Характеристики на изправеното ходене. Бипедализъм Какви структурни особености на човешкото тяло се дължат на двукрак

26.09.2020

УРОК 13. Структурата на човешкия скелет. Характеристики на човешкия скелет поради изправена поза

Образователна цел: изучаване на основните части на човешкия скелет, неговите характеристики; доведе учениците до заключението за приликите и разликите между скелетите на хора и животни.

Основни понятия и термини: череп, гръбначен стълб, прешлени, гръден кош, ребра, атлас, епистрофия.

Оборудване: човешки скелет, скелет на бозайник; таблици "Човешки скелет", "Скелет на бозайник"; събиране на прешлени.

Структурата на урока, основното съдържание и методи на работа

I. Актуализация основни познаниястуденти. (Разговор с демонстрация на скелети на хора и бозайници).

Въпроси за разговор.

1. От какви отдели се състои скелетът на бозайник?

2. Какви функции изпълнява всеки от отделите?

3. Какви части на скелета се различават при хората?

4. Какви са доказателствата за приликата на човешки и животински скелети?

II. Учене на нов материал.

1. Отдели на човешкия скелет. (Самостоятелна работа с текста и рисунките на учебника с помощта на раздавателни материали).

Задачата се отпечатва предварително на карти или се записва на дъската по време на междучасие.

И вариант.

1. Сравнете шиен прешленс гръдни, гръдни лумбални. Каква е разликата и какво значение има?

2. Установете разликите във формата на гърдите на човека от формата на гърдите на бозайниците. Какво е значението на тази разлика?

3. Намерете на масата всички кости на мозъчната част на черепа. Кое разположение на костите можете да посочите за себе си? Сравнете мозъчната област на човешкия череп с черепа на бозайник.

4. Как се различава формата на човешкия тазов пояс от формата, която има при бозайниците?

II вариант

1. Установете какво е общото в структурата на всички прешлени. Каква е разликата между шийния прешлен и лумбалния прешлен? Как да си обясня тази разлика?

2. Какво е значението за човек на структурните особености на неговия гръбначен стълб?

3. Установете разликите в структурата на костите, които изграждат горните и долните крайници.

4. Обърнете ръката си с дланта надолу. Какви характеристики на костната връзка ви позволяват да извършвате това движение?

2. Характеристики на човешкия скелет, свързани с изправената стойка и труда. (Разговор, записки в ученическите тетрадки).

Основни характеристики на човешкия скелет:

Характерни извивки на гръбначния стълб;

Широка форма на гърдите;

Широк таз;

Разликата в структурата на горната и долни крайници;

Арка на стъпалото;

Сравнително голямо развитие на мозъчния череп.

1. Студентите отчитат извършената самостоятелна работа.

2. Изберете от списъка с кости, които принадлежат към определена част от скелета, и поставете съответните им букви в таблицата.

Кости: A. Лопатка. Би се. Лакът. Б. Ребра. Ж. Максиларна. Г. Тилен. Д. Китка. Един и същ. Тибиален. от. Епистрофей. I. Метатарзални кости. К. Бедрена. Л. Тазова. М. Рамо.

Отдели на скелета	Кости, които образуват отдел
1. Лицева област на черепа
2. Мозъчна област на черепа
3. Гръден кош
4. Колан за горен крайник
5. Рамо
6. Предмишници
7. Четка
8. Колан на долните крайници
9. Бедро
10. Прасец
11. Крак
12. Гръбначен стълб

IV . Домашна работа.

Проучете тази тема от учебника.

Изпълнение на задача.

Ако вашият приятел е скочил неуспешно от дърветата и е наранил крака си, докато усеща остра болка, трябва да му бъде оказана първа помощ. Определете правилната последователност от действия, които трябва да се извършат в този случай:

а) загрейте мястото на нараняване;

б) обездвижване на крайника чрез поставяне на шина;

в) откарайте пациента в болницата;

г) нанесете студен предмет върху увредената зона;

д) самонастройте ставата.

За отговори на задачи 29-32 използвайте отделен лист. Първо запишете номера на задачата (29, 30 и т.н.), а след това отговора на нея. Напишете отговорите си ясно и четливо.

ВИДОВЕ УСТРОЙСТВА

Фитнесът е относителната целесъобразност на структурата и функциите на тялото, която е резултат от естествения подбор.

форма на тялотоживотните им позволява да се движат лесно в подходяща среда, прави организмите незабележими в околен свят, например морско конче за събиране на парцали. Прикриване- сходството на организма с всеки обект от околната среда по цвят, форма на тялото, например пръчково насекомо. Защитно оцветяванескрива организма в околната среда, прави го невидим, например скакалец. Дисекционно оцветяване- редуването на светли и тъмни ивици по тялото създава илюзията за редуване на светлина и сянка, замъглява контурите на животното, например зебра, тигър. Предупредително оцветяване - ярко оцветяване, което показва наличието на токсични вещества или специални жилещи органи за защита, опасността на тялото за хищник, например земна пчела, оса. Мимикрия- имитация на незащитени организми от добре защитени, например глуха коприва. Адаптивно поведение- навици, инстинкти, насочени към защита от врагове и действия на фактори на околната среда (заплашителна поза, предупреждение и плашене на врага, замръзване, грижа за потомство, съхранение на храна, изграждане на гнездо, дупки и др.).

Растенията също са развили адаптации за защита, размножаване и разпространение: бодли; ярък цвят на цветята при опрашвани от насекоми растения; различно времеузряването на тичинките и яйцеклетките предотвратява разпространението на семената. Модификациите на различни органи в растенията са адаптации към пренасяне на неблагоприятни условия и вегетативно размножаване.

1) Каква е природата на адаптациите в живите организми? Обяснете отговора.

2) Някои животни имат цветове, които съчетават ярки цветове, като черно и червено, черно и жълто. Какво е биологично значениетози цвят?

3) Как растенията се адаптират към липсата на влага? Дай примери.

Покажи отговора

1) Адаптациите имат относителен и временен характер, тъй като те помагат на организма да оцелее само в условията, в които са възникнали.

2) Това оцветяване се нарича предупреждение, показва наличието на токсични вещества в животното или специални жилещи органи за защита, опасността на тялото за хищника.

3) Съхранявайте вода в листата или стъблата (алое, кактус); дълги корени (камилски трън); листата са покрити с восъчно покритие или опушени, твърди издънки (саксаул, перушина) или модифицирани в бодли (кактуси).

Проучете таблицата "Химичен състав на захарните водорасли." Отговори на въпросите.

Химическият състав на захарните водорасли

1) За да се компенсира липсата на какъв елемент се препоръчва използването на водорасли?

2) Колко дневни точки от този елемент съдържат 100 g сухо вещество от водорасли?

3) Какво заболяване се предотвратява чрез ядене на водорасли?

Покажи отговора

Верният отговор трябва да съдържа следните елементи:

3) ендемична гуша.

Разгледайте таблиците и изпълнете задачи 31 и 32.

Разходи за енергия при различни видовефизическа дейност

Василий е водещ играч в отбора по водна топка. Използвайки данните в таблиците, предложете на Василий оптимално калорично меню, което му позволява да компенсира разходите за енергия след тренировка, продължила 1 час и 35 минути.

Когато избирате, имайте предвид, че Василий обича шоколадов сладолед и пие чай без захар.

В отговора си посочете разходите за енергия, препоръчителните ястия, калоричното съдържание на обяда и количеството мазнини в него.

Показване на таблици

Енергия и хранителната стойностпродукти

Руски археолог, д.ф.н. Д., водещ научен сътрудник на отдела по археология на палеолита на Института по история на материалната култура на Руската академия на науките (IIMK RAS, Санкт Петербург).

"В началото имаше крак."

М. Харис. "Нашето семейство".

При цялото многообразие от хипотези, които обясняват появата на хората, на преден план почти неизменно се поставят две събития, които се смятат за ключови за началото на процеса на хоминизация. Тези събития са преходът на някои от висшите човекоподобни маймуни (хоминоиди) от предимно дървесен начин на живот в горите към предимно сухоземно съществуване в открити или мозаечни пейзажи и развитието на изправено ходене край тях. Смята се, че първият, като е поставил предците на хоминидите пред необходимостта да се адаптират към нова, необичайна среда, ги е тласнал да търсят нови екологични ниши и е стимулирал развитието на инструментална дейност, социалност и т.н., а второ, което доведе до освобождаване на предните крайници от мускулно-скелетна функция, беше необходима предпоставка за такова развитие. Ако беше възможно да се обясни какво точно е довело до промяна в местообитанието, какво е довело до промяна в начина на движение и, най-важното, защо тези две събития са направили адаптацията недостатъчна по обичайния биологичен начин, тласкайки към реализирането на културен (т.е. преди всичко интелектуален) потенциал, тогава основният проблем на антропогенезата може да се счита за решен в общи линии. Междувременно отговорът е повече или по-малко ясен само на първия от изброените въпроси (повече за това по-късно), докато по отношение на причините и последствията от прехода към изправена стойка диапазонът от мнения е много голям и степента на яснота тук е обратно пропорционална на нарастващия брой хипотези. Въпреки че много малко теми, свързани с изучаването на антропогенезата, са породили толкова много дискусии, колкото произходът на двуногостта, това събитие остава загадка, като наистина е „проклетият въпрос“ на палеоантропологията. В теоретичните конструкции, постулиращи определени последователности от взаимозависими събития в човешката еволюция, тази точка е следователно " слаба връзка”, поради крехкостта на който цялата верига се разпада. Тъй като е невъзможно да се направи без тази връзка, е необходимо нейното „възстановяване“.

Повечето от авторите, които се докосват до произхода на двуногостта при хоминидите, са сигурни, че това свойство от самото начало е дало някои предимства на своите собственици, в противен случай просто не би възникнало. Гледната точка без съмнение е абсолютно логична, но какви са били тези предимства според тези, които я споделят? Предложени са много отговори на този въпрос, но нито един от тях, както ще видим, не може да се счита за убедителен.

Според широко разпространената хипотеза преходът на човешките предци към изправено положение или, както антрополозите често казват, към ортоградно придвижване, се обяснява с необходимостта от адаптиране към открити пейзажи, т.е. към живот в саваната, в степта, на места, лишени или почти лишени от дървесна растителност. Още през предишния век тази идея е изразена от френския натуралист Жан-Батист Ламарк, който пръв създава холистична теория за еволюцията на органичния свят, и английския натуралист Алфред Уолъс, който едновременно развива теорията за естествен подбор заедно с Дарвин. Въпреки това, един факт, който Ламарк и Уолъс не биха могли да знаят, но техните съвременни последователи трябва да знаят, прави тази хипотеза изключително съмнителна. Факт е, че както се оказа в резултат на многобройни изследвания, проведени на границата на миналото и настоящето хилядолетия, ранните хоминиди все още не са живели в саваната, а в райони, където тропическите гори са били запазени или дори доминирани. Съдейки по химичен съставдревни почви, изкопаеми цветен прашец на растения и видов състав на животни, чиито кости придружават скелетните останки на най-древните предци на човека, както Australopithecus, така и Ardipithecus и освен това техните предшественици са живели предимно в джунглата. Следователно преходът към двукрак не е и не може да бъде свързан с адаптиране към открити пейзажи. Освен това е напълно неразбираемо защо всъщност, живеейки в саваната, трябва да ходите на два крака? В края на краищата съвременните маймуни, живеещи в безлесни райони (бабуини, някои популации на макаци), остават четириноги и изглежда изобщо не страдат от това. И двете възражения, между другото, напълно се отнасят до някога популярната идея, че хоминидите са се изправили, уж поради необходимостта да видят по-далеч и да се ориентират по-добре в саваната, където добър прегледнеобходими за търсене на храна и за навременно откриване на опасност.

Друго обяснение за формирането на изправено ходене, дори по-често срещано от предишното (но може и да се комбинира с него), е предположението, че двуногието е било необходимо за освобождаване на ръцете, което от своя страна е било необходимо за производството на инструменти и наистина е дал на човека много важни предимства пред другите животни (фиг. 5.1). Тази идея често се изразява още през деветнадесети век. Той намери своя класически израз в трудовете на Дарвин и Енгелс и беше възприет от много по-късни автори. „Човекът“, пише Дарвин, „не би могъл да достигне сегашното си господстващо положение в света без използването на ръце, които са толкова възхитително пригодени да служат за изпълнението на неговата воля. ... Но докато ръцете са били редовно използвани за движение, те едва ли са могли да станат достатъчно съвършени за правене на оръжия или точно хвърляне на камъни и копия. ... Само поради тези причини би било полезно човек да стане двуног ... ". На пръв поглед е невъзможно да се оспорят горните аргументи: какво всъщност може да бъде човек без ръце и какви ръце може да има същество, което се движи на четири крака? Тук обаче, както и в предишния случай, хармонията на предложеното обяснение е нарушена от някои факти, станали известни само век след публикуването на цитираната работа на Дарвин. Първо, съдейки по наличните сега археологически данни, първите каменни сечива са се появили най-малко два, а по-скоро три или дори четири милиона години по-късно от първите изправени хоминиди. Второ, те направиха и използваха тези инструменти, почти сигурно, докато седяха, така че проблемът с освобождаването на ръцете просто не възникна. Разбира се, по-удобно е да работите, да речем, на струг или дърводелска работна маса, докато стоите, но преди това първите хоминиди бяха все още много далеч. Тези трудови операции, които са били необходими и достъпни за тях, са много по-лесни за извършване в седнало положение. Във всеки случай точно това предпочитат да правят човекоподобните маймуни, когато например чупят ядки с тежки камъни, и археолозите експериментатори, когато се опитват да направят инструменти от кремък, кост или дърво, идентични с тези, открити при разкопки.

Между другото, трябва да се отбележи, че формирането на двукрак при човешките предци, очевидно, не е уникално събитие в еволюционната история на хоминоидите. Още от средата на миналия век някои изследователи започнаха да подозират, че много преди появата на първите хоминиди на Земята вече са живели изправени маймуни. Основания за подобни подозрения са дадени от костните останки на Ореопитек, който, съдейки по географската локализация на палеонтологичните находки, е живял главно в южната част на сегашния Апенински полуостров, в тази част от него, която е била остров през миоцена. Неотдавнашно проучване на тези материали от група испански и италиански антрополози отново потвърди, че ореопитекът не само може, но може би дори предпочита да се движи по земята на два крака. Това се доказва от такива признаци като огъване на долната част на гръбначния стълб в предна посока, вертикално разположена колянна става, както и някои характеристики на структурата на таза, които намират аналогии в анатомията на Australopithecus Afar. Освен това се оказа, че тези хоминоиди, които са изчезнали преди 8 или 7 милиона години, също се отличават със структура на ръцете, която не е съвсем обичайна за маймуните. Понякога дори се твърди, че те могат да вземат и държат различни предмети с пръсти с такава сръчност, която по-късно е била достъпна само за хората и техните предци, като се започне от австралопитека. Как ореопитеците са използвали това свое качество - ако наистина са го притежавали 1 - не е известно. Може би просто за да откъснат малко плодчета от дърветата и да ги сложат в устата, или може би за някакво действие, което да ги доближи още повече в очите ни до хоминидите. Вярно е, че според някои важни характеристики, например в структурата на зъбите, Oreopithecus са по-близо до нисшите маймуни, отколкото до антропоидите. Те също не можеха да се похвалят с голям мозък, както и с голям размер на тялото. Според наличните реконструкции средното тегло на тези хоминоиди е приблизително 30-40 кг. Въпреки това наличието на ясни паралели с еволюцията на хоминидите е много интересно и ни кара да си припомним още веднъж, че природата е имала различни вариантиразвитие.

Преходът към двукрак и освобождаването на предните крайници от мускулно-скелетната функция също се свързва с необходимостта да се носи храна и малки, или да се сигнализира с жестове, или да се изплашат хищници, като се хвърлят камъни и пръчки по тях и т.н. Всички предположения от този вид обаче се основават на явно преувеличаване на ролята на еднократни, спорадични действия (хвърляне, жестикулиране, носене на предмети), с които съвременните маймуни могат лесно да се справят, без да променят начина си на движение. Шимпанзетата, например, са доста способни да насочат леопард, като размахват бодливи клони или влачат купища тежки камъни на места, където има много от любимите им ядки с твърда черупка, след което използват тези камъни като чукове и наковални. Но фактът, че те доста често са принудени да използват предните си крайници като ръце, не им пречи да бъдат все още, както преди милиони години, четириноги.

Много по-интересни и може би по-обещаващи са онези опити да се отговори на „проклетия“ въпрос, където акцентът е върху намирането на енергийните ползи, осигурени от двукракото движение. Биоенергийната хипотеза обяснява появата на двукракия живот с по-голямата енергийна ефективност на двукракия човек в сравнение с четириногите маймуни (фиг. 5.2). Основната слабост на това обяснение е, че то се позовава на предимствата на изправеното ходене, които биха могли да бъдат реализирани само с напълно развито двукрако поведение на човека, но биха били почти напълно незабележими в хода на неговото развитие, особено в ранните етапи на прехода. Дори при двукрако придвижване, както е известно модерни хора, наистина е по-енергийно изгоден от четириногия (който обаче все още не е напълно изяснен), изобщо не следва, че същите предимства са били характерни за походката на ранните хоминиди. Очевидно той беше много различен от нашия и далеч не беше толкова ефективен (повече за това по-долу).

Привържениците на хипотезата за терморегулация виждат причината за прехода на нашите предци към двукрак във факта, че вертикалното положение на тялото по време на интензивна дневна активност в горещата савана предпазва хоминидите от топлинен стрес. Всъщност повърхността на тялото, пряко изложена на слънчеви лъчи, при изправен човек е много по-малко, отколкото при четирикрако създание със същия размер и, както е лесно да си представим, тази разлика се увеличава, когато слънцето се приближава до зенита. Въпреки това, както сега знаем, през първите милиони години от тяхната история, изправените хоминини са живели главно в джунглата, а не в саваните, и следователно не са били по-застрашени от топлинен стрес от съвременните горили или шимпанзета.

За да е пълна картината, можем да споменем и т. нар. „водна“ хипотеза, според която ортоградността на ранните хоминиди е резултат от приспособяване към живот на рафта, във водна среда (фиг. 5.3). Някога тази идея беше активно обсъждана в псевдонаучната литература, но сред професионалните антрополози, с малки изключения, тя нямаше и няма поддръжници. Причината за това е проста и се крие във факта, че тази хипотеза се основава единствено на предположения от полуфантастичен характер, неподкрепени от абсолютно никакви конкретни материали. Няма факти, които поне косвено да показват, че първите членове на човешкия клад са „излезли от водата“, освен ако, разбира се, не считаме за такива препратки, например, към способността ни да плуваме, което изглежда не присъщи на шимпанзетата, или на факта, че хората имат по-дебел от другите примати слой подкожна мазнина.

По този начин се оказва, че намирането на някакви специфични ползи, които биха могли да бъдат свързани с двуногостта в ранните етапи на развитие, е много трудно, ако не и невъзможно. Убедителна причина за „прехода към ортоградно придвижване все още не е намерена“, а началото на антропогенезата „се стопява в трепереща мъгла от несигурности“, призна преди 15 години виден руски изследовател на човешката еволюция. 2 Ситуацията не се е променила оттогава. Наистина броят на хипотезите значително се увеличи и продължава да расте, но броят им някак си не преминава в качество. Антрополозите, разбира се, не губят оптимизъм, надявайки се, че откриването на нови кости и усъвършенстването на методите за изучаването им в крайна сметка ще даде отговор на проклетия въпрос, но тези надежди могат да се сбъднат само ако двуногият живот наистина е донесъл някои предимства на първите хоминиди. Въпреки това, наистина ли е необходимо? Ами ако нямаше ползи?

1 Има съмнения относно това (Susman R.L. Oreopithecus bambolii: малко вероятен случай на подобна на хоминид способност за захващане при миоценска маймуна // Journal of Human Evolution, 2004, том 46, номер 1, стр. 103-115).

2 Алексеев В.П. Антропогенезата - решен проблем или поредица от нови проблеми? // Човекът в системата на науките. М., 1989, стр. 113.

Човек се характеризира с вертикално положение на тялото, базирано само на долните крайници. Гръбнакът на възрастен има извивки. При бързи, резки движения извивките се отдръпват и омекотяват ударите. При бозайниците, които разчитат на четири крайника, гръбначният стълб няма такива извивки.

Човешкият гръден кош е разширен настрани поради изправена поза. При бозайниците тя е странично компресирана.

Един от най характерни особеностиЧовешкият скелет е структурата на ръката, превърнала се в орган на труда. Костите на пръстите са подвижни. Най-подвижният, добре развит палец при хората е разположен срещу всички останали, което е важно за различни видове работа - от цепене на дърва, което изисква силни метещи движения, до сглобяване на часовник, което е свързано с тънки и точни движения на пръстите .

Масивните кости на долните крайници на човек са по-дебели и по-здрави от костите на ръцете, тъй като краката носят цялата тежест на тялото. Сводестият крак на човек при ходене, бягане, скачане пружинира, омекотява ударите.

В скелета на човешката глава мозъчната част на черепа преобладава над лицевата. Това се дължи на голямото развитие на човешкия мозък.

2.4. Първа помощ при нараняване на скелета

Първа помощ при навяхвания и изкълчвания.В резултат на неудобни движения или натъртвания връзките, които свързват костите в ставата, могат да бъдат увредени. Има оток около ставата, понякога кръвоизлив, появява се силна болка. Това увреждане на ставите се нарича разтягане.

Когато оказвате помощ на увредената зона, трябва да прикрепите леден пакет или кърпа, навлажнена със студена вода. Охлаждането облекчава болката, предотвратява развитието на оток и намалява обема на вътрешното кръвообращение. При изкълчване на връзките е необходима и стегната фиксираща превръзка. Невъзможно е разтягане, издърпване и загряване на увредения крайник. След като окажете първа помощ, трябва да посетите лекар.

Неудобните движения в ставата могат да причинят силно изместване на костите - дислокация.При дислокация ставната глава излиза от ставната кухина. Има изкълчване, а понякога и разкъсване на връзките, което е съпроводено със силна болка. Опитите за отстраняване на луксация без лекар могат да причинят още по-сериозни щети.

Първата помощ при изкълчване е първо да се осигури пълна почивка на ставата. Ръката трябва да бъде окачена на шал или превръзка, а на крака да се постави шина с помощта на импровизирани средства (дъски, ленти от дебел картон). За да се намали болката, върху увредената става трябва да се приложи компрес с лед или студена вода. Тогава жертвата трябва да бъде отведена на лекар.

Първа помощ при счупени кости.Въпреки силата, с наранявания, тежки натъртвания, падания, костите понякога се чупят. Появяват се по-често счупваниякости на крайниците.

Ако има съмнение за фрактура, само пълната неподвижност на увредената част на тялото ще облекчи болката и ще предотврати изместването на костни фрагменти, което може да увреди околните тъкани с остри ръбове.

Счупеният крайник се обездвижва с шинова превръзка. В лечебните заведения и аптеките се предлагат специални гуми. На мястото на произход те могат да бъдат направени от дъски, клони, картон. За да се предотврати натискането на гумата върху счупването, под нея се поставя мека постелка. Гумата трябва да се намира не само върху повредената зона, но и върху съседните. Така че, в случай на фрактура на костите на предмишницата, шината трябва да минава както на рамото, така и на ръката. В този случай части от счупената кост не се движат. Гумата е плътно превързана към крайника с широки бинтове, кърпа и др. Ако няма шина, счупената ръка се превързва към тялото, а нараненият крак към здравия.

При открити фрактуриострите краища на счупена кост разкъсват мускули, кръвоносни съдове, нерви и кожа. След това трябва да обработите раната, да поставите чиста превръзка и след това шина.

Не всяка фрактура може да бъде шинирана. Ако има съмнение за фрактура ребражертвата е помолена да издиша колкото е възможно повече въздух от белите дробове и след това да диша повърхностно. При такова дишане гръдният кош е плътно превързан. Ребрата, стегнати в позицията на издишване, правят много ограничени движения.

За фрактури гръбначен стълбнеобходимо е да поставите жертвата върху плоска твърда повърхност с лицето надолу и да се обадите линейка. В никакъв случай пострадалият не трябва да се транспортира в седнало положение, тъй като под тежестта на тялото гръбнакът може да се премести и да увреди гръбначния мозък.

За наранявания черепижертвата трябва да бъде поставена по гръб, леко повдигната глава, за да се избегнат вътречерепни кръвоизливи и незабавно да се обадите на лекар.