Развитие опорно двигательной системы позвоночных. Задачи: познакомить учащихся со строением и функцией опорно-двигательной системы у разных групп животных, с направлением эволюции опорно двигательной системы. Значение опорно-двигательной системы

Подборка по базе: 5fan_ru_Электротравма. Утопление. Тепловой и солнечный удар. Ино , 16. К чему приводит действие одного тела на другое.docx , 1. Введение. Природа. Человек часть природы. Тела и вещества. Чт , Инородны тела гортани, носа и уха.pptx , Семинар эволюция.docx , Аморфные тела.docx , 5. эволюция и систематика бесчелюстных.docx , Обоснование метода базальной температуры тела.docx , 13. Оказание неотложной помощи при аспирации инородного тела у р , 2. тест по Происхождение и эволюция биосферы.docx .
Эволюция покровов тела.

У беспозвоночных животных покровы развиваются из эктодер­мы. Эволюция покровов шла по пути преобразования мерцательного эпителия (ресничные черви) в плоский эпителий, лишенный ресни­чек, с образованием снаружи кутикулярного слоя. Уже у беспозво­ночных животных покров выполняет не только функцию защиты, но и многие другие (восприятие механических и химических раздраже­ний, осязание, поражение жертвы, отпугивание врагов).

У хордовых животных покров не является однородным струк­турным образованием, а состоит из двух частей - эпидермиса и дер­мы, которые тесно связаны друг с другом , но различаются по проис­хождению: эпидермис развивается из эктодермы, дерма - из мезо­дермы. Эволюция покровов шла по пути замещения однослойного цилиндрического эпителия и слабо развитой дермы (ланцетник) на многослойный плоский ороговевающий эпителий и хорошо развитую дерму (позвоночные).

Дальнейшая эволюция покровов в ряду позвоночных обуслови­ла деление эпидермиса на верхний защитный роговой слой и нижний ростковый. Клетки рогового слоя по мере приближения к поверхно­сти уплощаются, наполняются фибриллярным белком- кератином, отмирают и слущиваются, что важно в условиях постоянного назем­ного существования.

У всех высших позвоночных за счет видоизмененного рогового слоя эпидермиса образуются специализированные структуры: чешуя, когти, рога, перья, ногти, волосы. Следует отметить, что у предков млекопитающих тело было покрыто чешуей, которая сохранилась на конечностях и хвосте ряда современных млекопитающих (грызуны, насекомоядные, сумчатые). У многих амниот, у которых зубы реду­цированы, кожа по краям челюстей ороговевает, образуя клюв. Воз­никшие у млекопитающих ногти и копыта являются модификацией когтей.

Появление у млекопитающих волосяного покрова обеспечило теплоизоляцию, видоспецифическуго окраску кожи (вместе с пиг­ментными клетками эпидермиса и дермы), улучшило осязание, аэро-и гидродинамические свойства тела.

Функции покровов тела.

1.Защита от механических, физических и химических воздейст­вий.

2.Барьерная - преграда для проникновения бактерий и других микроорганизмов.

3. Теплоизоляция (кожа, волосы, перья).

4.Участие в теплообмене между организмом и окружающей сре­дой.

5.Участие в регуляции водного баланса организма.

6.Участие в выведении конечных продуктов обмена (железы).

7.Участие в дыхании (поглощение О2 и выделение СО2).

8.Метаболическая функция (запасание энергетического материа­ла, образование витамина D, молока).

9.Важная роль во внутривидовых отношениях: пигменты кожи и волос обеспечивают видоспецифическую окраску кожи; сово­купность секретов пахучих, сальных, потовых желез позволяет отличить особей своего и других видов, облегчает встречу сам­ца и самки.

10.Пассивная защита - приспособительная окраска (покровитель­ственная, предостерегающая, расчленяющая, мимикрия) обес­печивает адаптацию организма к среде обитания.

Эволюционные преобразования покровов у хордовых жи­вотных.

Расширение числа выполняемых функций - помимо защиты, по­кровы принимают участие в газообмене, терморегуляции, в выве­дении конечных продуктов обмена;

Смена функции - плакоидные чешуи на челюстях превратились в зубы;

Интенсификация функции защиты тела привела к дифференциров-ке покровов: развитие дермы за счет разрастания соединительной ткани, деление эпидермиса на два слоя (роговой и ростковый); формирование специализированных производных кожи, многокле­точных желез нескольких типов;

Появление новых структурных элементов кожи - волосяного по­крова;

Появление специализированных производных потовых желез -млечных желез.

Онто-филогенетически обусловленные пороки развития покровов у человека.

1. Отсутствие потовых желез (ангидрозная дисплазия).

2. Чрезмерное оволосение кожи (гипертрихоз).

3. Многососковость (полителия).

4. Увеличенное количество молочныхжелез (полимастая).
Эволюция опорно-двигательной системы.

Одно из основных свойств животных организмов - передвиже­ние (локомоция)- осуществляется за счет опорно-двигательного ап­парата. Опорные образования беспозвоночных разнообразны и могут иметь экто-, энто- и мезодермальное происхождение. Так, у кишеч-нополостных опорную функцию выполняет мезоглея, локомоцию -эпителиально-мускульные клетки экто- и энтодермы; скелет коралло-вых полипов развивается из Эктодермы. У большинства беспозвоноч­ных скелет наружный. У хордовых животных скелет внутренний (эн-то- и мезодермальное происхождение). Основой их тела служит мы-

шечно-хордальный комплекс (миохорд), состоящий из хорды (осевой упругий тяж) и метамерной мускулатуры прилегающей к ней. Хорда закладывается в эмбриональном периоде всех хордовых животных и выполняет морфогенетическую роль - под влиянием хордо-мезодермального зачатка развиваются нервная трубка, позвоночник, дифференцируются сомиты.

В процессе прогрессивной эволюции хордовых произошли: за­мещение хорды позвоночным столбом, состоящим из позвонков; приобретение позвонками процельности (передневогнутость) и плa-тицельности (передняя и задняя поверхности позвонков плоские); формирование черепа; утрата метамерного строения мускулатуры и появление специализированных групп мышц; изменение места рас­положения конечностей и типа их прикрепления. Адаптации к раз­ным условиям обитания привели к формированию многообразных типов передвижения, что расширило возможности добывания пищи, спасения от врагов, поиск оптимальных зон обитания и заселение хордовыми почти всех биотопов суши, воды, нижних слоев атмосфе­ры.

Функции опорно-двигательного аппарата.

1. Сохранение определенной формы тела.

2. Защита органов от воздействий.

3. Опора для всей массы тела, приподнятие его над землей.

Разделение общего предсердия и общего желудочка на правый и левый отделы

Смещение сердца из шейной области в грудную для установления оптимальных соотношений с легкими (гетеротопия)

Редукция кардинальных вен и кювьеровых протоков, преобразова­ние их в полые, яремные вены и коронарный синус.
Эволюция выделительной системы.

Выделительная система возникла у животных в связи с необхо­димостью поддержания постоянства внутренней среды путем выве­дения из организма продуктов диссимиляции. У одноклеточных жи­вотных и губок функцию выделения и осморегуляции выполняют со-кратительныевакз"оли. У кишечнополостных специальных органов выделения не выявлено. У более высокоорганизованных беспозво­ночных животных в связи с усложнением внутреннего строения и формирования плотных наружных покровов формируются сложные и разнообразные органы выделения. Несмотря на различия в их строе­нии, принцип выделения продуктов диссимиляция у всех беспозво­ночных сходен и осуществляется благодаря двум основным процес­сам: ультрафильтрации и активному транспорту веществ. При ульт-рафйльтрации жидкости через полупроницаемую мембрану органов выделения не проходят белки и другие крупные молекулы. Активный транспорт происходит в двух противоположных направлениях: с по­мощью активной секреции вещества переносятся из внутренней сре­ды животного в просвет экскреторного органа, а при активной реабсорбции их транспорт происходит в обратном направлении.

Почки всех классов позвоночных также работают по принципу фильтрации - реабсорбции и секреции. При этом 99% фильтрата ре-абсорбируется и меньше одного процента выводится в виде мочи. В эволюционном смысле такой способ выделения продуктов диссими­ляции оказался наиболее выгодным, так как в результате ультра­фильтрации любые чужеродные и большая часть токсичных веществ остаются в моче и выводятся из организма. Последнее дает возмож­ность животным расширять и изменять свою среду обитания и источники питания без создания специального механизма для выведения каждого нового, возможно токсичного вещества, поступившего в ор­ганизм с пищей.

Функции выделительной системы.

1 - экскреторная - удаление продуктов диссимиляции и токсических веществ;

2 - поддержание водно-солевого гомеостаза;

3- поддержание кислотно-щелочного равновесия, уровня глюкозы, ионного состава;

4- выведение половых продуктов (гамет);

5- участие в регуляции кровяного давления.

Эволюционные преобразования в выделительной системе позвоночных животных.

1. Субституция - замещение предпочки первичной, а у высших по­звоночных вторичной почкой;

2. Полимеризация однородных структур - увеличение количества нефронов от 6 - 12 в предпочке, до нескольких сотен в первичной и до одного миллиона и более во вторичной почке;

3. Усиление главной функции почек проявляется в значительном возрастании уровня клубочковой фильтрации и канальцевой реаб­сорбции. Это достигается рядом преобразований:

а) увеличением количества нефронов;

б) формированием почечного тельца и редукцией воронки, что приводит к установлению непосредственного контакта выделитель­ных канальцев с кровеносной системой и к утрате связи с целомом;

в) увеличением размеров почечных телец и усилением почечно­го кровотока;

г) удлинением и дифференцировкой извитых канальцев, образо-; ванием петли нефрона.

4. Разделение функций.

Формирование яйцевода из парамезонефрального канала и се­мяпровода из мезонефрального каната.
Онто-филогенетически обусловленные пороки развития выделительной и половой систем у человека.

1. Гартнеров канал - сохранение мезонефрального канала у женщин - источник кист и злокачественных перестроек. У 30% девочек он облитерируется

2. Различные аномалии развития матки и влагалища (двой­ная, седловидная, двурогая, разделенная, асимметричная матка; двойное или разделенное перегородками влагалище)

3. Крипторхизм - неопущение яичек. Незаращение пахово­го канала - предрасположенность к грыжам

4. Неразделение клоаки (в норме на седьмой неделе она де­лится на мочеполовой синус и прямую кишку) - различные свищи между прямой кишкой и мочеполовой системой - рек­товезикальный свищ; ректовагинальный свищ.

5. Тазовое положение почки.
Развитие почки в онтогенезе человека

В эмбриогенезе у человека поочередно закладываются все три вида почек позвоночных животных: предпочка функционирует с третьей по шестую неделю, первичная почка - с шестой по восьмую неделю эмбрионального развития. Нефроны вторичной почки закла­дываются на 7 - 8 неделе и завершают формирование к 32 - 36 неде­лям внутриутробного развития. Окончательное формирование почек происходит в постнатальном развитии. В регуляции водно-солевого обмена у плода участвуют его почки, плацента и амнион. При этом происходит постоянный кругооборот воды и осмотически активных веществ: плод проглатывает амниотическую жидкость, часть которой всасывается в желудочно-кишечном тракте, поступает в кроваток, от­туда удаляется через плаценту или фильтруется почками плода. У новорожденных нефроны функционально незрелые. Для них характерны:

а) низкая величина клубочковой фильтрации;

б) сниженная способность к концентрации мочи;

в) ограниченная способность выведения избытка воды;

5. Общий желудочек переднего мозга

6. Несмыкание заднего шва нервной трубки спинного мозга

7. Отсутствие мозолистого тела

Эндокринная система.

Возникла на основе гуморальной регуляции, присущей всем жи­вым организмам от одноклеточных до человека. Она связана со спо­собностью клеток синтезировать физиологически активные вещества, регулирующие процессы в самой клетке и выделяющиеся в окру­жающую среду, через которую они действуют на другие клетки.

У одноклеточных организмов активные вещества выделяются для взаимодействия с другими особями. У многоклеточных - они выпол­няют функцию посредников в межклеточных взаимодействиях. В на­чале их действие было ограниченно ближайшими клетками, в связи с чем они получили название тканевых или локальных гормонов. Неко­торые из них являлись нейросекретами, так как синтезировались

нейронами и выделялись в окружающую среду их аксонами (адрена­лин, норадреналин, дофамин), скапливаясь в синапсах или распро­страняясь на ближайшие клетки. Нейросекреция свойственна всем многоклеточным.

В связи с усложнением и дифференцировкой многоклеточных организмов возникла необходимость в дистантных регуляторах, ко­торые бы обеспечивали координированную деятельность всех орга­нов. Ими стали истинные гормоны, вещества различной химической природы, поступающие в кровь, транспортируемые ею и действую­щие как химические регуляторы клеточных процессов.

У кольчатых червей впервые формируются нейрогемальные ор­ганы - небольшие депо нейросекретов, окруженные сетью расширен­ных кровеносных капилляров, через которые нейросекреты поступа­ют в кровь.

У членистоногих в области «головного мозга» выделяется группа клеток, окруженных оболочкой, специализированных к нейросекре­торной функции - (интерцеребральная железа) - железа внутренней секреции. Одновременно возникают другие железы внутренней сек­реции (половые) - функция которых контролируется гормонами ин­терцеребральной железы.

Таким образом, в филогенезе гормональной регуляции у беспо­звоночных прослеживается переход от внутриклеточной секреции ак­тивных регуляториых веществ к железам внутренней секреции, син­тезирующим нейрогормоны - пептиды или гормоны другой химиче­ской природы.

У позвоночных, обнаруживаются все уровни гуморальной регуля­ции: клеточный с помощью метаболитов и цАМФ, тканевой при по­мощи локальных гормонов (простогландинов, серотонина, дофамина, адреналина), органный и системно-органный с помощью истинных гормонов, поступающих в кровь и действующих дистантно.

У позвоночных формируется эндокринная система, объединяю­щая железы внутренней секреции, особое место в которой занимает гипоталамус. Его нейроны совмещают способность проводить нерв­ные импульсы и секретировать нейрогормоны. Он осуществляет связь нервной и эндокринной систем. Благодаря гипоталамусу, эндокринная система получает возможность реагировать на внешние и внут­ренние сигналы. Следовательно, гипоталамус является нейросекре­торным органом. (Кроме гипоталамуса способность к нейросекреции сохранили эпифиз, мозговое вещество надпочечников, нейроны веге­тативной нервной системы). Гипоталамус образует единую систему с гипофизом. Нервные импульсы, приходящие в гипоталамус, активи­руют секрецию рилизинг - гормонов (либеринов и статинов), каждый из которых регулирует синтез в гипофизе тропинов, с помощью ко­торых гипофиз контролирует деятельность других желез внутренней секреции, процессы роста и др. Нейрогормоны гипоталамуса депони­руются в задней доле гипофиза, которая по существу является нейро­гемальным органом, аналогичным таким же у беспозвоночных.

Многие железы внутренней секреции у позвоночных образова­лись путем специализации клеток различных тканей (тимус, половые железы, поджелудочная, щитовидная), продукты которых - гормоны - стали поступать в кровь,

Железы внутренней секреции у позвоночных формировались из разных зачатков, разными способами. В процессе филогенеза проис­ходило слияние отдельных секреторных клеток в группы (щитовид­ная железа), объединение метамерно расположенных участков секре­тирующей ткани в общую железу (тимус, мозговое и корковое веще­ство надпочечников), включение инкреторных клеток в другой орган (ультимобранхиальные железы, поджелудочная железа), смена функ­ции (эпифиз, щитовидная железа), смещение места закладки (щито­видная железа).

В процессе филогенеза формировались новые отделы и появля­лись новые гормоны (гипофиз, надпочечники),

Некоторые железы образовались путем соединения двух частей, происходящих из разных зачатков (гипофиз, надпочечники).

Основные эволюционные преобразования в эндокринной

системе хордовых.

1. Переход от диффузной эндокринной системы к высокоспециа­лизированной регуляторной системе, объединяющей железы внутренней секреции.

2. Усиление главной регуляторной и интегрирующей функция, увеличение числа секреторных клеток, появление в железах новых отделов и новых гормонов (задняя доля гипофиза, ми­нералокортикоиды появились у наземных позвоночных)

3. Смена функции (переход некоторых желез от внешней секре­ции к внутренней, от способности воспринимать световые сиг­налы к секреции гормонов)

4. Олигомеризация - соединение нескольких зачатков в крупную железистую массу (тимус, мозговое вещество надпочечников, поджелудочная железа)

5. Гетеротопия - смешение места закладки органа (щитовидная железа, гипофиз)

6. Совершенствование связи с нервной системой, формирование единой нервно-гуморальной регуляции.

Онто-филогенетические пороки эндокринной системы че­ловека.

1. Недоразвитие и гипофункция задней доли гипофиза.

2. Эктопия аденогипофиза (группа железистых клеток под слизи­стой оболочкой крыши полости рта).

3. Персистирование кармана Ратке (киста кармана Ратке между передней и средней долями гипофиза)

4. Щитоязычный проток - тяж клеток с полостью внутри (след гетеротопии щитовидной железы)

5. Эктопия щитовидной железы и срединные шейные свищи.

6. Срединные кисты шеи, располагающиеся по ходу движения закладок щитовидной железы.

7. Крипторхизм

8. Добавочные дольки щитовидной железы, отдельные клетки, синтезирующие тироксин на вентральной стороне глотки.

9. Гетеротопия поджелудочной железы (островки железистой ткани в стенке тонкой кишки или желудка).

Одно из основных свойств животных организмов - передвижение (локомоция)- осуществляется за счет опорно-двигательного аппарата. Опорные образования беспозвоночных разнообразны и могут иметь экто-, энто- и мезодермальное происхождение. Так, у кишеч-нополостных опорную функцию выполняет мезоглея, локомоцию -эпителиально-мускульные клетки экто- и энтодермы; скелет коралловых полипов развивается из Эктодермы. У большинства беспозвоночных скелет наружный. У хордовых животных скелет внутренний (эн-то- и мезодермальное происхождение). Основой их тела служит мы-

шечно-хордальный комплекс (миохорд), состоящий из хорды (осевой упругий тяж) и метамерной мускулатуры прилегающей к ней. Хорда закладывается в эмбриональном периоде всех хордовых животных и выполняет морфогенетическую роль - под влиянием хордо-мезодермального зачатка развиваются нервная трубка, позвоночник, дифференцируются сомиты.

В процессе прогрессивной эволюции хордовых произошли: замещение хорды позвоночным столбом, состоящим из позвонков; приобретение позвонками процельности (передневогнутость) и плa-тицельности (передняя и задняя поверхности позвонков плоские); формирование черепа; утрата метамерного строения мускулатуры и появление специализированных групп мышц; изменение места расположения конечностей и типа их прикрепления. Адаптации к разным условиям обитания привели к формированию многообразных типов передвижения, что расширило возможности добывания пищи, спасения от врагов, поиск оптимальных зон обитания и заселение хордовыми почти всех биотопов суши, воды, нижних слоев атмосферы.

Функции опорно-двигательного аппарата.

1. Сохранение определенной формы тела.

2. Защита органов от воздействий.

3. Опора для всей массы тела, приподнятие его над землей.

4. Локомоция - скелет служит местом прикрепления двигатель-ных мышц, при их сокращении части скелета работают как рычаг, обеспечивая различные движения.

Основные эволюционные преобразования опорно-двигательного аппарата позвоночных животных.

1. Замещение хорды позвоночным столбом (субституция).

2. Смена хрящевого скелета на костный (субституция).

3. Дифференцировка скелета.

4. Слияние костей черепа (олигомеризация).

5. Уменьшение объема сегментарной мускулатуры, изменение направления пучков мышечных волокон, обособление все большего числа специализированных групп мышц.

6. Формирование на основе парных плавников кистеперых рыб конечностей наземного типа.

7. Уменьшение объема спинной, туловищной мускулатуры, увеличение и значительное усложнение мышц конечностей.

8. Расширение числа выполняемых функций (брюшная мускулатура при наземном образе жизни участвует в поддержании стенок брюшной полости, в дыхании).

9. Увеличение проксимальных и уменьшение дистальных отделов конечностей.

10.Увеличение подвижности соединения костей (активация функции); уменьшение количества костей в запястье, уменьшение количества фаланг пальцев.

Особенности опорно-двигательного аппарата человека

1. Вертикальное расположение позвоночного столба; наличие в нем изгибов.

2. Увеличение размеров позвонков (сверху вниз).

3. Перемещение затылочного отверстия ближе к середине основания черепа привело к исчезновению затылочных гребней, к которым прикреплялись мышцы для удерживания головы.

4. Развитие сосцевидного отростка височной кости, к которому прикрепляется мышца, удерживающая голову в вертикальном положении.

5. Увеличение мозгового отдела черепа и уменьшение лицевого отдела.

6. Развитие дифференцированной мускулатуры пальцев рук; противопоставление большого пальца.

7. Наклон таза под углом 60° в связи с перемещением центра тяжести тела.

Онто-филогенетические пороки развития скелета человека.

1. Сохранение избыточного количества хордального материала (может привести к развитию опухолей - хордом).

2. Уменьшение или увеличение количества позвонков (на один позвонок) в каждом отделе позвоночника.

3. Расщелина дуги позвонков и несрастание остистых отрост-ков позвонков (приводит к образованию спинномозговых грыж).

4. Шейные ребра у последнего шейного позвонка.

5. Нарушение гетеротопии пояса верхних конечностей - врожденное высокое стояние лопаток.

6. Слияние шейных и верхнегрудных позвонков (резкое укорочение шеи).

7. Добавочные ребра у первого поясничного позвонка.

8. Хвостовой придаток (персистирование хвоста).

9. Синдактилия (сращение пальцев).

10.Полифалангия (увеличение числа фаланг пальцев).

11.Полидактилия (увеличение количества пальцев).



БУ ВО «Сургутский государственный университет»

Методическая разработка

Лабораторного занятия № 9 для студентов I-курса.

Тема занятия: «Эволюция покровов тела.

Эволюция опорно-двигательной системы».

Выполнил (а) студент (ка) I курса

Медицинского института

_____ группы

Ф.И.О._________________________

_________________________

Сургут, 2015 г.

Цель занятия: Изучить основные этапы эволюции покровов тела у бес­позвоночных и хордовых животных. Выделить главные направ­ления эволюции покровов у животных. Обосновать возмож­ность формирования у человека онтофилогенетических поро­ков развития покровов.

Изучить основные этапы развития опорно-двигательного аппарата у беспозвоночных и позвоночных животных. Выде­лить основные эволюционные преобразования опорно-двига­тельного аппарата. Отметить отличия в строении скелета чело­века и скелета млекопитающих. Обосновать возможности фор­мирования у человека онтофилогенетических пороков опорно-двигательной системы.

Вопросы для самоподготовки студентов:

1. Производными каких зародышевых листков являются по­кровы беспозвоночных и хордовых животных?

2. Какова роль покровов в жизнедеятельности организма?

3. По какому пути шла эволюция покровов беспозвоночных?

4. Каковы функции производных покровов у беспозвоночных?

6. Каковы эволюционные преобразования покровов у позво­ночных?

7. Каково происхождение плакоидной чешуи, костной чешуи рыб, роговой чешуи рептилий, волос млекопитающих?

8. Какие онтофилогенетические пороки развития покровов мо­гут быть у человека и чем они обусловлены?

9. Из каких зародышевых листков развиваются скелет беспо­звоночных, хорда и скелет позвоночных животных?

10. У каких животных хорда функционирует в течение всей жизни, у каких - только в эмбриональном периоде?

11. Какова роль опорно-двигательного аппарата?

12. Каковы характерные особенности опорно-двигательного аппарата у беспозвоночных?

13. Каковы основные эволюционные преобразования опорно-двигательного аппарата у хордовых животных?

14. На какие отделы дифференцирован позвоночник рыб, ам­фибий, рептилий, млекопитающих, человека? Каково коли­чество позвонков в каждом отделе?

15. Позвонки каких отделов несут ребра у различных классов позвоночных? У кого впервые появилась грудная клетка и какое значение это имело?

16. Каковы основные филогенетические стадии развития моз­гового черепа у позвоночных?

17. Каковы принципы эволюционных преобразований мозго­вого черепа?

18. Каково происхождение плавников рыб, плечевого и тазово­го поясов наземных позвоночных?

19. Каковы особенности строения плавников кистеперых рыб? Каково происхождение конечностей наземного типа?

20. В чем заключаются прогрессивные преобразования конечно­стей и соматической мускулатуры у позвоночных животных?

21. В чем сходство строения скелета человека и позвоночных животных?

22. Каковы особенности опорно-двигательного аппарата человека?

23. Чем объясняется факт, что иннервация плечевого пояса у млекопитающих и человека осуществляется шейными, а не грудными сегментами спинного мозга?

24. Какие онтофилогенетические пороки опорно-двигательной системы встречаются у человека и чем они обусловлены?

Покровы тела

Покровы тела непосредственно соприкасаются с внешней средой и выполняют разнообразные функции. У беспозвоноч­ных животных эволюция покровов происходила от мерцатель­ного эпителия (ресничные черви) к эпителию, лишенному рес­ничек (сосальщики, ленточные, круглые, кольчатые черви). У многих беспозвоночных эпителий снаружи покрыт много­слойной кутикулой (дополнительная опора и защита). У члени­стоногих хитинизированная кутикула выполняет функцию экзоскелета, с появлением которого они утратили способность ме­нять форму тела. У них развились многоколенные конечности, соединяющиеся с телом при помощи суставов, которые обеспе­чивают сложные движения. Эволюция мышечного компонента опорно-двигательного аппарата у беспозвоночных осуществля­лась от кожно-мускульного мешка (черви) к специализирован­ным группам поперечнополосатых мышц (членистоногие).

У всех хордовых животных покров тела дифференцируется на эпидермис и дерму, которые тесно связаны друг с другом, но различны по происхождению: эпидермис развивается из экто­дермы, дерма - из дерматома мезодермы. Эволюция эпидерми­са происходила в направлении от однослойного цилиндрическо­го эпителия (подтип Бесчерепные) к многослойному плоскому (подтип Позвоночные). У рыб и амфибий эпидермис образован живыми клетками; освоение позвоночными суши обусловило ороговение поверхностных слоев эпидермиса, создалась воз­можность препятствовать неконтролируемой потере воды путем испарения, что важно в условиях постоянного наземного суще­ствования. Переход от внутренней части эпидермиса к наруж­ной у амфибий и рептилий постепенный, а у млекопитающих между ростковым слоем и роговым есть граница (блестящий слой). Производными эпидермиса являются разнообразные спе­циализированные структуры: чешуя, рога, копыта, когти, ногти, волосы (видоизменения рогового слоя), а также многочислен­ные экзокринные железы (слизистые, ядовитые, церуминозные, сальные, потовые, млечные). Эволюция желез происходила в направлении усложнения от одноклеточных к многоклеточным оформленным структурам, которые углубились в дерму.

Эволюция дермы совершалась по пути увеличения волокни­стого компонента (коллагеновых волокон), развития сосудистых сетей и нервных сплетений, формирования подкожно-жировой клетчатки. Следует отметить, что волокнистое строение дермы является вторичным (первично наличие в ней костных образований - у костных рыб дерма состоит из толстых костных че­шуй). Об этом свидетельствуют палеонтологические данные последовательных стадий редукции костных чешуй и перехода к современному строению дермы у амфибий и рептилий.

Покровы млекопитающих построены наиболее сложно в связи с расширением количества выполняемых функций. В дерме формируются сосочковый и сетчатый слои; дермальные сосочки обеспечивают более тесный контакт между эпи­дермисом и дермой, приближают кровеносные сосуды к эпи­дермису (интенсификация терморегуляции). Формируется но­вый структурный элемент эпидермиса - волосяной покров. Он различается у разных животных, на разных участках тела, в раз­ное время года, у особей разного возраста. Большое приспосо­бительное значение имеет разнообразная окраска животных: защита, предупреждение, роль в брачном поведении и др.

У млекопитающих развиваются специализированные произ­водные потовых желез - млечные железы, давшие название классу; никаких предшественников этих желез у представите­лей предыдущих классов позвоночных не имеется.

Онтогенез покровов млекопитающих и человека отражает их эволюцию по типу архаллаксиса, который не допускает река­питуляции предкового состояния признака (например, роговых чешуй), в противном случае изменяется весь ход эмбриогенеза. Нарушение раннего эмбриогенеза покровов тела может при­вести к формированию онтофилогенетических пороков, не за­трагивающих, однако, жизненно важных функций организма.

Опорно-двигательная система

Прогрессивная эволюция животных в значительной мере обусловлена особенностями строения опорно-двигательного аппарата и характером двигательной активности. У большинст­ва беспозвоночных скелет наружный, в виде кутикулярных об­разований. Развитие опорно-двигательного аппарата у беспо­звоночных происходило по пути появления твердого экзоскелета (хитинизированная кутикула), членистых суставных ко­нечностей и поперечнополосатой мускулатуры. Это вывело членистоногих на путь широкой адаптации и позволило осво­ить все среды обитания. В настоящее время это самая много­численная группа животного мира.

У хордовых формируется внутренний скелет. Основой его служит мышечно-хордальный комплекс (миохорд). Хорда за­кладывается в эмбриогенезе всех хордовых и выполняет морфогенетическую роль - под влиянием миохорда развиваются нервная трубка, позвоночник, происходит дифференцировка склеротома в хрящ или кость. В течение всей жизни хорда явля­ется осевым скелетом у бесчерепных, круглоротых и ганоидных рыб. У большинства позвоночных она замешается хрящевым или костным позвоночником, состоящим из позвонков; это позволило увеличить прочность осевого скелета при сохране­нии его подвижности.

В процессе эволюции позвоночных произошли дифференцировка позвоночника на отделы, формирование мозгового че­репа для защиты головного мозга и органов чувств. Лицевой череп является производным висцерального скелета и поддер­живает у предков позвоночных переднюю часть кишечной трубки. У водных форм возникают парные конечности: груд­ные и брюшные плавники, на основе которых развились ко­нечности наземного типа. Эволюция конечностей и их поясов сопровождалась уменьшением количества костных элементов, заменой неподвижных сочленений подвижными суставами, удлинением проксимальных и укорочением дистальных отделов. Строение конечностей адаптировано к условиям обитания и способу передвижения. Изменение строения позвонков от амфицелъных - двояковогнутых (рыбы) на ацельные - с плоски­ми торцевыми поверхностями (млекопитающие) увеличило прочность соединения позвонков при сохранении подвижно­сти позвоночного столба. У высших позвоночных формируется грудная клетка.

Смена среды обитания (выход на сушу) обусловила измене­ние способа прикрепления конечностей к туловищу: в отличие от земноводных и рептилий у млекопитающих конечности от туловища направлены вниз, что значительно облегчило пере­движение и увеличило его экономичность. У земноводных ут­рачивается связь между плечевым поясом и черепом, в силу чего голова и передние конечности получили возможность дви­гаться независимо друг от друга. У наземных форм происходит укорочение шейных ребер (земноводные) или исчезновение их (рептилии, млекопитающие) (приложение 1 ).

Развитие мышечной системы коррелировало с усилением опорной функции, что выразилось в замене метамерной муску­латуры на специализированные группы мышц, в возрастании относительной массы мышц конечностей и в уменьшении мас­сы дорсальной и туловищной мускулатуры. У высших позво­ночных метамерность сохраняется в расположении части мышц позвоночного столба, брюшного пресса и межреберных мышц.

Адаптации к разным условиям наземного существования способствовали формированию многообразных типов передви­жения, что расширило возможности добывания пищи, спасе­ния от врагов, поиска оптимальных зон обитания и заселения позвоночными почти всех биотопов суши, воды, нижних слоев атмосферы.

В эмбриогенезе человека происходит рекапитуляция основ­ных филогенетических стадий становления опорно-двигатель­ного аппарата. Нарушение механизма смены предкового состоя­ния признака на видоспецифическое приводит к развитию онтофилогенетических пороков опорно-двигательного аппарата.

Задание для студентов

Работа 1. Функции покровов тела .

Изучите функции и запишите в рабочую тетрадь.

1. Защита от механических, физических, химических и био­логических (бактерии, вирусы, грибы) воздействий.
2. Опорная.
3. Рецепторная (тактильная, болевая, температурная чувст­вительность).
4. Осязание.
5. Газообмен.
6. Регуляция водно-солевого обмена.
7. Терморегуляция (теплообмен, теплоизоляция).
8. Метаболическая (образование подкожно-жировой клетчатки, витамина D, молока).
9. Экскреторная.
10. Адаптационная (приспособительная окраска; вариабельность волосяного покрова; многообразие придатков; секрет желез определяет поведенческие реакции).

Работа 2.Сравнительная характеристика покровов тела у различных типов беспозвоночных животных.

Используя материалы учебников и предлагаемой табл. 1, изучите особенности строения покровов у разных типов беспо­звоночных животных.

Таблица1

Работа 3. Эволюционные преобразования покровов у хор­довых животных.

Изучите преобразования и запишите в рабочую тетрадь.

1. Усиление главной - защитной функции за счет:

а) формирования многослойного эпидермиса;

б) кератинизации верхних слоев эпидермиса;

в) образования специализированных структур (чешуя, ког­ти, ногти);

г) приспособительной окраски;

д) разрастания соединительной ткани в дерме.

2. Усиление функции терморегуляции за счет:

а) обильной кровеносной сети дермы;

б) быстрого изменения диаметра артериальных сосудов.

3. Расширение количества выполняемых функций:

а) участие в теплообмене;

б) теплоизоляционная;

в) водно-солевой обмен;

г) рецепторная;

д) сигнальная;

е) метаболическая.

4. Смена функций:

а) деление эпидермиса на два слоя: ростковый и роговой;

б) формирование зубов позвоночных из плакоидной чешуи хрящевых рыб;

в) особый тип волос - вибриссы выполняют функцию ося­зания.

5. Формирование у млекопитающих новых структурных эле­ментов кожи - волосяного покрова, подкожной жировой клет­чатки, желез нового типа:сальных, потовых, млечных.

Работа 4.Сравнительная характеристика покровов тела у животных типа Хордовые.

Используя приведенные ниже характеристики эпидермиса и дермы, проведите сравнительный анализ строения покровов бесчерепных и различных классов позвоночных животных. Ра­боту оформите в виде табл. 2.

Урок №5.

Тема:

Класс: 7 Б

Цели:

Изучить особенности опорно-двигательной системы млекопитающих.

Изучить усложнение опорно-двигательной системы в ходе эволюции.

Задачи:

образовательные:

Изучить строение и функции опорно-двигательной системы млекопитающих.

Изучить строение и функции опорно-двигательной системы в ходе эволюции.

Выяснить черты усложнения у представителей опорно-двигательной системы разных таксонов.

развивающие:

Формирование умения устанавливать причинно-следственные связи.

Развитие умения работы с книгой и таблицами.

воспитательные:

Провести обобщение комплекса знаний о эволюции опорно-двигательной системы.

Тип урока: объяснение нового материала.

Метод: наглядно-иллюстративный.

Форма: групповая.

Должен знать после урока:

Строение и функции опорно-двигательной системы начиная от одноклеточных и кончая хордовыми.

Черты усложнения строения опорно-двигательной системы у представителей разных таксонов.

Ход урока:

Организационное начало:

Учитель: Здравствуйте ребята, садитесь! Откройте, пожалуйста, ваши тетради и запишите тему нашего урока: «Эволюция опорно-двигательной системы».

Изучение нового материала:

Учитель: В течении длительного эволюционного пути животные осваивали новые территории, виды пищи, постоянно приспосабливались к условиям окружающей среды. Для того, чтобы выжить, животным надо было искать пищу, лучше прятаться или защищаться от врагов, перемещаться быстрее. Изменяясь вместе с организмом, опорно-двигательная система должна была обеспечить все эти эволюционные изменения.

Как вы думаете, какие животные являются самыми приметивными?

Ученик: Самыми примитивными являются корненожки, у которых нет опорной системы, двигаются медленно, перетекая с помощью ложноножек, при этом постоянно меняют форму.

Учитель: Впервые скорость движения изменяется у жгутиконосцев и инфузорий. Ребята, вы должны помнить, у каких животных сформировался наружный скелет?

Ученик: Наружный скелет сформировался у ракообразных, паукообразных и насекомых. Он представлен хитиновой кутикулой, хитиновым панцирем, который пропитан известью. К данному покрову прикрепляются мышцы, что позволяет передвигаться этим животным довольно быстро. В настоящее время членистоногие являются самым распространенным типом животных.

Учитель: А какие недостатки имеет такой скелет?

Ученик: Надо отметить, что наружный скелет имеет и свои недостатки: он не растет вместе с животным, и во время роста необходимо несколько раз линять животному, при этом животное становится совершенно беззащитным и становится легкой добычей для врагов.

Учитель: Ребята, давайте запишем в таблицу сведения, которые мы с вами проговорили:

Учитель: Ребята, на ряду с наружным имеется внутренний скелет. Скажите, пожалуйста, какими достоинствами обладает внутренний скелет?

Ученик: Внутренний скелет лишен таких недостатков - он растет вместе с животным и позволяет еще более специализировать отдельные мышцы и их группы, достигая при этом рекордных скоростей перемещения тела. У всех хордовых внутренний скелет.

Учитель: Скелет большинства позвоночных животных образован костями, хрящами, сухожилиями. Кости скелета могут соединяться либо неподвижно - срастаясь, либо подвижно - с помощью сустава. Мышцы к костям прикрепляются таким образом, что кости приводятся в движение. В скелете различают следующие части:

Осевой скелет;

Скелет конечностей;

Скелет черепа.

У рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих хорошо развит позвоночник, который состоит из позвонков. Каждый позвонок состоит из тела, верхних и нижних дуг. Концы срастаются и образуют канал, в котором располагается спинной мозг. Хорда сохраняется на протяжении всей жизни у белуги и осетра.

Ребята, из каких частей состоит позвоночник у рыб?

Ученик: Позвоночник у рыб состоит из туловищного и хвостового отделов.

Позвоночник образован двояковогнутыми позвонками, между которыми сохраняются остатки хорды. Позвонки туловищного отдела имеют верхнюю дугу и верхний отросток, снизу к ним причленяются ребра. В хвостовом отделе позвонки имеют верхнюю, нижнюю дуги и остистые отростки.

Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Лицевой отдел представлен челюстями, подъязычной дугой и жаберным аппаратом.

Скелет плавников представлен костными лучами, пояс передних конечностей соединен с черепом,. Кроме парных плавников - грудных и брюшных, имеются непарные плавники - спинной и анальный.

Учитель: Ребята, давайте запишем то, что мы сейчас с вами сказали.

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Надкласс: Рыбы		Мозговоговой отдел	Состоит из множества костей сросшихся не подвижно.
		лицевой отдел	Представлен челюстями, подъязычной дугой и жаберным аппаратом.
	Позвоночник	Туловищный отдел Хвостовой отдел
	Скелет своб. конечн.	Непарные плавники (спинной, хвостовой, анальный)	Представлен лучевыми костями. В нутрии тела имеются кости-подпорки.
		Парные плавники (грудной и брюшной)	Представлен костными лучами.
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей	Пояс передних конечностей соединен с черепом. И к тому и другому поясу по средствам мелких костей прикрепляются грудные и брюшные плавники.
		Пояс задних конечностей

А как вы думаете, какие основные особенности скелета у земноводных?

Ученик: У земноводных в связи с водно-наземным образом жизни осевой скелет усложнился и представлен шейным отделом, состоящим из одного позвонка, туловищного - из семи позвонков с ребрами, которые оканчиваются свободно. Крестцовый отдел состоит из одного позвонка, к нему прикреплены кости таза. Хвостатые амфибии имеют несколько позвонков в хвостовом отделе. Череп подвижно сочленяется с шейным позвонком.

Мускулатура утрачивает метамерное строение, представлена множеством отдельных мышц.

Скелет лягушки, как и у всех позвоночных животных, разделяют на четыре отдела: осевой скелет, скелет черепа, скелет конечностей и скелет поясов конечностей.

Осевой скелет представлен позвоночником, у которого в дополнение к туловищному и хвостовому отделам, свойственным рыбам, появились шейный и крестцовый отделы.

Череп лягушки подвижно сочленяется с единственным шейным позвонком, что обеспечивает движение головы в вертикальной плоскости (в горизонтальной плоскости голова двигаться не может).

Число позвонков туловищного отдела у лягушки – семь . Ребер у лягушки нет, но у хвостатых земноводных на позвонках туловищного отдела развиваются короткие верхние ребра, а у безногих - настоящие ребра.

Крестцовый отдел включает в себя один позвонок, несущий на себе длинные поперечные отростки, к которым причленяются подвздошные кости таза.

Хвостовой отдел лягушки оканчивается хвостовой костью - уростилем - косточкой, которая представляет собой несколько позвонков, слившихся в процессе эмбрионального развития.

Передние конечности четырехпалые (первый палец редуцирован), состоят из трех отделов: плечо - плечевая кость, предплечье - сросшиеся лучевая и локтевая кости и кисть , представленная косточками запястья, пясти и фалангами пальцев.

Задние конечности состоят из трех отделов: бедра , голени и стопы . Бедро состоит из бедренной кости, голень - из сросшихся большой и малой берцовых костей, стопа - из костей предплюсны, плюсны и фаланг пальцев .

Плечевой пояс лягушки широким полукольцом опоясывает тело и закрепляется в мускулатуре. Он представлен несколькими парными костями: лопатками, заканчивающимися широкими надлопаточными хрящами, вороньими костями и ключицами, а также одной непарной костью - грудиной.

Тазовый пояс состоит из трех парных, сросшихся в связи с большими нагрузками костей: подвздошных, лобковых и седалищных. С помощью подвздошных костей тазовый пояс прикреплен к поперечным отросткам крестцового позвонка.

Учитель: Ребята, с помощью заполните, пожалуйста, вашу табличку.

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Класс: Земноводные		Мозговой отдел Лицевой отдел	Количество костей меньше, так как нет жаберных крышек.
	Позвоночник	Шейный отдел (1 позв.) Туловищный отдел (7 позв.) Кресцовый отдел (1 позв.) Хвостовой отдел	Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены (ложные) ребра.
	Скелет своб. конечн.	Передние конечности
		Задние конечности
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей
		Пояс задних конечностей

А теперь, давайте разберемся, какие особенности имеет опорно-двигательная система пресмыкающихся. Я слушаю ваши ответы.

Ученики: Позвоночник пресмыкающихся имеет пять отделов: шейный; грудной; поясничный; крестцовый; хвостовой.

В шейном отделе позвонки соединены подвижно. Они обеспечивают подвижность головы - необходимое условие существования на земле. Грудные и поясничные позвонки несут ребра. У некоторых ребра соединяются с грудиной, образуя грудную клетку, обеспечивает защиту органам и лучшее поступление воздуха в легкие. Крестцовый отдел состоит из двух позвонков. Хорошо развит хвостовой отдел. У змей все отделы позвоночника несут ребра, кроме хвостового. Надо отметить, что ребра заканчиваются свободно, что позволяет им заглатывать крупную пищу.

Учитель: С помощью учебника, запишите, пожалуйста перечисленные особенности в табличку.

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Класс: Пресмыкающиеся		Отличий нет	Отличий нет
	Позвоночник	Шейный отдел (более 1-го позв.) Грудной отдел Поясничный отдел Кресцовый отдел (2 позв.) Хвостовой отдел	Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены ребра.
	Скелет своб. конечн.	Передние конечности	Плечо (плечевая кось), предплечье (лучевая и логтевая кости), кисть (запястье, пясть и 4-е фаланги пальцев).
		Задние конечности (Отличий от земноводных нет)	Бедро (бедренная кость), голень (большая и малая берцовая кости), стопа (предплюсна, плюсна и 5-и фаланг пальцев)
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей (Отличий от земноводных нет)	Лопатки, к которым прикрепляются кости передних конечностей.
		Пояс задних конечностей (Отличий от земноводных нет)	Состоит из 3-х парных сросшихся костей (подвздошных, лобковых и седалищных)

Давайте разберемся, а в чем же усложнение опорно-двигательного аппарата у птиц?

Ученики: Позвоночник птиц имеет пять отделов, как и у пресмыкающихся. В шейном отделе от 9 до 25 позвонков, соединенных подвижно. Сросшиеся грудные позвонки и ребра, соединенные с грудиной, образуют грудную клетку. Грудина многих птиц имеет особый выступ - киль. К килю прикрепляются мышцы, активно работающие при полете. Конечный грудной, поясничный, крестцовый и первый хвостовой позвонки срослись, создав мощный крестец, служащий для опоры задних конечностей, что повышает прочность скелета - приспособленность к полету. Кости птиц легкие, многие из них полые внутри.

Несмотря на некоторые различия, скелет выполняет сходные функции:

опора тела;

защита внутренних органов;

перемещение тела в пространстве.

Но в то же время скелет легок и прочен из-за тонкости костей и их пневматичности.

Мозговой отдел черепа крупный, сочленяется с позвоночником одним мыщелком, как и у рептилий.

В лицевом отделе огромные глазницы и вытянутые челюсти, видоизмененные в клюв.

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки . Позвоночник включает пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Для шейных позвонков характерны седловидные суставы, что обеспечивает большую подвижность шеи (у сов угол поворота головы достигает 270 градусов).

Задние грудные, поясничные, 2 крестцовых и передние хвостовые срослись в сложный крестец.

Средние хвостовые остались свободными, последние слились, образовав копчиковую кость.

Грудная клетка образована ребрами, состоящими из двух косточек, соединенных суставом под углом друг к другу. Благодаря такому строению ребер, грудина может приближаться и отодвигаться по отношению к позвоночнику во время дыхательных движений.

На верхней части ребер находятся плоские выросты, накладывающиеся на задние ребра, что увеличивает прочность грудной клетки.

У большинства птиц на грудине имеется киль, к которому прикрепляются грудные мышцы, приводящие в движение крылья.

Передние конечности состоят из плечевой кости, предплечье представлено локтевой и лучевой костью, кисть состоит из сросшихся косточек запястья и пясти, образующих общую кость - пряжку , и трех пальцев: второго, третьего и четвертого.

Таз птиц открытый , седалищные и лобковые кости не срастаются, связано это с откладыванием крупных яиц.

В связи с тем, что основная нагрузка при ходьбе приходится на задние конечности, тазовые кости массивные, прочно срастаются с задними грудными, поясничными, крестцовыми позвонками, а также с частью хвостовых позвонков, образуя сложный крестец.

Учитель: Молодцы ребята, давайте заполним оставшиеся графы таблицы с помощью вашего учебника.

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Класс: Птицы		Лицевой отдел Мозговой отдел	Образован сросшимися между собой костями. Имеются огромные глазницы и роговый клюв без зубов.
	Позвоночник	Шейный отдел (от 9 до 25 позвонков) Грудной отдел Поясничный отдел Кресцовый отдел Хвостовой отдел	Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены ребра, которые срастаются с грудиной, а она образует киль, к которому прикрепляются мышцы. У птиц задние грудные, поясничные, 2 крестцовых и передние хвостовые срослись в сложный крестец.
	Скелет своб. конечн.	Передние конечности
		Задние конечности
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей	Лопатки и ключицы срослись и образовали вилочку.
		Пояс задних конечностей

Учитель: Теперь ребята давайте посмотрим на скелет млекопитающих и так же опишем его:

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Класс: Птицы		Лицевой отдел Мозговой отдел	Имеются подвижная нижнечелюстная кость. Образован сросшимися между собой костями.
	Позвоночник	Шейный отдел (7 позв.) Грудной отдел (От 9 до 24 позв.) Поясничный отдел (От 2 до 9-и позв.) Кресцовый отдел (3–4 позв.) Хвостовой отдел	Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены ребра, которые срастаются с грудиной, ниже имеются ложные ребра. Кресцовые позвонки срастаются между собой образуя крестец.
	Скелет своб. конечн.	Передние конечности (Как у пресмыкающихся)	Плечо (плечевая кось), предплечье (лучевая и логтевая кости), кисть видоизменяется. Происходит редукция костей и остается 1-а фаланга.
		Задние конечности (Как у пресмыкающихся)	Бедро (бедренная кость), голень (большая берцовая кость), появляется цевка (сросшиеся кости предплюсны и плюны) и с 1 по 4-ю фаланги пальцев.
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей (Как у пресмыкающихся)	Имеются лопатки и ключицы.
		Пояс задних конечностей (Как у пресмыкающихся)	Тазовые кости срослись и приросли к пояснично-кресцовому отделу позвоночника.

Учитель: Молодцы, вы хорошо сегодня работали, но мы не разобрали последний вопрос, так к каком же направлении шла эволюция опорно-двигательной системы у птиц?

Ученики: Несмотря на некоторые различия, скелет выполняет сходные функции: опора тела; защита внутренних органов; перемещение тела в пространстве. Но в тоже время усложнение скелета привело к увеличению скорости передвижения в специфичных для них условия. В то же время, этому способствовало некоторое облегчение костей.

Усложнение шло по пути специализации строения и функций позвонков.

Учитель: Молодцы, ну вот мы с вами с помощью данной таблицы четко просмотрели линию эволюции опорно-двигательной системы животных.

Скажите, у кого впервые появляется грудная клетка? (пресмыкающиеся).

У кого впервые появляются настоящие конечности? (земноводные).

Назовите черты приспособления птиц к полету?

Дата: _______________20___г. Класс: __________

Ф.И.О. ______________________________________________________________

Тема практической работы: Эволюция опорно-двигательного аппарата у животных.

Определите к какому классу относится животное, для которого характерен представленный скелет:

Задание I : Заполнить прямоугольники.

Назовите части скелета животного:

Назовите отделы черепа:

Назовите отделы позвоночника:

Назовите кости образующие передние конечности (особенности, если есть):

Назовите кости образующие задние конечности (особенности, если есть):

Задание II : Назовите черты усложнения в строении данного скелета по сравнению с другим классом.

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Задание III : Назовите черты приспособления к образу жизни животных принадлежащих к данному классу.

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Развитие опорно-двигательной системы

Скелет и мышцы человека изменяются в течение жизни. В детстве, юношеском возрасте они быстро растут и развиваются. Рост и окостенение скелета завершаются к 25 годам. Кости растут в длину до 23-25 лет, а в толщину до 30-35 лет. Нормальное развитие опорно-двигательной системы зависит от полноценного питания, наличия в пище витаминов и минеральных солей. На развитие скелета влияет также двигательная активность человека. У людей, которые занимаются физическим трудом, спортом, на костях в местах прикрепления мышц образуются выступы, бугорки. Это увеличивает поверхность соприкосновения сухожилия мышцы с костью, что содействует прочности прикрепления. Кроме того, надкостница обильнее снабжается кровью, кости быстрее растут. Они крепче и прочнее.

Значение двигательной активности

Без движения нельзя представить жизнь и труд человека. Движения необходимы для его нормального физического и умственного развития.

В наше время значительную часть тяжелого физического труда взяли на себя различные машины и приспособления. Это привело к тому, что человек стал меньше двигаться, снизилась его мышечная нагрузка.

Ожирение сердца. Включения жира в мышечную ткань (показаны цифрами 1 и 2)

Недостаток движения, т. е. гиподинамия (буквально: снижение силы), вредно влияет на здоровье человека. Нарушается работа сердца, легких, снижается устойчивость к болезням, развивается ожирение . Для поддержания двигательной активности человек должен постоянно заниматься физическим трудом, физкультурой, спортом.

Значение тренировки мышц

При работе мышцы лучше снабжаются кровью. Она приносит клеткам мышц больше питательных веществ и кислорода.

В организме непрерывно идут процессы обмена веществ. Часть всосавшихся в кишечнике веществ идет на построение элементов клеток и тканей, на синтез ферментов. Другая часть распадается и окисляется с освобождением энергии. Эти процессы тесно связаны между собой. Чем сильнее идут процессы распада и окисления, тем интенсивнее создаются новые вещества.

При несоответствии между поступлением питательных веществ и энерготратами избыток всосавшихся веществ идет на образование жира. Он откладывается не только под кожей, но и в соединительной ткани, которая нередко замещает специализированные ткани (мышечную, печеночную и др.).

Рассмотрим, что происходит при интенсивной мышечной работе. Интенсивное биологическое окисление органических веществ приводит к образованию большого количества молекул АТФ, которые участвуют в работе мышц. Мышечная работа происходит за счет распада молекул АТФ с освобождением энергии. После ее окончания обычно значительный запас неизрасходованных молекул АТФ остается в мышечных волокнах. За счет этих молекул идет восстановление утраченных структур, причем их оказывается больше, чем было в начале работы. Это явление называется тренировочным эффектом . Он наступает после интенсивной мышечной работы при условии достаточного отдыха и полноценного питания. Но всему есть свой предел. Если работа слишком интенсивная, а отдых после нее недостаточен, то восстановления разрушенного и синтеза нового не будет.

Следовательно, тренировочный эффект будет проявляться не всегда. Слишком малая нагрузка не вызовет такого распада веществ, который смог бы накопить много молекул АТФ и стимулировать синтез новых структур, а слишком напряженная работа может привести к преобладанию распада над синтезом и к дальнейшему истощению организма. Тренировочный эффект дает лишь та нагрузка, при которой синтез белков обгоняет их распад. Вот почему для успешной тренировки затрачиваемые усилия должны быть достаточными, но не чрезмерными. Другое важное правило состоит в том, что после работы необходим обязательный отдых, позволяющий восстановить утраченное и приобрести новое.

Систематические занятия физическими упражнениями способствуют росту и развитию мышц. Человек становится физически сильнее, выносливее.

Сейчас медицине известны вещества, которые могут резко поднимать на короткое время нервную и мышечную силу, а также препараты, стимулирующие синтез мышечных белков после действия нагрузок. Первая группа препаратов получила название допингов . (Впервые допинг стали давать лошадям, участвующим в скачках. Они действительно показывали большую резвость, но после скачек никогда не восстанавливали свою прежнюю форму, чаще всего их пристреливали.) В спорте применение этих веществ категорически запрещено. Спортсмен, принявший допинг, имеет преимущество перед теми, кто его не принимал, и его результаты могут оказаться лучшими не за счет совершенства техники, мастерства, труда, а за счет приема препарата, к тому же допинг очень вредно действует на организм. За временным повышением работоспособности может последовать полная инвалидность.

Вещества второго типа используют в медицине, например при восстановлении мышечной деятельности после того, как снят гипс, наложенный после перелома кости. В спорте эти вещества находят ограниченное применение.

Как правильно распределить физические нагрузки? Надо ли выполнять силовые упражнения, едва проснувшись? Оказывается, нет. Цель утренней зарядки лишь в том, чтобы перейти от сна к состоянию бодрствования, усилить кровообращение и дыхание, поднять работоспособность. Обычно зарядка включает от пяти до десяти упражнений для различных групп мышц. Зарядка начинается с потягивания, что способствует разминке мышц, суставов и связок. Затем выполняются упражнения для плечевого пояса, рук, туловища, тазового пояса и ног. Заканчивается зарядка бегом на месте, ходьбой и дыхательными движениями, нормализующими кровообращение.

В комплекс физических упражнений обычно включают статические и динамические упражнения. К статическим относятся такие упражнения, как "ласточка", "позы йогов"; к динамическим - все упражнения, включающие те или иные движения. Статические упражнения развивают силу, выносливость, способность работать при недостатке кислорода, но они не могут развить быстроту, точность и целенаправленность движений. Это достигается с помощью динамических упражнений. Таким образом, статические и динамические упражнения дополняют друг друга и используются в нужном соотношении.

Один и тот же комплекс упражнений перестает оказывать влияние на организм человека, если он становится привычным. Поэтому раз в неделю комплекс упражнений обычно обновляют.

Основная задача уроков физической культуры в школе - научить правильным экономным движениям при выполнении ходьбы, бега, прыжков, при катании на лыжах и коньках, работе на спортивных снарядах. Но получить такую нагрузку, которая давала бы тренировочный эффект, на уроках физкультуры удается нечасто. Поэтому необходимы занятия спортом. Большое значение для каждого человека имеет правильный выбор вида спорта. При этом надо исходить из своих анатомо-физиологических предпосылок, способностей, возраста, состояния здоровья.

Развивая мышцы, мы тренируем и нервную систему. Наши движения становятся более точными, быстрыми и экономными. Вспомните, какими неловкими были ваши первые движения на коньках, велосипеде и какими они стали, когда вы научились хорошо кататься. Физические упражнения развивают грудную клетку, дыхательные мышцы, укрепляют сердце, улучшают работу пищеварительной системы.

Летом полезно плавать. При плавании работают все группы мышц. Плавание - прекрасное средство массажа тела и закаливания организма. Оно делает человека устойчивым к простудным заболеваниям. Зимой непременно ходите на лыжах. При лыжном пробеге работают мышцы ног, рук, спины, укрепляются кровеносная, дыхательная и нервная системы.

Для того чтобы стать сильным, ловким, выносливым и работоспособным, необходимо регулярно заниматься физическим трудом, физкультурой и спортом. Тренировки повышают мышечную силу, способствуют улучшению координации и автоматизации мышечных действий. Тренировка действует благотворно не только на сами мышцы, но и на состояние скелета, на развитие всего организма. Усиленная мышечная работа способствует тренировке дыхательной и сердечно-сосудистой систем, развитию сердечной мышцы и мышц грудной клетки, улучшению настроения, создает ощущение бодрости и в конечном итоге приводит повышению жизнедеятельности всего организма.

Полезен для тренировки мышц и разнообразный физический труд: работа в саду и огороде, уборка класса и квартиры.

Скелет и мышцы изменяются в процессе всей жизни человека. Они совершенствуются при тренировках и деградируют при гиподинамии. Увеличение мышечной силы происходит при нагрузках, близких к предельным, достаточном питании и полноценном отдыхе.