Ποια είναι τα δομικά χαρακτηριστικά του σκελετού ενός σπονδυλωτού ζώου; Χαρακτηριστικά της δομής των σπονδύλων και του θώρακα σε οικόσιτα ζώα. Σε τι διαφέρει ένας άνθρωπος;

Το μυοσκελετικό σύστημα διασφαλίζει την κίνηση και τη διατήρηση της θέσης του σώματος του ζώου στο χώρο, σχηματίζει το εξωτερικό σχήμα του σώματος και συμμετέχει στις μεταβολικές διεργασίες. Αντιπροσωπεύει περίπου το 60% του σωματικού βάρους ενός ενήλικου ζώου.

Συμβατικά, το μυοσκελετικό σύστημα χωρίζεται σε παθητικό και ενεργητικό μέρος. ΠΡΟΣ ΤΗΝ παθητικό μέροςπεριλαμβάνουν τα οστά και τις συνδέσεις τους, από τις οποίες εξαρτάται η φύση της κινητικότητας των οστικών μοχλών και των συνδέσμων του σώματος του ζώου (15%). Ενεργό μέροςαποτελείται από σκελετικούς μύες και τις βοηθητικές τους προσαρτήσεις, χάρη στις συσπάσεις των οποίων τίθενται σε κίνηση τα οστά του σκελετού (45%). Τόσο το ενεργητικό όσο και το παθητικό μέρος έχουν κοινή προέλευση (μεσόδερμα) και συνδέονται στενά μεταξύ τους.

Λειτουργίες της συσκευής κίνησης:

1) Η κινητική δραστηριότητα είναι μια εκδήλωση της ζωτικής δραστηριότητας του οργανισμού, είναι αυτό που διακρίνει τους ζωικούς οργανισμούς από τους φυτικούς οργανισμούς και καθορίζει την εμφάνιση μιας μεγάλης ποικιλίας τρόπων κίνησης (βάδισμα, τρέξιμο, αναρρίχηση, κολύμπι, πτήση).

2) Το μυοσκελετικό σύστημα σχηματίζει το σχήμα του σώματος - εξωτερικόςζώο, δεδομένου ότι ο σχηματισμός του συνέβη υπό την επίδραση του βαρυτικού πεδίου της Γης, το μέγεθος και το σχήμα του στα σπονδυλωτά διακρίνονται από σημαντική ποικιλομορφία, η οποία εξηγείται από διαφορετικές συνθήκες διαβίωσης (χερσαία, χερσαία-ξυλώδη, αέρινα, υδρόβια).

3) Επιπλέον, η συσκευή κίνησης παρέχει μια σειρά από ζωτικές λειτουργίες του σώματος: αναζήτηση και σύλληψη τροφής. επίθεση και ενεργητική άμυνα. εκτελεί την αναπνευστική λειτουργία των πνευμόνων (αναπνευστικόςΙκανότητες στο να χειρείζεσε μια μηχανή); Βοηθά την καρδιά να μετακινήσει το αίμα και τη λέμφο μέσω των αγγείων («περιφερική καρδιά»).

4) Στα θερμόαιμα ζώα (πουλιά και θηλαστικά), η συσκευή κίνησης εξασφαλίζει τη διατήρηση μιας σταθερής θερμοκρασίας σώματος.

Οι λειτουργίες της κινητικής συσκευής παρέχονται από το νευρικό και καρδιαγγειακά συστήματα , αναπνευστικά, πεπτικά και ουροποιητικά όργανα, δέρμα, ενδοκρινείς αδένες. Δεδομένου ότι η ανάπτυξη της κινητικής συσκευής είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος, όταν αυτές οι συνδέσεις διαταράσσονται, πρώτα μερική παράλυση, και μετά παράλυσησυσκευή κίνησης (το ζώο δεν μπορεί να κινηθεί). Όταν μειώνεται σωματική δραστηριότηταΥπάρχει διαταραχή των μεταβολικών διεργασιών και ατροφία του μυϊκού και οστικού ιστού.

Τα όργανα του μυοσκελετικού συστήματος έχουν ιδιότητες ελαστικών παραμορφώσεων,όταν κινούνται, δημιουργείται μηχανική ενέργεια σε αυτά με τη μορφή ελαστικών παραμορφώσεων, χωρίς τις οποίες δεν μπορεί να συμβεί η κανονική κυκλοφορία του αίματος και οι ώσεις του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Η ενέργεια των ελαστικών παραμορφώσεων στα οστά μετατρέπεται σε πιεζοηλεκτρική ενέργεια και στους μύες σε θερμική ενέργεια. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της κίνησης εκτοπίζει το αίμα από τα αγγεία και προκαλεί ερεθισμό της συσκευής του υποδοχέα, από την οποία οι νευρικές ώσεις εισέρχονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Έτσι, το έργο της συσκευής κίνησης είναι στενά συνδεδεμένο και δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς το νευρικό σύστημα και το αγγειακό σύστημα, με τη σειρά του, δεν μπορεί να λειτουργήσει κανονικά χωρίς τη συσκευή κίνησης.

Η βάση του παθητικού μέρους της συσκευής κίνησης είναι ο σκελετός. Σκελετός (ελληνικά sceletos - αποξηραμένος, αποξηραμένος, λατ. Skeleton) είναι οστά που συνδέονται με μια ορισμένη σειρά που σχηματίζουν ένα συμπαγές πλαίσιο (σκελετό) του σώματος του ζώου. Δεδομένου ότι η ελληνική λέξη για το οστό είναι "os", ονομάζεται η επιστήμη του σκελετού οστεολογία.

Ο σκελετός περιλαμβάνει περίπου 200-300 οστά (Horse, r.s. -207-214; γουρούνι, σκύλος, γάτα -271-288), τα οποία συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας συνδετικό, χόνδρινο ή οστικό ιστό. Η σκελετική μάζα ενός ενήλικου ζώου κυμαίνεται από 6% (γουρούνι) έως 15% (άλογο, βοοειδή).

Ολα σκελετικές λειτουργίεςμπορεί να χωριστεί σε δύο μεγάλες ομάδες: μηχανικές και βιολογικές. ΠΡΟΣ ΤΗΝ μηχανικές λειτουργίεςπεριλαμβάνουν: προστατευτικό, υποστήριξη, κινητικό, ελατήριο, αντιβαρύτητα και βιολογικό -μεταβολισμό και αιμοποίηση (αιμοκυτταροποίηση).

1) Η προστατευτική λειτουργία είναι ότι ο σκελετός σχηματίζει τα τοιχώματα των σωματικών κοιλοτήτων στις οποίες βρίσκονται ζωτικά όργανα. Για παράδειγμα, η κρανιακή κοιλότητα περιέχει τον εγκέφαλο, το στήθος περιέχει την καρδιά και τους πνεύμονες και η πυελική κοιλότητα περιέχει τα ουρογεννητικά όργανα.

2) Η υποστηρικτική λειτουργία είναι ότι ο σκελετός παρέχει υποστήριξη για τους μύες και τα εσωτερικά όργανα, τα οποία, όταν συνδέονται με τα οστά, συγκρατούνται στη θέση τους.

3) Η κινητική λειτουργία του σκελετού εκδηλώνεται στο γεγονός ότι τα οστά είναι μοχλοί που κινούνται από μύες και εξασφαλίζουν την κίνηση του ζώου.

4) Η λειτουργία του ελατηρίου οφείλεται στην παρουσία στον σκελετό σχηματισμών που απαλύνουν κραδασμούς και κραδασμούς (χόνδρινα μαξιλάρια κ.λπ.).

5) Η αντιβαρυτική λειτουργία εκδηλώνεται στο γεγονός ότι ο σκελετός δημιουργεί υποστήριξη για τη σταθερότητα του σώματος που ανεβαίνει πάνω από το έδαφος.

6) Συμμετοχή στον μεταβολισμό, ιδιαίτερα στον μεταβολισμό των ορυκτών, αφού τα οστά αποτελούν αποθήκη ορυκτών αλάτων φωσφόρου, ασβεστίου, μαγνησίου, νατρίου, βαρίου, σιδήρου, χαλκού και άλλων στοιχείων.

7) Λειτουργία buffer. Ο σκελετός δρα ως ρυθμιστικό διάλυμα που σταθεροποιεί και διατηρεί μια σταθερή ιοντική σύνθεση του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος (ομοιόσταση).

8) Συμμετοχή στην αιμοκυτταροποίηση. Βρίσκεται στις κοιλότητες του μυελού των οστών, ο κόκκινος μυελός των οστών παράγει αιμοσφαίρια. Η μάζα του μυελού των οστών σε σχέση με τη μάζα των οστών στα ενήλικα ζώα είναι περίπου 40-45%.

ΣΚΕΛΕΤΙΚΟΣ ΤΜΗΜΑ

Ο σκελετός είναι το πλαίσιο του σώματος ενός ζώου. Συνήθως χωρίζεται σε κύριο και περιφερειακό.

Στον αξονικό σκελετόπεριλαμβάνουν τον σκελετό του κεφαλιού (κρανίο-κρανίο), τον σκελετό του λαιμού, του κορμού και της ουράς. Το κρανίο έχει την πιο περίπλοκη δομή, αφού περιέχει τον εγκέφαλο, τα όργανα της όρασης, την όσφρηση, την ισορροπία και την ακοή, τη στοματική και τη ρινική κοιλότητα. Το κύριο μέρος του σκελετού του λαιμού, του σώματος και της ουράς είναι η σπονδυλική στήλη (columna vertebralis).

Η σπονδυλική στήλη χωρίζεται σε 5 τμήματα: αυχενική, θωρακική, οσφυϊκή, ιερή και ουραία. Η περιοχή του τραχήλου της μήτρας αποτελείται από τους αυχενικούς σπονδύλους (v.cervicalis). θωρακική περιοχή - από τους θωρακικούς σπονδύλους (v.thoracica), τις νευρώσεις (costa) και το στέρνο (στερνό). οσφυϊκή - από τους οσφυϊκούς σπονδύλους (v.lumbalis); ιερό οστό - από το οστό του ιερού οστού (os sacrum). ουραίος - από τους ουραίους σπόνδυλους (v.caudalis). Η πιο ολοκληρωμένη δομή έχει το θωρακικό τμήμα του σώματος, όπου υπάρχουν θωρακικοί σπόνδυλοι, νευρώσεις και οστό του μαστού, που μαζί σχηματίζουν το στήθος (θώρακα), στον οποίο βρίσκονται η καρδιά, οι πνεύμονες και τα μεσοθωρακικά όργανα. Η περιοχή της ουράς είναι η λιγότερο ανεπτυγμένη στα χερσαία ζώα, γεγονός που σχετίζεται με την απώλεια της κινητικής λειτουργίας της ουράς κατά τη μετάβαση των ζώων σε έναν χερσαίο τρόπο ζωής.

Ο αξονικός σκελετός υπόκειται στους ακόλουθους νόμους της δομής του σώματος, που διασφαλίζουν την κινητικότητα του ζώου. Αυτά περιλαμβάνουν :

1) Η διπολικότητα (μονοαξονικότητα) εκφράζεται στο γεγονός ότι όλα τα μέρη του αξονικού σκελετού βρίσκονται στον ίδιο άξονα του σώματος, με το κρανίο στον κρανιακό πόλο και την ουρά στον αντίθετο πόλο. Το σημάδι της μονοαξονικότητας μας επιτρέπει να καθιερώσουμε δύο κατευθύνσεις στο σώμα του ζώου: κρανιακό - προς το κεφάλι και ουραίο - προς την ουρά.

2) Η αμφίπλευρη συμμετρία (αμφοτερόπλευρη συμμετρία) χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο σκελετός, όπως και ο κορμός, μπορεί να χωριστεί από το οβελιαίο, μεσαίο επίπεδο σε δύο συμμετρικά μισά (δεξιά και αριστερά), σύμφωνα με αυτό οι σπόνδυλοι θα χωριστούν σε δύο συμμετρικά μισά. Η αμφίπλευρη (αντιμερισμός) καθιστά δυνατή τη διάκριση των πλευρικών (πλευρικών, εξωτερικών) και μεσαίων (εσωτερικών) κατευθύνσεων στο σώμα του ζώου.

3) Η τμηματοποίηση (μεταμερισμός) έγκειται στο γεγονός ότι το σώμα μπορεί να χωριστεί με τμηματικά επίπεδα σε έναν ορισμένο αριθμό σχετικά πανομοιότυπων μεταμερών - τμημάτων. Τα μεταμερή ακολουθούν έναν άξονα από μπροστά προς τα πίσω. Στον σκελετό, τέτοια μεταμερή είναι σπόνδυλοι με νευρώσεις.

4) Τετραπόδιο είναι η παρουσία 4 άκρων (2 θωρακικά και 2 πυελικά)

5) Και η τελευταία κανονικότητα είναι, λόγω της δύναμης της βαρύτητας, η θέση στον νωτιαίο σωλήνα του νευρικού σωλήνα, και κάτω από αυτόν ο εντερικός σωλήνας με όλα τα παράγωγά του. Από αυτή την άποψη, η ραχιαία κατεύθυνση σημειώνεται στο σώμα - προς την πλάτη και η κοιλιακή κατεύθυνση - προς την κοιλιά.

Περιφερικός σκελετόςαντιπροσωπεύεται από δύο ζεύγη άκρων: θωρακικό και πυελικό. Στο σκελετό των άκρων υπάρχει μόνο ένα μοτίβο - διμερής (αντιμερισμός). Τα άκρα είναι ζευγαρωμένα, υπάρχουν αριστερά και δεξιά άκρα. Τα υπόλοιπα στοιχεία είναι ασύμμετρα. Στα άκρα υπάρχουν ζώνες (θωρακικές και πυελικές) και σκελετός ελεύθερων άκρων.

Χρησιμοποιώντας μια ζώνη, το ελεύθερο άκρο συνδέεται με τη σπονδυλική στήλη. Αρχικά, οι ζώνες των άκρων είχαν τρία ζεύγη οστών: μια ωμοπλάτη, μια κλείδα και ένα κορακοειδές οστό (όλα διατηρήθηκαν στα πτηνά), στα ζώα, παρέμενε μόνο μια ωμοπλάτη· από το κορακοειδή οστό, μόνο μια απόφυση στον φυμάτιο της ωμοπλάτης στο διατηρήθηκε η έσω πλευρά· τα βασικά στοιχεία της κλείδας υπάρχουν σε αρπακτικά (σκύλους) και γάτες). Στην πυελική ζώνη, και τα τρία οστά (λαγόνιο, ηβικό και ισχιακό) είναι καλά αναπτυγμένα, τα οποία αναπτύσσονται μαζί.

Ο σκελετός των ελεύθερων άκρων έχει τρεις συνδέσμους. Ο πρώτος σύνδεσμος (stilopodium) έχει μια ακτίνα (ελληνικά στιλός - στήλη, ποδός - πόδι): στο θωρακικό άκρο είναι το βραχιόνιο, στο πυελικό άκρο είναι το μηριαίο οστό. Οι δεύτεροι σύνδεσμοι (zeugopodium) αντιπροσωπεύονται από δύο ακτίνες (zeugos - ζεύγος): στο θωρακικό άκρο υπάρχουν τα οστά της ακτίνας και της ωλένης (οστά του αντιβραχίου), στο πυελικό άκρο υπάρχουν τα οστά της κνήμης και της περόνης (οστά της κνήμης). . Οι τρίτοι σύνδεσμοι (autipodium) σχηματίζονται: στο θωρακικό άκρο - το χέρι, στο πυελικό άκρο - το πόδι. Διακρίνουν μεταξύ των βασιπόδων (το άνω τμήμα - τα οστά του καρπού και, κατά συνέπεια, ο ταρσός), το μεταπόδιο (μέση - τα οστά του μετακάρπιου και του μετατάρσιου) και το ακροπόδιο (το εξώτατο τμήμα - οι φάλαγγες των δακτύλων).

ΣΚΕΛΕΤΙΚΗ ΦΥΛΟΓΕΝΕΣΗ

Στη φυλογένεση των σπονδυλωτών, ο σκελετός αναπτύσσεται σε δύο κατευθύνσεις: εξωτερική και εσωτερική.

Ο εξωσκελετός εκτελεί προστατευτική λειτουργία, είναι χαρακτηριστικός των κατώτερων σπονδυλωτών και βρίσκεται στο σώμα με τη μορφή φολίδων ή κελύφους (χελώνα, αρμαντίλο). Στα ανώτερα σπονδυλωτά, ο εξωτερικός σκελετός εξαφανίζεται, αλλά τα μεμονωμένα στοιχεία του παραμένουν, αλλάζοντας τον σκοπό και τη θέση τους, γίνονται τα καλυπτικά οστά του κρανίου και, που βρίσκονται κάτω από το δέρμα, συνδέονται με τον εσωτερικό σκελετό. Στη φυλλο-οντογένεση, τέτοια οστά περνούν μόνο από δύο στάδια ανάπτυξης (συνδετικός ιστός και οστό) και ονομάζονται πρωτογενή. Δεν είναι σε θέση να αναγεννηθούν· εάν τραυματιστούν τα οστά του κρανίου, αναγκάζονται να αντικατασταθούν με τεχνητές πλάκες.

Ο εσωτερικός σκελετός εκτελεί κυρίως υποστηρικτική λειτουργία. Κατά την ανάπτυξη, υπό την επίδραση του εμβιομηχανικού φορτίου, αλλάζει συνεχώς. Αν λάβουμε υπόψη τα ασπόνδυλα ζώα, τότε ο εσωτερικός τους σκελετός έχει τη μορφή χωρισμάτων στα οποία συνδέονται οι μύες.

Σε πρωτόγονο συγχορδίεςζώα (lancelet ), Μαζί με τα διαφράγματα, εμφανίζεται ένας άξονας - το νοτόχορδο (κυτταρικό κορδόνι), καλυμμένο με μεμβράνες συνδετικού ιστού.

U χόνδρινο ψάρι(καρχαρίες, ακτίνες) σχηματίζονται τμηματικά χόνδρινα τόξα γύρω από τη νωτιαία χορδή, τα οποία στη συνέχεια σχηματίζουν σπονδύλους. Οι χόνδρινοι σπόνδυλοι, που συνδέονται μεταξύ τους, σχηματίζουν τη σπονδυλική στήλη και οι πλευρές συνδέονται με αυτήν κοιλιακά. Έτσι, η νωτιαία χορδή παραμένει με τη μορφή pulposus πυρήνων μεταξύ των σπονδυλικών σωμάτων. Το κρανίο σχηματίζεται στο κρανιακό άκρο του σώματος και μαζί με τη σπονδυλική στήλη συμμετέχει στον σχηματισμό του αξονικού σκελετού. Στη συνέχεια, ο χόνδρινος σκελετός αντικαθίσταται από έναν οστέινο, λιγότερο εύκαμπτο, αλλά πιο ανθεκτικό.

U αποστεωμένα ψάριαο αξονικός σκελετός είναι κατασκευασμένος από ισχυρότερο, χονδρό-ινώδη οστικό ιστό, ο οποίος χαρακτηρίζεται από την παρουσία ορυκτών αλάτων και μια τυχαία διάταξη ινών κολλαγόνου (οσεΐνης) στο άμορφο συστατικό.

Με τη μετάβαση των ζώων σε έναν επίγειο τρόπο ζωής, αμφίβιασχηματίζεται ένα νέο τμήμα του σκελετού - ο σκελετός των άκρων. Ως αποτέλεσμα αυτού, στα χερσαία ζώα, εκτός από τον αξονικό σκελετό, σχηματίζεται και ένας περιφερειακός σκελετός (ο σκελετός των άκρων). Στα αμφίβια, καθώς και στα οστεώδη ψάρια, ο σκελετός είναι χτισμένος από χονδρό ινώδη οστικό ιστό, αλλά σε πιο οργανωμένα χερσαία ζώα (ερπετά, πτηνά και θηλαστικά)ο σκελετός είναι ήδη κατασκευασμένος από ελασματοειδή οστικό ιστό, αποτελούμενος από οστέινες πλάκες που περιέχουν ίνες κολλαγόνου (οσεΐνη) διατεταγμένες με τάξη.

Έτσι, ο εσωτερικός σκελετός των σπονδυλωτών περνά από τρία στάδια ανάπτυξης στη φυλογένεση: συνδετικός ιστός (μεμβρανώδης), χόνδρος και οστό. Τα οστά του εσωτερικού σκελετού που περνούν και από αυτά τα τρία στάδια ονομάζονται δευτερεύοντα (αρχέγονα).

ΟΝΤΟΓΕΝΕΣΗ ΣΚΕΛΕΤΟΥ

Σύμφωνα με τον βασικό βιογενετικό νόμο των Baer και E. Haeckel, στην οντογένεση ο σκελετός περνά επίσης από τρία στάδια ανάπτυξης: μεμβρανώδη (συνδετικός ιστός), χόνδρινο και οστό.

Στο πιο πρώιμο στάδιο της εμβρυϊκής ανάπτυξης, το υποστηρικτικό μέρος του σώματός του είναι ο πυκνός συνδετικός ιστός, ο οποίος σχηματίζει τον μεμβρανώδη σκελετό. Στη συνέχεια εμφανίζεται μια νωτιαία χορδή στο έμβρυο, και γύρω από αυτό, πρώτα μια χόνδρινη, και αργότερα μια οστική σπονδυλική στήλη και κρανίο, και στη συνέχεια αρχίζουν να σχηματίζονται άκρα.

Στην προεμβρυϊκή περίοδο, ολόκληρος ο σκελετός, με εξαίρεση τα πρωτεύοντα οστά του κρανίου, είναι χόνδρινος και αποτελεί περίπου το 50% του σωματικού βάρους. Κάθε χόνδρος έχει το σχήμα ενός μελλοντικού οστού και καλύπτεται με περιχόνδριο (μια πυκνή μεμβράνη συνδετικού ιστού). Την περίοδο αυτή αρχίζει η οστεοποίηση του σκελετού, δηλ. σχηματισμός οστικού ιστού στη θέση του χόνδρου. Οστεοποίηση ή οστεοποίηση (λατινικά os - κόκκαλο, facio - I do) συμβαίνει τόσο από την εξωτερική επιφάνεια (περιχόνδρια οστεοποίηση) όσο και από το εσωτερικό (ενχόνδρια οστεοποίηση). Στη θέση του χόνδρου σχηματίζεται χοντρός ινώδης οστικός ιστός. Ως αποτέλεσμα αυτού, στα φρούτα ο σκελετός είναι χτισμένος από χοντρό ινώδη οστικό ιστό.

Μόνο στη νεογνική περίοδο ο χονδροειδής ινώδης οστικός ιστός αντικαθίσταται από πιο προηγμένο ελασματικό οστικό ιστό. Αυτή την περίοδο απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στα νεογέννητα, αφού ο σκελετός τους δεν είναι ακόμα δυνατός. Όσο για τη συγχορδία, τα απομεινάρια της βρίσκονται στο κέντρο μεσοσπονδύλιοι δίσκοιμε τη μορφή pulposus πυρήνα. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στα περιβλήματα των οστών του κρανίου (ινιακά, βρεγματικά και κροταφικά), καθώς παρακάμπτουν το χόνδρινο στάδιο. Ανάμεσά τους κατά την οντογένεση, σχηματίζονται σημαντικοί χώροι συνδετικού ιστού που ονομάζονται fontanelles (fonticulus)· μόνο σε μεγάλη ηλικία υφίστανται πλήρη οστεοποίηση (endesmal ossification).

Θέμα 1. Ζωική ποικιλότητα

Πρακτική εργασία Νο. 5. Σύγκριση της δομής των σκελετών των σπονδυλωτών

Στόχος: εξετάστε τους σκελετούς των σπονδυλωτών ζώων, βρείτε ομοιότητες και διαφορές.

Πρόοδος.

συμπεράσματα. 1. Όλα τα σπονδυλωτά έχουν έναν εσωτερικό σκελετό, ο οποίος έχει γενικό σχέδιοδομές - σκελετός του κεφαλιού (κρανίο), σκελετός του κορμού (σπονδυλική στήλη), σκελετός των άκρων, σκελετός των ζωνών των άκρων. 2. Ο σκελετός εκτελεί προστατευτική λειτουργία και χρησιμεύει ως σημείο προσάρτησης των μυών που παρέχουν κίνηση των ζώων. 3. Τα δομικά χαρακτηριστικά των σκελετών των σπονδυλωτών παρέχουν ορισμένους τρόπους για αυτά τα ζώα να κινούνται στο διάστημα.

Το μυοσκελετικό σύστημα διασφαλίζει την κίνηση και τη διατήρηση της θέσης του σώματος του ζώου στο χώρο, σχηματίζει το εξωτερικό σχήμα του σώματος και συμμετέχει στις μεταβολικές διεργασίες. Αντιπροσωπεύει περίπου το 60% του σωματικού βάρους ενός ενήλικου ζώου.
Συμβατικά, το μυοσκελετικό σύστημα χωρίζεται σε παθητικό και ενεργητικό μέρος. Το παθητικό τμήμα περιλαμβάνει τα οστά και τις συνδέσεις τους, από τα οποία εξαρτάται η φύση της κινητικότητας των οστικών μοχλών και των συνδέσμων του σώματος του ζώου (15%). Το ενεργό μέρος αποτελείται από σκελετικούς μύες και τις βοηθητικές τους συσκευές, χάρη στις συσπάσεις των οποίων τίθενται σε κίνηση τα οστά του σκελετού (45%). Τόσο το ενεργητικό όσο και το παθητικό μέρος έχουν κοινή προέλευση (μεσόδερμα) και συνδέονται στενά μεταξύ τους.

Λειτουργίες της συσκευής κίνησης:

1) Η κινητική δραστηριότητα είναι μια εκδήλωση της ζωτικής δραστηριότητας του οργανισμού, είναι αυτό που διακρίνει τους ζωικούς οργανισμούς από τους φυτικούς οργανισμούς και καθορίζει την εμφάνιση μιας μεγάλης ποικιλίας τρόπων κίνησης (βάδισμα, τρέξιμο, αναρρίχηση, κολύμπι, πτήση).
2) Το μυοσκελετικό σύστημα σχηματίζει το σχήμα του σώματος - το εξωτερικό του ζώου, αφού ο σχηματισμός του έγινε υπό την επίδραση βαρυτικό πεδίοΗ Γη, στη συνέχεια, το μέγεθος και το σχήμα της μεταξύ των σπονδυλωτών χαρακτηρίζονται από σημαντική ποικιλομορφία, η οποία εξηγείται από τις διαφορετικές συνθήκες του οικοτόπου τους (χερσαία, χερσαία-ξυλώδη, ευάερα, υδρόβια).
3) Επιπλέον, η συσκευή κίνησης παρέχει μια σειρά από ζωτικές λειτουργίες του σώματος: αναζήτηση και σύλληψη τροφής. επίθεση και ενεργητική άμυνα. εκτελεί την αναπνευστική λειτουργία των πνευμόνων (αναπνευστική κινητικότητα). Βοηθά την καρδιά να μετακινήσει το αίμα και τη λέμφο μέσω των αγγείων («περιφερική καρδιά»).
4) Στα θερμόαιμα ζώα (πουλιά και θηλαστικά), η συσκευή κίνησης εξασφαλίζει τη διατήρηση μιας σταθερής θερμοκρασίας σώματος.
Οι λειτουργίες της κινητικής συσκευής παρέχονται από το νευρικό και καρδιαγγειακό σύστημα, τα αναπνευστικά, πεπτικά και ουροποιητικά όργανα, το δέρμα και τους ενδοκρινείς αδένες. Δεδομένου ότι η ανάπτυξη της κινητικής συσκευής είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος, όταν διαταράσσονται αυτές οι συνδέσεις, εμφανίζεται πρώτα πάρεση και μετά παράλυση της συσκευής κίνησης (το ζώο δεν μπορεί να κινηθεί). Με τη μείωση της σωματικής δραστηριότητας, διαταράσσονται οι μεταβολικές διεργασίες και ατροφία των μυών και του οστικού ιστού.
Τα όργανα του μυοσκελετικού συστήματος έχουν τις ιδιότητες ελαστικών παραμορφώσεων · όταν κινούνται, δημιουργείται μηχανική ενέργεια σε αυτά με τη μορφή ελαστικών παραμορφώσεων, χωρίς τις οποίες δεν μπορεί να συμβεί η κανονική κυκλοφορία του αίματος και οι ώσεις του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Η ενέργεια των ελαστικών παραμορφώσεων στα οστά μετατρέπεται σε πιεζοηλεκτρική ενέργεια και στους μύες σε θερμική ενέργεια. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της κίνησης εκτοπίζει το αίμα από τα αγγεία και προκαλεί ερεθισμό της συσκευής του υποδοχέα, από την οποία οι νευρικές ώσεις εισέρχονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Έτσι, το έργο της συσκευής κίνησης είναι στενά συνδεδεμένο και δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς το νευρικό σύστημα και το αγγειακό σύστημα, με τη σειρά του, δεν μπορεί να λειτουργήσει κανονικά χωρίς τη συσκευή κίνησης.

Σκελετός

Η βάση του παθητικού μέρους της συσκευής κίνησης είναι ο σκελετός. Σκελετός (ελληνικά sceletos - αποξηραμένος, αποξηραμένος, λατ. Skeleton) είναι οστά που συνδέονται με μια ορισμένη σειρά που σχηματίζουν ένα συμπαγές πλαίσιο (σκελετό) του σώματος του ζώου. Δεδομένου ότι η ελληνική λέξη για το οστό είναι «os», η επιστήμη του σκελετού ονομάζεται οστεολογία.
Ο σκελετός περιλαμβάνει περίπου 200-300 οστά (Horse -207), τα οποία συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας συνδετικό, χόνδρο ή οστικό ιστό. Η σκελετική μάζα ενός ενήλικου ζώου είναι 15%.
Όλες οι λειτουργίες του σκελετού μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες: μηχανικές και βιολογικές. Οι μηχανικές λειτουργίες περιλαμβάνουν: προστατευτικές, υποστηρικτικές, κινητικές, ελατηριωτές, κατά της βαρύτητας και οι βιολογικές λειτουργίες περιλαμβάνουν το μεταβολισμό και την αιμοποίηση (αιμοκυτταροποίηση).
1) Η προστατευτική λειτουργία είναι ότι ο σκελετός σχηματίζει τα τοιχώματα των σωματικών κοιλοτήτων στις οποίες βρίσκονται ζωτικά όργανα. Για παράδειγμα, η κρανιακή κοιλότητα περιέχει τον εγκέφαλο, το στήθος περιέχει την καρδιά και τους πνεύμονες και η πυελική κοιλότητα περιέχει τα ουρογεννητικά όργανα.
2) Η υποστηρικτική λειτουργία είναι ότι ο σκελετός παρέχει υποστήριξη για τους μύες και τα εσωτερικά όργανα, τα οποία, όταν συνδέονται με τα οστά, συγκρατούνται στη θέση τους.
3) Η κινητική λειτουργία του σκελετού εκδηλώνεται στο γεγονός ότι τα οστά είναι μοχλοί που κινούνται από μύες και εξασφαλίζουν την κίνηση του ζώου.
4) Η λειτουργία του ελατηρίου οφείλεται στην παρουσία στον σκελετό σχηματισμών που απαλύνουν κραδασμούς και κραδασμούς (χόνδρινα μαξιλάρια κ.λπ.).
5) Η αντιβαρυτική λειτουργία εκδηλώνεται στο γεγονός ότι ο σκελετός δημιουργεί υποστήριξη για τη σταθερότητα του σώματος που ανεβαίνει πάνω από το έδαφος.
6) Συμμετοχή στον μεταβολισμό, ιδιαίτερα στον μεταβολισμό των ορυκτών, αφού τα οστά αποτελούν αποθήκη ορυκτών αλάτων φωσφόρου, ασβεστίου, μαγνησίου, νατρίου, βαρίου, σιδήρου, χαλκού και άλλων στοιχείων.
7) Λειτουργία buffer. Ο σκελετός δρα ως ρυθμιστικό διάλυμα που σταθεροποιεί και διατηρεί μια σταθερή ιοντική σύνθεση του εσωτερικού περιβάλλοντος του σώματος (ομοιόσταση).
8) Συμμετοχή στην αιμοκυτταροποίηση. Βρίσκεται στις κοιλότητες του μυελού των οστών, ο κόκκινος μυελός των οστών παράγει αιμοσφαίρια. Η μάζα του μυελού των οστών σε σχέση με τη μάζα των οστών στα ενήλικα ζώα είναι περίπου 40-45%.

Η σπονδυλική στήλη χωρίζεται σε 5 τμήματα: αυχενική, θωρακική, οσφυϊκή, ιερή και ουραία. Η περιοχή του τραχήλου της μήτρας αποτελείται από τους αυχενικούς σπονδύλους (v.cervicalis). θωρακική περιοχή - από τους θωρακικούς σπονδύλους (v.thoracica), τις νευρώσεις (costa) και το στέρνο (στερνό). οσφυϊκή - από τους οσφυϊκούς σπονδύλους (v.lumbalis); ιερό οστό - από το οστό του ιερού οστού (os sacrum). ουραίος - από τους ουραίους σπόνδυλους (v.caudalis). Η πιο ολοκληρωμένη δομή έχει το θωρακικό τμήμα του σώματος, όπου υπάρχουν θωρακικοί σπόνδυλοι, νευρώσεις και οστό του μαστού, που μαζί σχηματίζουν το στήθος (θώρακα), στον οποίο βρίσκονται η καρδιά, οι πνεύμονες και τα μεσοθωρακικά όργανα. Η περιοχή της ουράς είναι η λιγότερο ανεπτυγμένη στα χερσαία ζώα, γεγονός που σχετίζεται με την απώλεια της κινητικής λειτουργίας της ουράς κατά τη μετάβαση των ζώων σε έναν χερσαίο τρόπο ζωής.
Ο αξονικός σκελετός υπόκειται στους ακόλουθους νόμους της δομής του σώματος, που διασφαλίζουν την κινητικότητα του ζώου. Αυτά περιλαμβάνουν:
1) Η διπολικότητα (μονοαξονικότητα) εκφράζεται στο γεγονός ότι όλα τα μέρη του αξονικού σκελετού βρίσκονται στον ίδιο άξονα του σώματος, με το κρανίο στον κρανιακό πόλο και την ουρά στον αντίθετο πόλο. Το σημάδι της μονοαξονικότητας μας επιτρέπει να καθιερώσουμε δύο κατευθύνσεις στο σώμα του ζώου: κρανιακό - προς το κεφάλι και ουραίο - προς την ουρά.
2) Η αμφίπλευρη συμμετρία (αμφοτερόπλευρη συμμετρία) χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο σκελετός, όπως και ο κορμός, μπορεί να χωριστεί από το οβελιαίο, μεσαίο επίπεδο σε δύο συμμετρικά μισά (δεξιά και αριστερά), σύμφωνα με αυτό οι σπόνδυλοι θα χωριστούν σε δύο συμμετρικά μισά. Η αμφίπλευρη (αντιμερισμός) καθιστά δυνατή τη διάκριση των πλευρικών (πλευρικών, εξωτερικών) και μεσαίων (εσωτερικών) κατευθύνσεων στο σώμα του ζώου.
3) Η τμηματοποίηση (μεταμερισμός) έγκειται στο γεγονός ότι το σώμα μπορεί να χωριστεί με τμηματικά επίπεδα σε έναν ορισμένο αριθμό σχετικά πανομοιότυπων μεταμερών - τμημάτων. Τα μεταμερή ακολουθούν έναν άξονα από μπροστά προς τα πίσω. Στον σκελετό, τέτοια μεταμερή είναι σπόνδυλοι με νευρώσεις.
4) Τετραπόδιο είναι η παρουσία 4 άκρων (2 θωρακικά και 2 πυελικά)
5) Και η τελευταία κανονικότητα είναι, λόγω της δύναμης της βαρύτητας, η θέση στον νωτιαίο σωλήνα του νευρικού σωλήνα, και κάτω από αυτόν ο εντερικός σωλήνας με όλα τα παράγωγά του. Από αυτή την άποψη, η ραχιαία κατεύθυνση σημειώνεται στο σώμα - προς την πλάτη και η κοιλιακή κατεύθυνση - προς την κοιλιά.

Ο περιφερικός σκελετός αντιπροσωπεύεται από δύο ζεύγη άκρων: θωρακικό και πυελικό. Στο σκελετό των άκρων υπάρχει μόνο ένα μοτίβο - διμερής (αντιμερισμός). Τα άκρα είναι ζευγαρωμένα, υπάρχουν αριστερά και δεξιά άκρα. Τα υπόλοιπα στοιχεία είναι ασύμμετρα. Στα άκρα υπάρχουν ζώνες (θωρακικές και πυελικές) και σκελετός ελεύθερων άκρων.

Σκελετική φυλογένεση

Στη φυλογένεση των σπονδυλωτών, ο σκελετός αναπτύσσεται σε δύο κατευθύνσεις: εξωτερική και εσωτερική.
Ο εξωσκελετός εκτελεί προστατευτική λειτουργία, είναι χαρακτηριστικός των κατώτερων σπονδυλωτών και βρίσκεται στο σώμα με τη μορφή φολίδων ή κελύφους (χελώνα, αρμαντίλο). Στα ανώτερα σπονδυλωτά, ο εξωτερικός σκελετός εξαφανίζεται, αλλά τα μεμονωμένα στοιχεία του παραμένουν, αλλάζοντας τον σκοπό και τη θέση τους, γίνονται τα καλυπτικά οστά του κρανίου και, που βρίσκονται κάτω από το δέρμα, συνδέονται με τον εσωτερικό σκελετό. Στη φυλλο-οντογένεση, τέτοια οστά περνούν μόνο από δύο στάδια ανάπτυξης (συνδετικός ιστός και οστό) και ονομάζονται πρωτογενή. Δεν είναι σε θέση να αναγεννηθούν· εάν τραυματιστούν τα οστά του κρανίου, αναγκάζονται να αντικατασταθούν με τεχνητές πλάκες.
Ο εσωτερικός σκελετός εκτελεί κυρίως υποστηρικτική λειτουργία. Κατά την ανάπτυξη, υπό την επίδραση του εμβιομηχανικού φορτίου, αλλάζει συνεχώς. Αν λάβουμε υπόψη τα ασπόνδυλα ζώα, τότε ο εσωτερικός τους σκελετός έχει τη μορφή χωρισμάτων στα οποία συνδέονται οι μύες.
Σε πρωτόγονες χορδές (λόγχη), μαζί με τα διαφράγματα, εμφανίζεται ένας άξονας - η νωτιαία χορδή (κυτταρικό κορδόνι), καλυμμένη με μεμβράνες συνδετικού ιστού.
Στα χόνδρινα ψάρια (καρχαρίες, ακτίνες), σχηματίζονται τμηματικά χόνδρινα τόξα γύρω από τη νωτιαία χορδή, τα οποία αργότερα σχηματίζουν σπονδύλους. Οι χόνδρινοι σπόνδυλοι, που συνδέονται μεταξύ τους, σχηματίζουν τη σπονδυλική στήλη και οι πλευρές συνδέονται με αυτήν κοιλιακά. Έτσι, η χορδή παραμένει με τη μορφή pulposus πυρήνων μεταξύ των σπονδυλικών σωμάτων. Το κρανίο σχηματίζεται στο κρανιακό άκρο του σώματος και μαζί με τη σπονδυλική στήλη συμμετέχει στον σχηματισμό του αξονικού σκελετού. Στη συνέχεια, ο χόνδρινος σκελετός αντικαθίσταται από έναν οστέινο, λιγότερο εύκαμπτο, αλλά πιο ανθεκτικό.
Στα οστεώδη ψάρια, ο αξονικός σκελετός είναι κατασκευασμένος από ισχυρότερο, χονδροειδές ινώδη οστικό ιστό, ο οποίος χαρακτηρίζεται από την παρουσία ορυκτών αλάτων και μια τυχαία διάταξη ινών κολλαγόνου (οσεΐνης) στο άμορφο συστατικό.
Με τη μετάβαση των ζώων σε έναν επίγειο τρόπο ζωής, τα αμφίβια σχηματίζουν ένα νέο μέρος του σκελετού - τον σκελετό των άκρων. Ως αποτέλεσμα αυτού, στα χερσαία ζώα, εκτός από τον αξονικό σκελετό, σχηματίζεται και ένας περιφερειακός σκελετός (ο σκελετός των άκρων). Στα αμφίβια, καθώς και στα οστεώδη ψάρια, ο σκελετός είναι κατασκευασμένος από χοντρό ινώδη οστικό ιστό, αλλά σε πιο οργανωμένα χερσαία ζώα (ερπετά, πτηνά και θηλαστικά), ο σκελετός είναι ήδη κατασκευασμένος από ελασματοειδή οστικό ιστό, αποτελούμενο από οστέινες πλάκες που περιέχουν ίνες κολλαγόνου (οσεΐνη) διατεταγμένες με τακτοποιημένο τρόπο.
Έτσι, ο εσωτερικός σκελετός των σπονδυλωτών περνά από τρία στάδια ανάπτυξης στη φυλογένεση: συνδετικός ιστός (μεμβρανώδης), χόνδρος και οστό. Τα οστά του εσωτερικού σκελετού που περνούν και από αυτά τα τρία στάδια ονομάζονται δευτερεύοντα (αρχέγονα).

Σκελετική οντογένεση

Σύμφωνα με τον βασικό βιογενετικό νόμο των Baer και E. Haeckel, στην οντογένεση ο σκελετός περνά επίσης από τρία στάδια ανάπτυξης: μεμβρανώδη (συνδετικός ιστός), χόνδρινο και οστό.
Στο πιο πρώιμο στάδιο της εμβρυϊκής ανάπτυξης, το υποστηρικτικό μέρος του σώματός του είναι ο πυκνός συνδετικός ιστός, ο οποίος σχηματίζει τον μεμβρανώδη σκελετό. Στη συνέχεια εμφανίζεται μια νωτιαία χορδή στο έμβρυο, και γύρω από αυτό, πρώτα μια χόνδρινη, και αργότερα μια οστική σπονδυλική στήλη και κρανίο, και στη συνέχεια αρχίζουν να σχηματίζονται άκρα.
Στην προεμβρυϊκή περίοδο, ολόκληρος ο σκελετός, με εξαίρεση τα πρωτεύοντα οστά του κρανίου, είναι χόνδρινος και αποτελεί περίπου το 50% του σωματικού βάρους. Κάθε χόνδρος έχει το σχήμα ενός μελλοντικού οστού και καλύπτεται με περιχόνδριο (μια πυκνή μεμβράνη συνδετικού ιστού). Την περίοδο αυτή αρχίζει η οστεοποίηση του σκελετού, δηλ. σχηματισμός οστικού ιστού στη θέση του χόνδρου. Οστεοποίηση ή οστεοποίηση (λατινικά os-bone, facio-do) συμβαίνει τόσο από την εξωτερική επιφάνεια (περιχόνδρια οστεοποίηση) όσο και από το εσωτερικό (ενχονδρική οστεοποίηση). Στη θέση του χόνδρου σχηματίζεται χοντρός ινώδης οστικός ιστός. Ως αποτέλεσμα αυτού, στα φρούτα ο σκελετός είναι χτισμένος από χοντρό ινώδη οστικό ιστό.
Μόνο στη νεογνική περίοδο ο χονδροειδής ινώδης οστικός ιστός αντικαθίσταται από πιο προηγμένο ελασματικό οστικό ιστό. Αυτή την περίοδο απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή στα νεογέννητα, αφού ο σκελετός τους δεν είναι ακόμα δυνατός. Όσον αφορά τη νωτιαία χορδή, τα υπολείμματά της βρίσκονται στο κέντρο των μεσοσπονδύλιων δίσκων με τη μορφή pulposus πυρήνων. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στα περιβλήματα των οστών του κρανίου (ινιακά, βρεγματικά και κροταφικά), καθώς παρακάμπτουν το χόνδρινο στάδιο. Ανάμεσά τους κατά την οντογένεση, σχηματίζονται σημαντικοί χώροι συνδετικού ιστού που ονομάζονται fontanelles (fonticulus)· μόνο σε μεγάλη ηλικία υφίστανται πλήρη οστεοποίηση (endesmal ossification).

Η ιδέα " φυλογένεση"(από την ελληνική φυλή - "φυλή, φυλή" και γένεση - "γέννηση, καταγωγή") εισήχθη το 1866 από τον Γερμανό βιολόγο Ernst Haeckel για να ορίσει ιστορική εξέλιξηοργανισμών στη διαδικασία της εξέλιξης.

Ας εξετάσουμε πώς αναπτύχθηκε και βελτιώθηκε η σπονδυλική στήλη από τους πιο απλούς οργανισμούς στους ανθρώπους. Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού σκελετού.

Εξωσκελετόςεκτελεί προστατευτική λειτουργία. Είναι εγγενές στα κατώτερα σπονδυλωτά και βρίσκεται στο σώμα με τη μορφή φολίδων ή κελύφους (χελώνα, αρμαδίλος). Στα ανώτερα σπονδυλωτά, ο εξωτερικός σκελετός εξαφανίζεται, αλλά τα επιμέρους στοιχεία του παραμένουν, αλλάζοντας τον σκοπό και τη θέση τους, και γίνονται τα οστά του κρανίου. Βρίσκονται ήδη κάτω από το δέρμα, συνδέονται με τον εσωτερικό σκελετό.

Εσωτερικός σκελετόςεκτελεί κυρίως υποστηρικτική λειτουργία. Κατά την ανάπτυξη, υπό την επίδραση του εμβιομηχανικού φορτίου, αλλάζει συνεχώς. Στα ασπόνδυλα ζώα μοιάζει με χωρίσματα στα οποία συνδέονται οι μύες.

Σε πρωτόγονες χορδές (λογχοειδή), μαζί με τα διαφράγματα, εμφανίζεται ένας άξονας - η νωτιαία χορδή (κυτταρικό κορδόνι), καλυμμένη με μεμβράνες συνδετικού ιστού. Στα ψάρια, η σπονδυλική στήλη είναι σχετικά απλή και αποτελείται από δύο τμήματα (κορμό και ουραίο). Η μαλακή, χόνδρινη σπονδυλική τους στήλη είναι πιο λειτουργική από αυτή των χορδών. Ο νωτιαίος μυελός βρίσκεται στο σπονδυλικό κανάλι. Ο σκελετός των ψαριών είναι πιο τέλειος, επιτρέποντας πιο γρήγορες και ακριβείς κινήσεις με μικρότερο βάρος.

Με τη μετάβαση σε έναν επίγειο τρόπο ζωής, σχηματίζεται ένα νέο μέρος του σκελετού - ο σκελετός των άκρων. Και αν στα αμφίβια ο σκελετός είναι κατασκευασμένος από χοντρό ινώδη οστικό ιστό, τότε στα πιο οργανωμένα χερσαία ζώα είναι ήδη κατασκευασμένος από ελασματώδη οστικό ιστό, αποτελούμενο από οστικές πλάκες που περιέχουν διατεταγμένες ίνες κολλαγόνου.

Ο εσωτερικός σκελετός των σπονδυλωτών διέρχεται από τρία στάδια ανάπτυξης στη φυλογένεση: συνδετικός ιστός (μεμβρανώδης), χόνδρος και οστό.

Σκελετός θηλαστικού (αριστερά) και ψαριού (δεξιά)

Η αποκωδικοποίηση του γονιδιώματος των λογχαλών, που ολοκληρώθηκε το 2008, επιβεβαίωσε την εγγύτητα των λογχαλιών με τον κοινό πρόγονο των σπονδυλωτών. Σύμφωνα με τα τελευταία επιστημονικά δεδομένα, τα λογχοειδή είναι συγγενείς των σπονδυλωτών, αν και τα πιο απομακρυσμένα.

Η σπονδυλική στήλη των θηλαστικών αποτελείται από το αυχενικό, το θωρακικό, το οσφυϊκό, το ιερό και το ουραίο τμήμα. Χαρακτηριστικό του γνώρισμα είναι το πλατυκηλιακό (με επίπεδες επιφάνειες) σχήμα των σπονδύλων, μεταξύ των οποίων βρίσκονται οι χόνδρινοι μεσοσπονδύλιοι δίσκοι. Τα πάνω τόξα είναι καλά καθορισμένα.

ΣΕ αυχενική μοίρα της σπονδυλικής στήληςΌλα τα θηλαστικά έχουν 7 σπονδύλους, το μήκος των οποίων καθορίζει το μήκος του λαιμού. Οι μόνες εξαιρέσεις είναι δύο ζώα: η μαγιά έχει 6 από αυτούς τους σπονδύλους και ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙτεμπέληδες - από 8 έως 10. Σε μια καμηλοπάρδαλη, οι αυχενικοί σπόνδυλοι είναι πολύ μεγάλοι, ενώ στα κητώδη που δεν έχουν αυχενική αναχαίτιση, αντίθετα, είναι εξαιρετικά κοντοί.

Οι πλευρές συνδέονται με τους θωρακικούς σπονδύλους για να σχηματίσουν τον κλωβό των πλευρών. Το στέρνο που το κλείνει είναι επίπεδο και μόνο σε νυχτερίδες και σε εκπροσώπους λαγούμιων ειδών με ισχυρά μπροστινά άκρα (για παράδειγμα, κρεατοελιές) έχει μια μικρή κορυφογραμμή (καρίνα) στην οποία συνδέονται οι θωρακικοί μύες. Η θωρακική περιοχή περιέχει 9-24 (συνήθως 12-15) σπονδύλους, οι τελευταίοι 2-5 φέρουν ψευδείς νευρώσεις που δεν φτάνουν στο στέρνο.

Υπάρχουν από 2 έως 9 σπόνδυλοι στην οσφυϊκή περιοχή. Οι υποτυπώδεις νευρώσεις συγχωνεύονται με τις μεγάλες εγκάρσιες διεργασίες τους. Το ιερό τμήμα σχηματίζεται από 4-10 συγχωνευμένους σπονδύλους, εκ των οποίων μόνο οι δύο πρώτοι είναι αληθινά ιεροί και οι υπόλοιποι είναι ουραίοι. Ο αριθμός των ελεύθερων ουραίων σπονδύλων κυμαίνεται από 3 (στον γίββωνα) έως 49 (στη σαύρα με μακριά ουρά).

Η κινητικότητα των μεμονωμένων σπονδύλων εξαρτάται από τον τρόπο ζωής. Έτσι, στα μικρά ζώα που τρέχουν και αναρριχούνται είναι ψηλά σε όλο το μήκος της σπονδυλικής στήλης, έτσι το σώμα τους μπορεί να λυγίσει σε διαφορετικές κατευθύνσεις και ακόμη και να κουλουριαστεί σε μπάλα. Οι σπόνδυλοι των θωρακικών και οσφυϊκών περιοχών είναι λιγότερο κινητικοί σε μεγάλα, ταχέως κινούμενα ζώα. Στα θηλαστικά που προχωρούν πίσω πόδια(καγκουρό, jerboas, jumpers), οι μεγαλύτεροι σπόνδυλοι βρίσκονται στη βάση της ουράς και του ιερού οστού και στη συνέχεια το μέγεθός τους μειώνεται διαδοχικά. Στα οπληφόρα, αντίθετα, οι σπόνδυλοι και ιδιαίτερα οι ακανθώδεις αποφύσεις τους είναι μεγαλύτεροι στο πρόσθιο τμήμα της θωρακικής περιοχής, όπου είναι προσκολλημένοι σε αυτούς οι ισχυροί μύες του λαιμού και εν μέρει των πρόσθιων άκρων.

Στα πτηνά, τα μπροστινά άκρα (φτερά) είναι προσαρμοσμένα για πτήση και τα πίσω άκρα είναι προσαρμοσμένα για κίνηση στο έδαφος. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του σκελετού είναι η πνευματικότητα των οστών: είναι ελαφρύτερα επειδή περιέχουν αέρα. Τα οστά των πουλιών είναι επίσης αρκετά εύθραυστα, καθώς είναι πλούσια σε άλατα ασβέστη, και ως εκ τούτου η αντοχή του σκελετού επιτυγχάνεται σε μεγάλο βαθμό από τη σύντηξη πολλών οστών.

Σκελετός(από το ελληνικό "σκελετός" - αποξηραμένα) είναι δομές διαφόρων δομών και προέλευσης που εξασφαλίζουν τη διατήρηση του σχήματος του σώματος του ζώου, καθώς και υποστήριξη και προστασία για τα εσωτερικά όργανα. Επιπλέον, συνδέονται με μεμονωμένα στοιχεία του σκελετού. μύες, εξασφαλίζοντας την κίνηση του ζώου - άρα ο σκελετός είναι μια σημαντική λειτουργική υποδιαίρεση του μυοσκελετικού συστήματος. Τα σπονδυλωτά, σε αντίθεση με τα περισσότερα ασπόνδυλα, έχουν ενδοσκελετός- δηλ. οι δομές στήριξης τους δεν βρίσκονται στην επιφάνεια, αλλά στα βαθιά μέρη του σώματος.

Το πρωτότυπο του σκελετού των σπονδυλωτών - και επίσης η μόνη σκελετική δομή στα κατώτερα χορδοειδή - είναι χορδή, ένα πυκνό κορδόνι κυττάρων μεσοδερμικής προέλευσης, που εκτείνεται κατά μήκος της ραχιαία (ραχιαία) πλευράς σε ολόκληρο το σώμα, από το κεφάλι μέχρι την ουρά. Σε ανώτερες συγχορδίες - σπονδυλωτά- η νωτιαία χορδή διατηρείται μόνο στο εμβρυϊκό στάδιο ανάπτυξης και αντικαθίσταται στην ενήλικη ζωή από χόνδρους και οστικούς ιστούς που σχηματίζονται στην οντογένεση από μεσεγχύμα, δηλ. Ο εμβρυϊκός συνδετικός ιστός είναι κυρίως μεσοδερμικής προέλευσης. Αρχικά, σχηματίζονται σκελετικά στοιχεία από χόνδρος αρθρώσεων; Ωστόσο, τώρα ένας χόνδρινος σκελετός παρατηρείται μόνο σε κατώτερες ομάδες σπονδυλωτών ( λάμπες, αψιθάρι, χόνδρινο ψάρικαι κάποιοι άλλοι). Στα ανώτερα σπονδυλωτά, οι χόνδρινες δομές παρατηρούνται κυρίως στο εμβρυϊκό στάδιο ανάπτυξης και στην παιδική ηλικία. στην ενήλικη ζωή, ο σκελετός τους κατασκευάζεται κυρίως από οστά.

Ανατομικά, ο σκελετός των σπονδυλωτών σχηματίζεται από πολλά στοιχεία που έχουν διαφορετικές δομές, σχήματα, προέλευση και θέσεις στο σώμα του ζώου. Αυτά τα σκελετικά στοιχεία (χόνδρος ή οστά) συνδέονται μεταξύ τους ή ακίνητα ( συνάρθρωση) ή κινητό ( αρθρώσεις) αρθρώσεις· η τελευταία επιλογή εξασφαλίζει την κίνηση των τμημάτων του σώματος μεταξύ τους και ολόκληρου του σώματος του ζώου στον περιβάλλοντα χώρο. Παρά την ποικιλομορφία, τα σκελετικά στοιχεία διαφόρων ομάδων σπονδυλωτών μπορούν να συνδυαστούν σε διάφορα τμήματα.

Ενσωματωμένος σκελετός

Ο σκελετός του περιβλήματος είναι μια συλλογή οστικών στοιχείων που βρίσκονται στο δέρμα του ζώου. Αυτά τα στοιχεία σχηματίζονται αρχικά από οστικό ιστό και δεν έχουν χόνδρινο στάδιο ανάπτυξης. Το δέρμα των σύγχρονων σπονδυλωτών συνήθως δεν περιέχει στοιχεία οστού, αλλά σε πολλές εξαφανισμένες μορφές το σώμα ήταν εν μέρει ή πλήρως κλεισμένο σε ένα οστέινο κέλυφος. Επιπλέον, ορισμένα οστά είναι καθαρής προέλευσης κρανίαΚαι ζώνες άκρων.

Μοντέρνο λάμπεςΚαι mikisnyδεν έχουν οστέινο κέλυφος, αλλά πολλά αρχαία υδρόβια σπονδυλωτά (για παράδειγμα, θωρακισμένα ψάρια) ήταν πλήρως ντυμένοι με ισχυρή πανοπλία. Η συντριπτική πλειονότητα των σύγχρονων ψαριών έχει επίσης ένα προστατευτικό στρώμα στην κορυφή του δέρματος από οστέινα λέπια διαφόρων σχημάτων και δομών· τα καλυπτικά οστά περιλαμβάνουν επίσης στοιχεία του οπίσθιου ιστού.

Τα χερσαία τετράποδα σπονδυλωτά αρχικά είχαν επίσης ένα πλήρες οστικό κάλυμμα από πλάκες και φολίδες· στη συνέχεια, ορισμένα από τα συστατικά του έγιναν μέρος του κρανίου, των σιαγόνων και των ζωνών των άκρων, ενώ άλλα χάθηκαν. Το δέρμα αυτών των σπονδυλωτών, ωστόσο, διατήρησε την ικανότητα να σχηματίζει οστά, έτσι ώστε ορισμένοι από τους εκπροσώπους τους απέκτησαν δευτερευόντως προστατευτικά λέπια ή πλάκες - για παράδειγμα, κοιλιακές πλευρές κροκόδειλοι, κέλυφος χελώνεςΚαι αρμαδίλους.

Εσωτερικός σκελετός

Σκελετός πουλιού

Διαβάστε περισσότερα για το Bird Skeleton

Σκελετός θηλαστικού

Περισσότερες λεπτομέρειες o Σκελετός θηλαστικού

Ανθρώπινος σκελετός

Περισσότερες λεπτομέρειες o Ανθρώπινος σκελετός

Σε αντίθεση με τον σκελετό του περιβλήματος, τα εσωτερικά στοιχεία σχηματίζονται στα βαθιά μέρη του σώματος και αρχικά σχηματίζονται από χόνδρο. όπως έχει ήδη σημειωθεί, στους κατώτερους αντιπροσώπους διατηρεί εν μέρει ή πλήρως τη χόνδρινη σύνθεση, ενώ σε ανώτερους εκπροσώπους, στη διαδικασία της οντογένεσης, ο χόνδρος σταδιακά αντικαθίσταται από οστό.

ΣΠΟΝΔΥΛΙΚΗ ΣΤΗΛΗ

Σπονδυλική στήλη, που σχηματίστηκε από πολλούς σπόνδυλοι, είναι το σημαντικότερο στοιχείο του λεγόμενου αξονικό σκελετό, ιστορικά σχηματίστηκε γύρω από τη νωτιαία χορδή, αν και η ίδια η νωτιαία χορδή μειώνεται στην ενήλικη ζωή, παραμένοντας μόνο στην ψάρι, πρωτόγονος αμφίβιαΚαι ερπετά, συμπιέζεται έντονα μέσα στους σπονδύλους και διαστέλλεται μεταξύ τους. στα περισσότερα χερσαία σπονδυλωτά, τα υπολείμματα της νωτιαίας χορδής είναι μόνο ζελατινώδεις σχηματισμοί σε μεσοσπονδύλιοι δίσκοι. Οι μεμονωμένοι σπόνδυλοι έχουν διαφορετικές δομές σε διαφορετικές ομάδες σπονδυλωτών. Επιπλέον, στον ίδιο οργανισμό, οι σπόνδυλοι είναι επίσης ετερογενείς, γεγονός που καθιστά δυνατή τη διάκριση πολλών τμημάτων της σπονδυλικής στήλης. Η σπονδυλική στήλη των ψαριών είναι πιο απλά δομημένη - μόνο τα τμήματα του κορμού και της ουράς διακρίνονται ξεκάθαρα. Κατά τη διάρκεια της περαιτέρω εξέλιξης, οι θωρακικές, τραχηλικές, οσφυϊκές και ιερές περιοχές διαχωρίστηκαν. Κάθε ομάδα σπονδυλωτών έχει το δικό της ειδικό σύνολο τμημάτων σπονδυλικής στήλης.

Ο αξονικός σκελετός περιλαμβάνει παϊδάκια, που πρωτοεμφανίζεται σε χόνδρινο ψάρι και αντιπροσωπεύει επιμήκεις χόνδρινους ή οστέινους σχηματισμούς που χρησιμεύουν κυρίως για τη σύνδεση των μυών. διάφορες ομάδες σπονδυλωτών έχουν διάφορα σχήματα, μέγεθος και προέλευση των πλευρών που συνδέονται με τους σπονδύλους ενός ή περισσότερων τμημάτων της σπονδυλικής στήλης. Στην κοιλιακή (κοιλιακή) πλευρά, οι νευρώσεις μπορούν να ενωθούν στέρνο, σχηματίζοντας έτσι στήθος.

Κωπή

Σκελετός του κεφαλιού - κωπή- είναι ένας πολύ περίπλοκος σχηματισμός, που αποτελείται από πολλά χόνδρινα ή οστικά στοιχεία με διαφορετικές δομές και προέλευση: εδώ υπάρχει ένας συνδυασμός τόσο εσωτερικών όσο και περιβληματικών οστών συντηγμένων με αυτά. Σε γενικές γραμμές, η σύνθεση του κρανίου των σπονδυλωτών μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα συστατικά:

• εγκεφαλικό κουτί- στην πραγματικότητα, είναι μια συνέχεια του αξονικού σκελετού, που σχηματίζεται κατά μήκος της ράχης, των κάτω και πλευρικών πλευρών του εγκεφάλου από τα εσωτερικά και εν μέρει περιφραγμένα οστά. Η ινιακή περιοχή περιέχει επίσης τρήμα μεγάλου, από το οποίο περνά ο νωτιαίος μυελός, και επίσης κονδύλουςνα συνδεθεί με τον πρώτο σπόνδυλο.
• οροφή κρανίου- οστικά στοιχεία που καλύπτουν τον εγκέφαλο από πάνω, εμπρός και από τα πλάγια, καθώς και σχηματίζουν τις δομές της μύτης, τις κόγχες των ματιών, την κροταφική περιοχή, την άνω γνάθο και σχηματίζονται αποκλειστικά από τα οστά του περιβλήματος.
• υπερώιο σύμπλεγμα- στοιχεία που σχηματίζουν την πρωτογενή και δευτερογενή υπερώα και σχηματίζονται από τα εσωτερικά και τα περιφραγμένα οστά.
• σπλαχνικός σκελετός- χόνδρινα ή οστικά στοιχεία, που σχηματίστηκαν αρχικά γύρω από τη στοματική κοιλότητα και τον φάρυγγα και προέρχονται από μεσέγχυμα ενδοδερμικής προέλευσης. Τα κατώτερα συγχορδία υπάρχουν βραγχίων καμάρες, το μπροστινό μέρος των οποίων μεταμορφώνεται σε σαγόνια. στα υψηλότερα συμπληρώνονται από τα περιβλήματα των οστών της κάτω γνάθου και της υοειδούς περιοχής, τα υπολείμματα των προηγούμενων βραγχίων μετατρέπονται σε οστά του μέσου αυτιού ή σε χόνδρο που δεν σχετίζεται με τον ίδιο τον σκελετό λάρυγγας.

Σκελετός ζωνών άκρων

Ζώνες άκρων- αυτοί είναι χόνδρινοι ή οστικοί σχηματισμοί που έχουν σχεδιαστεί για να συνδέουν τα ίδια τα άκρα με το σώμα. Ανάλογα με τα άκρα διακρίνουν ωμική ζώνη, ή ζώνη των πρόσθιων άκρων, και πυελική ζώνη, ή η ζώνη των πίσω άκρων. Η σύνθεση και η δομή των ζωνών των άκρων ποικίλλει μεταξύ διαφορετικών ομάδων σπονδυλωτών, αλλά παρατηρούνται ορισμένα γενικά πρότυπα.

• ωμική ζώνηαποτελείται από δύο μέρη - ενσωματωμένη και εσωτερική προέλευση. Τα ενσωματωμένα περιλαμβάνουν κλείδακαι μερικά άλλα οστά που παρέχουν σύνδεση μεταξύ του πρόσθιου άκρου και της σπονδυλικής στήλης, και στα ψάρια, επίσης με το κρανίο. Τα εσωτερικά οστά της ωμικής ζώνης υπάρχουν σε ανώτερα σπονδυλωτά μιστρύ- ένα οστό που συνδέεται απευθείας με το πρόσθιο άκρο και χρησιμεύει για την προσκόλληση των μυών.
• πυελική ζώνη- ένας καθαρά ενδοσκελετικός σχηματισμός που χρησιμεύει για τη σύνδεση των μυών του οπίσθιου άκρου. Στα ψάρια, η πυελική ζώνη είναι ένα απλό στοιχείο που σε καμία περίπτωση δεν συνδέεται με τον αξονικό σκελετό. στα χερσαία σπονδυλωτά, αντίθετα, είναι προσκολλημένο στη σπονδυλική στήλη και αποτελείται από σαφώς διακριτά τρία ζεύγη οστών.

Σκελετός άκρου

Ελεύθερα άκραΤα σπονδυλωτά που χρησιμεύουν ως μέσο μεταφοράς έχουν κάποιες παραλλαγές μεταξύ των διαφορετικών ομάδων. Ετσι, ψάρια με πτερύγια ακτίνωνέχω ζευγαρωμένα πτερύγια(θωρακικό και κοιλιακό), κατασκευασμένο σύμφωνα με την αρχή της πτυχής. Αυτά τα άκρα δεν έχουν πρακτικά εσωτερικό σκελετό, καθώς υποστηρίζονται από ακτίνες σωματικής προέλευσης. Πτερύγια των Αρχαίων ψάρι με πτερύγια λοβού, αντίθετα, επιδεικνύουν μια τυπική δομή τριών τμημάτων, στην οποία το τμήμα που βρίσκεται πιο κοντά στο σώμα σχηματίζεται από ένα μόνο στοιχείο, το μεσαίο τμήμα από δύο στοιχεία και το άπω τμήμα από πολλά μικρά οστά διατεταγμένα με τη μορφή λεπίδας . Τα χερσαία σπονδυλωτά κληρονομούν παρόμοιο μοτίβο και στο τρίτο (απώτερο) τμήμα, γενικά, παραμένουν μόνο πέντε ακτίνες - έτσι σχηματίζεται ένα τυπικό άκρο με πέντε δάχτυλα, που αποτελείται από ώμος, αντιβράχιαΚαι βούρτσες(για το μπροστινό μέρος) ή από γοφούς, κνήμεςΚαι πόδια(για την πλάτη).