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骨格模型の使い方



理科室にあるヒト骨格模型を使った授業のポイント

  • 2010/08/29「教員のための博物館の日 2010」
  • 国立科学博物館・人類研究部編

 目的

  • ヒトの骨格がいかに精巧にできているかを伝え、生物の体の構造や進化への関心につなげる

人骨を見て、自分の体のどの部分に相当するかわかる?例:肘、すね、肩、鎖骨



 1)骨を見る

骨の数

ヒトの骨の数はいくつ? 

→約200個

関節

骨と骨とはどうつながっている? 

→骨と同士が連結するところが関節。骨と骨の間に隙間があり、滑液などがある。
運動

骨のどこに筋肉は付着する? 

→骨表面やゴツゴツしたところ(粗面・隆起・線)。骨に付着した筋肉が収縮し、関節で骨が動く。
骨格の構造
基本構造(脳を守る頭蓋骨、手足の骨の上部1本、下部2本など)は多くの生物で共通 →環境や生活で形や大きさが変わる
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 2)骨の役割

  • 支持機能
  • 保護機能(脳や脊髄、肺や心臓) 
  • 運動機能(筋と協調して。関節面の存在。)
  • カルシウムの貯蔵・放出
  • 造血(骨の中の空洞にある赤色骨髄が行う。)

 3)骨の性質

性質

骨は重い?軽い?頑丈? 

→体重の約五分の一。骨質は中空構造のため、軽くて丈夫(≒ 鉄パイプ)

モデリング

身長が伸びるのはなぜ? 

→若年期まで長い骨は骨幹部と骨端部とにわかれていて、両者の間にある骨端軟骨によって骨が伸び続ける。ある年齢になると、この軟骨が骨になり、一つの長い骨になる。
リモデリング
"一度成長したら骨は変化しない? 
→骨の内部には骨を壊す「破骨細胞」と骨を作る「骨芽細胞」があり、毎日古い骨から新しい骨に生まれ変わっている。全身の骨も3年程度で入れ替わっている。
修復

骨折したとき、なぜギプスをつける? 

→骨は自己修復するため、変形して治らないようにする。骨に傷がつくと、骨膜から仮骨が付け足される。(骨膜例:スペアリブ)

 4)ヒトの骨格の特徴 (動物の骨を比較に利用:類人猿が望ましい)

頭骨
脳頭蓋が大きく顔面頭蓋は小さい。犬歯など歯が縮小。鼻が隆起しオトガイがある。
脊柱のS字状湾曲
重い頭を支えるスプリング。直立二足歩行獲得と大後頭孔の位置。
骨盤の上半分が広く下半分が狭い
上半分は腹部内臓を支え、おしりの筋肉が付着。下半分は、内臓落下を防ぎ、大腿骨を重心に近づける。 →直立二足歩行獲得と難産の関係
足のアーチ構造
足の骨が縦・横方向のアーチを作り、足底腱膜がそれを維持(土踏まず)→ 直立二足歩行時の衝撃吸収 ( ≒ 眼鏡橋)
相対的に長い脚
ヒトの大腿骨は類人猿の大腿骨よりも長い

サルとの共通点

眼窩が前を向き、眼窩後壁(真猿)がある
立体視と視界の安定
関節の可動域が広い(特に上肢)
サルの一般的特徴(木登り)
手の母指対向性
親指が他の4本の指と向き合うことで把握できる(サルは足も同じ)

 5)なぜヒトの骨の研究をするか?

人骨を研究する様々な分野

医学
病気や怪我の治療に役立てる
法医学
白骨死体の年齢・性別・集団などを特定し身元を割り出す
自然人類学
遺跡から出土する人骨などを調べ、集団の歴史や祖先の生活を調べる

 6)人骨研究の方法

年齢・性別の判定

年齢
歯の形成や萌出の状態、恥骨結合面の形状、歯の磨耗の程度などから総合的に判断
性別
全体的な大きさ、骨盤の形状、頭骨の眉間部や乳様突起の形状などから総合的に判断
様々な研究
  • 骨に残る病気や怪我の研究 → 祖先たちの暮らしぶり、犯罪捜査
  • 骨のかたちの多様性と変遷 → 人類進化や日本人の起源などについての研究
  • 骨のかたちの特徴 → 運動機能の研究(直立二足歩行していたかなど)
  • 骨から取り出したDNAの研究 → 個人の同定や帰属集団の推定
  • 骨の構成成分(炭素や窒素の安定同位体など)の研究 → 食べていたものの推定
  • 骨から行う年代測定 → 炭素14法など

参考文献

「知のビジュアル百科 ホネ事典」 あすなろ書房
「好きになる解剖学」 竹内修二  講談社