Muskuloskeletala systemet. Skelett: definition, funktioner och dess fylo-ontogenes. Djurskelettets struktur och funktioner

Lektion 24. DÄTTdjursskelett

Utrustning och material

1. Skelett av en kanin, katt eller råtta (ett för två elever).
2. Kotor från olika delar av kroppen (en för två elever).
3. Fram- och bakben med bälten (ett för två elever).
4. Skallar från insektsätare, gnagare, köttätare, klövdjur (en för två elever).
5. Tabeller: 1) skelett av ett däggdjur; 2) strukturen hos kotor från olika delar av kroppen; 3) skalle (sido- och bottenvy); 4) lemmarnas skelett och deras gördlar.

Inledande anmärkningar

Däggdjursskelettet behåller egenskaper som är typiska för fostervattenskelettet. Den består av hjärnan och viscerala skallar, ryggraden, bröstet, benens skelett och deras gördlar. Ryggraden har en väldefinierad uppdelning i fem sektioner: cervikal, bröstkorg, ländrygg, sakral och kaudal. I livmoderhalsen, med sällsynta undantag, finns det alltid sju kotor. De två första kotor - atlas och epistrofeus - har samma struktur som reptiler och fåglar. Däggdjurskotor av platycolic typ har plana ledytor med broskskivor.

Skallen kännetecknas av en förstoring av hjärnan, en ganska sen sammansmältning av ett antal ben i ontogenes med bildning av komplexa komplex, koppling av ben med suturer och en stark utveckling av åsar för muskelfäste. I samband med den betydande utvecklingen av luktorganet uppträder etmoidbenet. Det finns två occipitalkondyler. Det viscerala skelettet genomgår ytterligare förändringar: tre ben dyker upp i mellanörat: stigbygeln, städet och malleus. Hos däggdjur - trumhinnan. Underkäken representeras av endast ett ben - tanden. Käkarna innehåller tänder. Som amfibier, men inte som reptiler och fåglar, finns det karpal- och fotleder.

Åra

Hjärnskalle

Occipital region: occipital ben; foramen magnum; occipitalkondyler.

Sidor av skallen: skivepitelben med zygomatiska processer; zygomatisk; överkäken; intermaxillär (premaxillär); tår; oculocuneiform; pterygosfenoidben.

Skalle tak: parietal; interparietal; frontal; näsben.

Botten av skallen: huvud kilformad; främre kilformad; klippig; pterygoid; palatiner; palatinprocesser i maxillära benen; gallerlabyrinter; bilbill; trumhinnan; choanae; öppningar för utgången av nerver, blodkärl och Eustachian-röret.

Visceral skalle

Underkäke: tandproteser med koronoida, artikulära och vinkelprocesser.

Ryggrad

Spinal sektioner: cervical; bröst; länd; sakral och kaudal.

Strukturen av stammen platycel kotan, atlas och epistrofeus.

Bröstkorg: sanna och falska kanter; sternum (handtag och xiphoid process).

Extremitetsbälten

Axelbandet: skulderblad, nyckelben (inga korakoider). Bäckengördeln: innominata ben (sammansmält höftben, ischial och blygdben).

Parade lemmar

Framben: axel; underarm (radie och ulna); borste (handled, metacarpus, falanger av fingrar).

Bakben: höft; underben (stora och små tibia); fot (tarsus, metatarsus, falanger).

Skiss:

skalle (vy från sidan och underifrån).

Skelettstruktur

Däggdjurens skalle är relativt stor, vilket beror på ökningen av hjärnans storlek (bild 119). Benen är tunga och tjocka, förbundna med varandra med suturer. Ögonhålorna är relativt små. Grupper av ben växer ihop till komplex, som i synnerhet inkluderar de occipital- och petrusbenen.

Hos däggdjur uppstår två nya ben - etmoiden (i näshålan) och den interparietala (skallens tak). Ett antal förfäders ben genomgår både strukturella och funktionella förändringar, särskilt i det viscerala skelettet. I området för mellanörat finns tre hörselben: stapes (tidigare hyomandibular ben, som först uppträdde i amfibier), incus (tidigare fyrkantsben) och malleus (tidigare ledben). Mellanörat i sig är täckt av trumbenet (parat), karakteristiskt endast för däggdjur, härrörande från det kantiga benet. Således bildas underkäken hos däggdjur endast av ett par integumentära dentära ben anslutna direkt till hjärnskallen.

Däggdjur har en välutvecklad sekundär hård gom och en unik zygomatisk båge.

Ris. 119. Kattskalle från sidan ( A), botten ( B) och hennes underkäke ( I):
1 - occipital ben; 2 - occipital kondyl, 3 - foramen magnum; 4 - parietalben; 5 - interparietalt ben; 6 - frontalben; 7 - näsben; 8 - fjällande ben; 9 - zygomatisk process av skivepitelbenet; 10 - kindben; 11 - hörseltrumma; 12 - hörselöppning; 13 - pterygosfenoidben; 14 - oculosphenoid ben; 15 - huvudsfenoidben, 16 - främre sphenoidben; 17 - tårben; 18 - maxillärt ben, 19 - premaxillärt ben; 20 - palatinben, 21 - pterygoid ben; 22 - tandben; 23 - koronoidprocess i tanden; 24 - artikulär process av tanden; 25 - vinkelprocess; 26 - petrusben

Hjärnskalle

Occipital region av skallen representeras av ett nackben som omger foramen magnum. På dess sidor finns två kondyler som ger anslutning till ryggraden. Det occipitala benet bildas genom tidig sammansmältning av fyra ben: den övre occipital, de två laterala occipital och basioccipital.

Sidor av skallen i den bakre delen begränsas de av skvamosala ben med högt utvecklade zygomatiska processer. Den zygomatiska processen är riktad framåt och bär den artikulära ytan för underkäken. Den ansluter till det zygomatiska benet, som i sin tur är fäst vid den zygomatiska processen i maxillärbenet. Som ett resultat bildas en zygomatisk båge, karakteristisk endast för däggdjur. Intill skivepitelbenet finns petrusbenet (förfädernas sammansmälta öronben).

Ögonhåla kantad av pterygosphenoid, oculosphenoid och lacrimal ben. Oculosphenoid benet bildar interorbital septum. I det bakre hörnet av omloppsbanan ligger pterygosfenoiden

ben, och i den främre - tårbenet, penetrerat av tårkanalen.

Etmoidbenet uppträder i näshålan hos däggdjur. Dess mittdel bildar nässkiljeväggen. Utseendet på detta ben är förknippat med den överlägsna utvecklingen av luktsinnet hos däggdjur.

Skalle tak bildas av parade ben av kutant ursprung: nasal, frontal och parietal. Det senare hos vissa däggdjur smälter samman till ett ben. Mellan parietal- och occipitalbenen finns ett interparietalt ben, som endast är karakteristiskt för däggdjur. Det kan förbli oberoende eller smälta ihop med angränsande ben.

Bakom botten av skallen bildas delvis av nackbenet. Framför det är det huvudsakliga sphenoidbenet. I alla fostervatten är detta ben välutvecklat. Framför det är det främre sphenoidbenet, som sticker fram som en liten kil. På baksidan av botten av skallen är parade svullnader tydligt synliga - trumbenen, som täcker håligheten i mellanörat. Dessa ben är härledda från förfädernas kantiga ben (viscerala skelett). De öppnar sig utåt genom hörselgången. Den främre delen av skallens golv representeras av den sekundära hårda gommen, karakteristisk för däggdjur, bildad av palatinbenen och palatinprocesserna i de premaxillära och maxillära benen. Denna enhet gör att djuret kan andas medan det tuggar mat.

Visceral skalle

Invärtes, eller ansiktsbehandling, skalle däggdjur har karakteristiska egenskaper. Den sekundära överkäken, som hos alla högre ryggradsdjur, är tätt sammansmält med hjärnskallen. Underkäken representeras av endast ett ben - tanden. Denna egenskap är en bra markering av skillnaden mellan skallen hos däggdjur och skallen hos andra ryggradsdjur. Dentary har tre processer: coronoid, artikulär och vinkel. Detta ben har tänder. Den artikulära processen med sin konvexa yta ansluter till den zygomatiska processen av squamosalbenet, på vilken det finns en ledyta. Således finns det en direkt artikulering av underkäken med hjärnskallen, som kringgår de införda elementen i det viscerala skelettet hos alla andra ryggradsdjur.

Maxillära och premaxillära ben ( sekundär maxilla) hos däggdjur, som i alla fostervatten, växer till kraniet och bildar dess främre sektion. Dessa ben bär tänder.

Under embryonal utveckling hos däggdjur, såväl som hos andra ryggradsdjur, utvecklas palatoquadrate och Meckels brosk ( primär käkbåge). Den bakre delen av palatokvadratbrosket förbenar sig till ett fyrkantigt ben, som hos alla ryggradsdjur, med början med teleostfisk, fungerar som fästpunkt för underkäken. Hos däggdjur omvandlas det kvadratiska benet till hörselbenet - incus. Meckels brosk förbenar sig också. Hos benfiskar ersätts det av led- och kantbenen. Hos däggdjur förvandlas ledbenet till ett annat hörselben - malleus. Det kantiga benet, som redan nämnts, bildar trumbenet.

Övre sektion hyoidbåge- hyomandibulären, som börjar med amfibier, förvandlas till en hörselben - stapes. Den nedre delen av hyoidbågen (hyoid och copula), liksom den första grenbågen hos däggdjur, representeras av hyoidbenet med främre och bakre horn. De återstående elementen i gälbågarna omvandlas till struphuvudsbrosk.

Ryggrad

Däggdjurens ryggrad representeras av fem sektioner: cervikal, bröstkorg, ländrygg, sakral och kaudal (Fig. 120). Kotor platycoelous typ är kotkroppens yta platt. Mellan dem finns broskskikt, eller menisker.

För halsryggraden Karakteristiskt är att det finns ett konstant antal kotor - sju. Således beror längden på halsen hos däggdjur på storleken på kotorna själva, och inte på deras antal. Således har giraffer, valar och mullvadar samma antal halskotor. Endast manatee (sirenordning) och sengångare (edentatordning) har olika antal halskotor (6 - 10).

De två första halskotorna hos däggdjur, liksom alla fostervatten, omvandlas. Den ringformade atlasen roterar runt sin egen kropp - odontoidprocessen, fäst vid den andra kotans kropp - epistrof (Fig. 121). Atlasen har två artikulära ytor för anslutning till skallens kondyler.

De återstående kotorna har en typisk struktur (Fig. 122). Varje kota består av en kropp, en överlägsen båge med en överlägsen ryggradsprocess och tvärgående processer. Kotor har broskartikulära ytor för rörlig förbindelse med varandra.

I bröstkorgsregionen antalet kotor varierar från 9 till 24, även om det vanligtvis är 12 - 13. Kotornas ryggradsprocesser är stora,

Ris. 120. Kaninskelett:
1 - halskotorna; 2 - bröstkotor; 3 - ländkotor; 4 - korsbenet; 5 - stjärtkotor; 6 - revben; 7 - manubrium av bröstbenet; 8 - skulderblad; 9 - akromial process av scapula; 10 - coracoid process av scapula; 11 - ilium av det innominata benet; 12 - ischium i det innominata benet; 13 - blygdsdelen av det innominata benet; 14 - obturator foramen; 15 - brachialben; 16 - armbågsben; 17 - radie ben; 18 - handled; 19 - metacarpus; 20 - höft; 21 - knäskål; 22 - tibia; 23 - fibula; 24 - calcaneus; 25 - de återstående benen av tarsus; 26 - metatarsus; 27 - olecranon

riktad bakåt. Revbenen är fästa vid de tjocka och korta tvärgående processerna.

Kotor ländryggen massiva, har inte revben (de är rudimentära). Deras antal varierar i olika arter från 2 till 9. Deras ryggradsprocesser är små, riktade framåt mot bröstkotornas.

Ris. 121. De två första halskotorna hos ett däggdjur:
A- atlas; B- epistrop (uppifrån och från sidan); 1 - tvärgående process; 2 - odontoid process; 3 - överlägsen ryggradsprocess
Ris. 122. Sidovy av en katts bröstkota ( A) och front ( B):
1 - vertebral kropp; 2 - övre båge; 3 - överlägsen ryggradsprocess; 4 - tvärgående processer

Sakral kotorna smälter samman för att bilda korsbenet. Ett kraftfullt korsbenet hjälper till att stärka förbindelsen genom bakbenens gördel med det axiella skelettet. Antalet korsbenskotor är vanligtvis 2 - 4, även om det kan nå 10 (i utbuktningar). Dessutom finns det vanligtvis 2 sanna sakrala, resten är initialt kaudala.

Svansar kotorna har förkortade processer. Antalet stjärtkotor varierar från 3 (gibbon) till 49 (långsvansödla). Det är intressant att notera att vissa apor har färre stjärtkotor än människor. Till exempel har en orangutang 3 av dem, en människa har 3 - 6 (vanligtvis 4).

Bröstkorg

Bröstkorgen hos däggdjur bildas av bröstbenet och revbenen, fästa i ena änden till bröstbenet och i den andra till bröstkotornas tvärgående processer. Bröstben- en segmenterad platta bestående av en övre del - manubrium - och en nedre del - xiphoidprocessen. Revben De är indelade i sanna, som artikulerar med bröstbenet (hos däggdjur finns det vanligtvis sju av dem), och falska, som inte når bröstbenet.

Extremitetsbälten

Axelgördel Alla tetrapoder bildas normalt av parade ben: skulderblad, korakoid och nyckelben. Hos däggdjur är inte alla delar av axelgördeln hos landlevande ryggradsdjur utvecklade (fig. 123).

Scapula är ett brett triangulärt ben som ligger ovanpå bröstkorgen. En ås som slutar i acromionprocessen är tydligt synlig på den. Åsen tjänar till att fästa muskler.

Coracoiden finns endast hos äggstocksdäggdjur. Resten

Ris. 123. Axelgördel och framben hos en räv:
1 - skulderblad; 2 - ås på skulderbladet; 3 - akromionprocess; 4 - artikulär fossa; 5 - Korakoidprocess; 6 - brachialben; 7 - armbågsben; 8 - radie ben; 9 - handled; 10 - metacarpus; 11 - falanger av fingrar

(av riktiga djur) coracoiden i form av ett separat ben existerar endast i embryonalt tillstånd. Under ontogenesen växer den till skulderbladet och bildar en korakoidprocess. Denna process är riktad framåt och hänger något över humerus.

Nyckelbenet representeras av ett stavformat ben som förbinder scapula med bröstbenet. Nyckelbenet stärker inte bara den artikulära fossa, fäster axelgördeln på bröstet, utan låter också frambenen röra sig i olika plan hos många djur (till exempel mullvadar, apor, fladdermöss, björnar). Hos snabbt springande och hoppande däggdjur, vars framben rör sig i samma plan (framåt - bakåt), reduceras nyckelbenet. Således saknas den hos klövdjur, vissa köttätare och snabel. Hos dessa djur är skuldergördeln (mer exakt skulderbladet) ansluten till det axiella skelettet endast av ligament och muskler.

Bäckengördeln däggdjur (fig. 124) är typiskt för fyrfotsdjur. Det representeras av parade namnlösa ben, som bildades som ett resultat av sammansmältningen av tre par ben: ilium, ischium och pubis. Höftbensregionerna i innominatan pekar som vanligt uppåt och är förbundna med korsbenskotorna (sakrum); ischias - gå ner och tillbaka; pubic - ner och framåt. Nedan smälter de innominata benen samman för att bilda symfysen. Således är bäckenet hos däggdjur, som hos reptiler, stängt. Längst ner på det innominata benet finns ett obturatorforamen. Vid kopplingspunkten för alla tre sektionerna av bäckengördeln bildas acetabulum - platsen för artikulationen av bakbenet. Hos kloaker och pungdjur ligger dermala pungdjursben intill blygdsregionen.

Parade lemmar

Skelettet av de parade lemmarna hos däggdjur har alla de typiska egenskaperna hos den ursprungliga femfingrade tetrapodlemmen. Det är en komplex spak som består av tre sektioner. I frambenen är dessa skuldra, underarm och hand; i baksidan - lår, underben och fot. Lederna mellan underben och fot (ankel), samt underarm och hand (underarm-karpal) är av typen "amfibie", till skillnad från reptiler och fåglar, där dessa leder bildas mellan de respektive ben i mellanfoten och benen i handleden.

I frambenen bildas skuldran av överarmsbenet (se fig. 123). Underarmen består av radien och ulnabenen. Radien går i riktning mot det första (inre) fingret. Ulna är riktad mot det sista (yttre) fingret. I den övre delen har den en olecranonprocess. Handen, i sin tur, bildas av tre sektioner: handleden, metacarpus och phalanges av fingrarna. Handleden består av 8 - 10 ben arrangerade i 3 rader. Det finns fem ben i metacarpus och samma antal fingrar. Fingrarna har vanligtvis tre falanger, med undantag för den första som har två falanger.

Däggdjurens bakben (se fig. 124) består av tre sektioner: lår, underben och fot. Höften representeras av ett massivt långsträckt lårben. Underbenet bildas av två ben - tibia och fibula. De är lika långa, men skiljer sig åt i tjocklek och läge. Det stora skenbenet intar en inre position och är riktad mot det första fingret. Fibula ligger på utsidan och närmar sig det sista (yttre) fingret. Leden mellan låret och underbenet är täckt framtill av en patella som är karakteristisk för däggdjur, bildad av förbenade muskelsenor. Foten representeras av tre rader av tarsalben. Bland dem sticker hälbenet ut särskilt. Det finns fem ben i mellanfoten. Fingrar är fästa vid dem. Fingrarna har vanligtvis tre falanger, med undantag för tummen (inner-)fingret som oftast har två falanger.

På grund av förekomsten av däggdjur under olika förhållanden och deras anpassning till olika typer av rörelser, genomgår den beskrivna typen av lemmar hos vissa representanter förändringar. Hos alla djur, vars rörelser är förknippade med snabb löpning eller hoppning, finns ett ben kvar i underbenet, och ofta i underarmen, respektive skenbenet och ulna (hovdjur, hundar, känguruer, jerboas, etc.). Dessutom kännetecknas de av utseendet på ytterligare

spak och stötdämpare: mellanfotsbenen förlängs och smälter samman till ett. Bra löpare minskar antalet tår från fem till fyra (jämntåade hovdjur) och jämna till en (udda-tåade hovdjur). Hos artiodaktyler får siffrorna III och IV primär utveckling, hos hästdjur - III. Hos fladdermöss är falangerna I - V på framtassarnas tår långsträckta, och ett läderartat vingmembran sträcks mellan dem. Bland däggdjur finns det plantigrade walkers (björnar, igelkottar, mullvadar, apor) och digitigrade walkers (hovdjur, hundar).

Muskuloskeletala systemet säkerställer rörelse och bevarande av djurets kroppsposition i rymden, bildar kroppens yttre form och deltar i metaboliska processer. Det står för cirka 60 % av kroppsvikten hos ett vuxet djur.

Konventionellt är rörelseapparaten uppdelad i passiva och aktiva delar. TILL passiv del inkluderar ben och deras anslutningar, på vilka arten av rörligheten hos benhävarmar och länkar i djurets kropp beror på (15%). Aktiv del består av skelettmuskler och deras hjälpfästen, tack vare vars sammandragningar skelettets ben sätts i rörelse (45%). Både de aktiva och passiva delarna har ett gemensamt ursprung (mesoderm) och är nära besläktade.

Funktioner hos rörelseapparaten:

1) Motorisk aktivitet är en manifestation av organismens vitala aktivitet, det är det som skiljer djurorganismer från växtorganismer och orsakar uppkomsten av en mängd olika rörelsesätt (gång, löpning, klättring, simning, flygning).

2) Muskuloskeletala systemet bildar kroppens form - exteriör djur, eftersom dess bildande ägde rum under påverkan av jordens gravitationsfält, är dess storlek och form hos ryggradsdjur avsevärt olika, vilket förklaras av olika förhållanden i deras livsmiljö (terrestra, terrestra träd, luft, vatten).

3) Dessutom tillhandahåller rörelseapparaten ett antal vitala funktioner i kroppen: sökandet efter och fångst av mat; attack och aktivt försvar; utför andningsfunktionen i lungorna (andningsvägarna motorik); Hjälper hjärtat att flytta blod och lymfa genom kärlen ("perifert hjärta").

4) Hos varmblodiga djur (fåglar och däggdjur) säkerställer rörelseapparaten bevarandet av en konstant kroppstemperatur;

Funktionerna hos rörelseapparaten tillhandahålls av nerv- och kardiovaskulära systemen., andningsorgan, matsmältning och urinering, hud, endokrina körtlar. Eftersom utvecklingen av rörelseapparaten är oupplösligt kopplad till utvecklingen av nervsystemet, när dessa förbindelser bryts, först pares, och då förlamning rörelseapparat (djuret kan inte röra sig). Med en minskning av fysisk aktivitet är det ett brott mot metaboliska processer och atrofi av muskel- och benvävnader.

Muskuloskeletala organen har egenskaper hos elastiska deformationer, vid rörelse uppstår mekanisk energi i dem i form av elastiska deformationer, utan vilka normal blodcirkulation och impulser från hjärnan och ryggmärgen inte kan utföras. Energin hos elastiska deformationer i benen omvandlas till piezoelektriska och i musklerna - till värme. Den energi som frigörs under rörelse tränger bort blod från kärlen och orsakar irritation av receptorapparaten, varifrån nervimpulser kommer in i centrala nervsystemet. Rörelseapparatens arbete är alltså nära sammankopplat och kan inte utföras utan nervsystemet, och kärlsystemet kan i sin tur inte fungera normalt utan rörelseapparaten.

Grunden för den passiva delen av rörelseapparaten är skelettet. Skelett (grekiska sceletos - torkad, torkad; lat. Skelett) är ben sammankopplade i en viss ordning som bildar en solid ram (skelett) av djurets kropp. Eftersom benet på grekiska är "os", kallas vetenskapen om skelettet osteologi.

Skelettet omfattar cirka 200-300 ben (Häst, r.s. -207-214; gris, hund, katt -271-288), som är förbundna med varandra med hjälp av bindväv, broskvävnad eller benvävnad. Skelettmassan hos ett vuxet djur varierar från 6 % (gris) till 15 % (häst, nötkreatur).

Allt skelettfunktioner kan delas in i två stora grupper: mekaniska och biologiska. TILL mekaniska funktioner inkluderar: skydd, stöd, rörelsemotor, fjäder, antigravitation och biologiska – metabolism och hematopoiesis (hemocytopoes).

1) Den skyddande funktionen är att skelettet bildar väggarna i kroppshåligheter där vitala organ finns. Till exempel innehåller kranialhålan hjärnan, bröstet innehåller hjärtat och lungorna, och bäckenhålan innehåller genitourinära organ.

2) Den stödjande funktionen är att skelettet ger ett stöd åt muskler och inre organ, som när de fästs på benen hålls i sin position.

3) Skelettets rörelsefunktion manifesteras i att benen är spakar som drivs av muskler och säkerställer djurets rörelse.

4) Fjäderfunktionen beror på närvaron i skelettet av formationer som mjukar upp stötar och stötar (broskdynor, etc.).

5) Antigravitationsfunktionen yttrar sig i att skelettet skapar stöd för stabiliteten hos kroppen som reser sig över marken.

6) Deltagande i metabolism, särskilt mineralmetabolism, eftersom ben är en depå av mineralsalter av fosfor, kalcium, magnesium, natrium, barium, järn, koppar och andra element.

7) Buffertfunktion. Skelettet fungerar som en buffert som stabiliserar och upprätthåller en konstant jonsammansättning av kroppens inre miljö (homeostas).

8) Deltagande i hemocytopoies. Belägen i benmärgshåligheterna producerar röd benmärg blodkroppar. Massan av benmärg i förhållande till massan av ben hos vuxna djur är cirka 40-45%.

SKELETDIVISION

Skelettet är ramen för djurets kropp. Det brukar delas in i huvud- och perifert.

Till det axiella skelettet inkluderar skelettet i huvudet (skalle-kranium), skelettet i nacken, bålen och svansen. Skallen har den mest komplexa strukturen, eftersom den innehåller hjärnan, synorgan, lukt, balans och hörsel, mun- och näshålan. Huvuddelen av skelettet i nacken, kroppen och svansen är kotpelaren (columna vertebralis).

Ryggraden är uppdelad i 5 sektioner: cervikal, bröstkorg, ländrygg, sakral och kaudal. Den cervikala regionen består av halskotorna (v.cervicalis); bröstkorgsregion - från bröstkotorna (v.thoracica), revben (costa) och bröstbenet (bröstbenet); ländryggen - från ländkotorna (v.lumbalis); korsbenet - från korsbenet (os sacrum); caudal - från stjärtkotorna (v.caudalis). Den mest kompletta strukturen har bröstsektionen av kroppen, där det finns bröstkotor, revben och bröstben, som tillsammans bildar bröstkorgen (thorax), i vilken hjärtat, lungorna och mediastinumorganen finns. Svansregionen är den minst utvecklade hos landlevande djur, vilket är förknippat med förlusten av svansens rörelsefunktion under övergången av djur till en landlevande livsstil.

Det axiella skelettet är föremål för följande lagar för kroppsstruktur, som säkerställer djurets rörlighet. Dessa inkluderar :

1) Bipolaritet (uniaxiality) uttrycks i det faktum att alla delar av det axiella skelettet är belägna på samma axel av kroppen, med skallen på kranialpolen och svansen på den motsatta polen. Tecknet på uniaxiality tillåter oss att etablera två riktningar i djurets kropp: kranial - mot huvudet och caudal - mot svansen.

2) Bilateralitet (bilateral symmetri) kännetecknas av att skelettet, liksom bålen, kan delas av det sagittala, mediala planet i två symmetriska halvor (höger och vänster), i enlighet med detta kommer kotorna att delas i två symmetriska halvor. Bilateralitet (antimerism) gör det möjligt att särskilja laterala (laterala, externa) och mediala (interna) riktningar på djurets kropp.

3) Segmentering (metamerism) ligger i det faktum att kroppen kan delas av segmentplan i ett visst antal relativt identiska metamerer - segment. Metamerer följer en axel framifrån och bak. På skelettet är sådana metamerer kotor med revben.

4) Tetrapodium är närvaron av 4 lemmar (2 bröstkorg och 2 bäcken)

5) Och det sista mönstret är, på grund av gravitationen, platsen i nervrörets ryggradskanal och under den tarmröret med alla dess derivat. I detta avseende planeras en ryggriktning på kroppen - mot ryggen och en ventral riktning - mot buken.

perifert skelett representeras av två par lemmar: bröstkorg och bäcken. I lemmarnas skelett finns det bara en regelbundenhet - bilateralitet (antitimerism). Lemmarna är parade, det finns vänster och höger extremiteter. De återstående elementen är asymmetriska. På lemmarna finns gördlar (bröst och bäcken) och ett skelett av fria lemmar.

Med hjälp av ett bälte fästs den fria extremiteten på ryggraden. Ursprungligen hade lemgördarna tre par ben: ett skulderblad, ett nyckelben och ett korakoidben (alla bevarade hos fåglar); hos djur återstod endast ett skulderblad; från korakoidbenet endast en process på skulderbladets tuberkel på den mediala sidan bevarades, rudiment av nyckelbenet finns hos rovdjur (hundar) och katter. I bäckengördeln är alla tre benen (iliaca, blygd och ischial) välutvecklade, som växer ihop.

Skelettet av de fria extremiteterna har tre länkar. Den första länken (stilopodium) har en stråle (grekiska stilos - kolumn, podos - ben): på bröstbenet är det humerus, på bäckenbenet är det lårbenet. De andra länkarna (zeugopodium) representeras av två strålar (zeugos - par): på bröstbenen finns radien och ulnabenen (benen i underarmen), på bäckenbenet finns tibia- och fibulabenen (tibia ben) . De tredje länkarna (autipodium) bildar: på bröstbenet - handen, på bäckenbenet - foten. De skiljer mellan basipodia (den övre delen - handledens ben och följaktligen tarsus), metapodium (mitten - benen i metacarpus och metatarsus) och acropodium (den yttersta delen - falangerna på fingrarna).

SKELETTETS FYLOGENES

I ryggradsdjursfylogenes utvecklas skelettet i två riktningar: externt och internt.

Exoskelettet utför en skyddande funktion, är karakteristisk för lägre ryggradsdjur och ligger på kroppen i form av fjäll eller skal (sköldpadda, bältdjur). Hos högre ryggradsdjur försvinner det yttre skelettet, men dess individuella element finns kvar, ändrar deras syfte och läge, blir skallens täckande ben och, som ligger under huden, anslutna till det inre skelettet. I fylo-ontogenes går sådana ben bara genom två utvecklingsstadier (bindväv och ben) och kallas primära. De kan inte regenerera, om skallbenen skadas tvingas de ersättas med konstgjorda plattor.

Det inre skelettet utför huvudsakligen en stödjande funktion. Under utvecklingen, under påverkan av biomekanisk belastning, förändras den ständigt. Om vi ​​betraktar ryggradslösa djur, har deras inre skelett formen av skiljeväggar till vilka muskler är fästa.

Det primitiva ackord djur (lanslett ), Tillsammans med septa uppträder en axel - notokordet (cellsträngen), täckt med bindvävsmembran.

U broskfisk(hajar, rockor) broskbågar bildas segmentellt runt notokorden, som sedan bildar kotor. Broskkotorna, som ansluter till varandra, bildar ryggraden, och revbenen är fästa vid den ventralt. Således förblir notokorden i form av nuclei pulposus mellan kotkropparna. Skallen bildas i den kraniala änden av kroppen och deltar tillsammans med kotpelaren i bildandet av det axiella skelettet. Därefter ersätts broskskelettet av ett ben, mindre flexibelt, men mer hållbart.

U benig fisk det axiella skelettet är byggt av starkare, grovfibrös benvävnad, som kännetecknas av närvaron av mineralsalter och ett slumpmässigt arrangemang av kollagenfibrer (ossein) i den amorfa komponenten.

Med övergången av djur till en markbunden livsstil, amfibier en ny del av skelettet bildas - lemmarnas skelett. Som ett resultat av detta bildas hos landdjur, förutom det axiella skelettet, också ett perifert skelett (lemmens skelett). Hos groddjur, såväl som hos benfiskar, är skelettet uppbyggt av grov fibrös benvävnad, men hos mer välorganiserade landlevande djur (reptiler, fåglar och däggdjur) skelettet är redan byggt av lamellär benvävnad, bestående av benplattor som innehåller kollagenfibrer (ossein) ordnade på ett ordnat sätt.

Således går det inre skelettet hos ryggradsdjur genom tre utvecklingsstadier i fylogenesen: bindväv (membranös), brosk och ben. Benen i det inre skelettet som går igenom alla dessa tre stadier kallas sekundära (primordiala).

ONTOGENES AV SKELETTET

I enlighet med den grundläggande biogenetiska lagen för Baer och E. Haeckel går skelettet i ontogenesen också genom tre utvecklingsstadier: membranös (bindväv), brosk och ben.

I det tidigaste skedet av embryonal utveckling är den stödjande delen av dess kropp tät bindväv, som bildar det membranösa skelettet. Sedan uppträder en notokord i embryot, och runt det, först en brosk, och senare en benig ryggrad och skalle, och sedan börjar lemmar att bildas.

Under prefetalperioden är hela skelettet, med undantag av skallens primära integumentära ben, broskartat och utgör cirka 50 % av kroppsvikten. Varje brosk har formen av ett framtida ben och är täckt med perichondrium (ett tätt bindvävsmembran). Under denna period börjar förbening av skelettet, d.v.s. bildning av benvävnad i stället för brosk. Ossifiering eller förbening (latin os - ben, facio - I do) sker både från den yttre ytan (perichondral ossification) och från insidan (enchondral ossification). I stället för brosket bildas grov fibrös benvävnad. Som ett resultat av detta är skelettet i frukt byggt av grov fibrös benvävnad.

Först i neonatalperioden ersätts grov fibrös benvävnad av mer avancerad lamellär benvävnad. Under denna period krävs särskild uppmärksamhet på nyfödda, eftersom deras skelett ännu inte är starkt. När det gäller notokorden är dess rester belägna i mitten av de intervertebrala skivorna i form av nuclei pulposus. Under denna period bör särskild uppmärksamhet ägnas åt skallens integumentära ben (occipital, parietal och temporal), eftersom de går förbi broskstadiet. Mellan dem i ontogenesen bildas betydande bindvävsutrymmen som kallas fontaneller (fonticulus), först i hög ålder genomgår de fullständigt förbening (endesmal förbening).



Fråga 1.
Skelett utför följande funktioner:
1) stödja - för alla andra system och organ;
2) motor - säkerställer rörelsen av kroppen och dess delar i rymden;
3) skyddande - skyddar organen i bröstet och bukhålan, hjärnan, nerverna och blodkärlen från yttre påverkan.

Fråga 2.
Skilja på två typer av skelett– extern och intern. Vissa protozoer, många blötdjur, leddjur har ett exoskelett - dessa är skal av sniglar, musslor, ostron, de hårda skalen av kräftor, krabbor och de lätta men hållbara kitinbeläggningarna av insekter. Ryggradslösa radiolarier, bläckfiskar och ryggradsdjur har ett inre skelett.

Fråga 3.
Blötdjurens kropp är vanligtvis innesluten i ett skal. Diskbänken kan bestå av två dörrar eller vara av annan form i form av en mössa, lock, spiral etc. Skalet bildas av två lager - det yttre, organiskt och det inre, gjort av kalciumkarbonat. Kalkskiktet är uppdelat i två skikt: bakom det organiska skiktet ligger ett porslinsliknande skikt bildat av prismatiska kristaller av kalciumkarbonat, och under det finns ett pärlemorskikt, vars kristaller har formen av tunna plattor på vilka ljusstörningar som uppstår.
Skalet är ett yttre hårt skelett.

Fråga 4.
Insekternas kropp och lemmar har ett kitiniserat hölje - nagelbandet, som är exoskelettet. Nagelbandet hos många insekter är utrustad med ett stort antal hårstrån som utför beröringsfunktionen.

Fråga 5.
Protozoer kan bilda yttre skelett i form av skal eller skal (foraminifera, radiolarier, pansarflagellater), såväl som inre skelett av olika former. Huvudfunktionen hos protozoskelettet är skyddande.

Fråga 6.
Närvaron av hårda höljen hos leddjur förhindrar kontinuerlig tillväxt av djur. Därför åtföljs tillväxten och utvecklingen av leddjur av periodisk smältning. Den gamla nagelbanden fälls, och tills den nya stelnar växer djuret.

Fråga 7.
Ryggradsdjur har ett inre skelett, vars huvudsakliga axiella element är notokorden. Hos ryggradsdjur består det inre skelettet av tre sektioner - huvudets skelett, bålens skelett och lemmarnas skelett. Ryggradsdjur (groddjur, reptiler, fåglar, däggdjur) har ett inre skelett.

Fråga 8.
Växter då De har också stödjande strukturer, med vars hjälp de bär löven mot solen och håller dem i ett sådant läge att bladbladen belyses så bra som möjligt av solljus. I vedartade växter är det huvudsakliga stödet mekanisk vävnad. Det finns tre typer av mekaniska tyger:
1) collenchyma bildas från levande celler av olika former. De finns i unga växtstammar och blad;
2) fibrerna representeras av döda långsträckta celler med likformigt förtjockade membran. Fibrer är en del av trä och bast. Ett exempel på icke-lignifierade bastfibrer är lin;
3) steniga celler har en oregelbunden form och kraftigt förtjockade lignifierade skal. Dessa celler bildar nötskal, stenar av drupes, etc. Steniga celler finns i fruktköttet från päron och kvitten.
I kombination med andra vävnader bildar mekanisk vävnad ett slags "skelett" av växten, speciellt utvecklad i stammen. Här bildar den ofta en slags cylinder som passerar inuti skaftet, eller är placerad längs den i separata strängar, vilket ger skaftets böjhållfasthet. Vid roten, tvärtom, är den mekaniska vävnaden koncentrerad i mitten, vilket ökar rotens motstånd mot riva. Trä spelar också en mekanisk roll, även efter döden av träceller fortsätter att utföra en stödjande funktion.

I evolutionsprocessen bemästrade djuren fler och fler nya territorier, typer av mat, anpassade till de förändrade livsvillkoren. Evolutionen förändrade gradvis djurens utseende. För att överleva var det nödvändigt att söka efter mat mer aktivt, gömma sig bättre eller försvara sig mot fiender och röra sig snabbare. Genom att förändras tillsammans med kroppen var det muskuloskeletala systemet tvunget att säkerställa alla dessa evolutionära förändringar. Den mest primitiva protozoer har inga stödjande strukturer, rör sig långsamt, flyter med hjälp av pseudopoder och ändrar ständigt form.

Den första stödstrukturen som dyker upp är cellmembranet. Det skilde inte bara organismen från den yttre miljön, utan gjorde det också möjligt att öka rörelsehastigheten på grund av flageller och flimmerhår. Flercelliga djur har ett brett utbud av stödstrukturer och anordningar för rörelse. Utseende exoskelettökade rörelsehastigheten på grund av utvecklingen av specialiserade muskelgrupper. Inre skelett växer med djuret och gör att det når rekordfart. Alla chordater har ett inre skelett. Trots betydande skillnader i strukturen hos muskuloskeletala strukturer hos olika djur, utför deras skelett liknande funktioner: stöd, skydd av inre organ, rörelse av kroppen i rymden. Ryggradsdjurens rörelser utförs på grund av lemmens muskler, som utför sådana typer av rörelser som löpning, hoppning, simning, flygning, klättring etc.

Skelett och muskler

Muskuloskeletala systemet representeras av ben, muskler, senor, ligament och andra bindvävselement. Skelettet bestämmer kroppens form och skyddar tillsammans med musklerna de inre organen från alla typer av skador. Tack vare lederna kan ben röra sig i förhållande till varandra. Rörelsen av ben uppstår som ett resultat av sammandragningen av musklerna som fäster vid dem. I detta fall är skelettet en passiv del av motorapparaten som utför en mekanisk funktion. Skelettet består av täta vävnader och skyddar de inre organen och hjärnan och bildar naturliga benbehållare för dem.

Förutom mekaniska funktioner utför skelettsystemet ett antal biologiska funktioner. Benen innehåller huvudtillförseln av mineraler som används av kroppen efter behov. Benen innehåller röd benmärg, som producerar blodkroppar.

Det mänskliga skelettet består av totalt 206 ben - 85 parade och 36 oparade.

Benstruktur

Kemisk sammansättning av ben

Alla ben är sammansatta av organiska och oorganiska (mineraliska) ämnen och vatten, vars massa når 20% av benmassan. Organiskt material av ben - ossein- har elastiska egenskaper och ger elasticitet till ben. Mineraler - salter av karbonat, kalciumfosfat - ger benen hårdhet. Den höga styrkan hos ben tillhandahålls av en kombination av elasticiteten hos ossein och hårdheten hos benvävnadens mineralsubstans.

Makroskopisk benstruktur

På utsidan är alla ben täckta med en tunn och tät film av bindväv - periosteum. Endast huvuden av långa ben har inte benhinna, men de är täckta med brosk. Periosteum innehåller många blodkärl och nerver. Det ger näring till benvävnaden och deltar i tillväxten av benet i tjocklek. Tack vare benhinnan läker brutna ben.

Olika ben har olika struktur. Ett långt ben ser ut som ett rör, vars väggar består av ett tätt ämne. Detta rörformig struktur långa ben ger dem styrka och lätthet. I håligheterna i de rörformiga benen finns gul benmärg- lös bindväv rik på fett.

Ändarna av de långa benen innehåller spongiös bensubstans. Den består också av beniga plattor som bildar många korsade skiljeväggar. På platser där benet utsätts för den största mekaniska belastningen är antalet av dessa skiljeväggar högst. Det svampiga ämnet innehåller röd märg, vars celler ger upphov till blodkroppar. Korta och platta ben har också en svampig struktur, bara på utsidan är de täckta med ett lager av damliknande substans. Den svampiga strukturen ger benen styrka och lätthet.

Mikroskopisk struktur av ben

Benvävnad tillhör bindväven och har mycket intercellulär substans, bestående av ossein och mineralsalter.

Detta ämne bildar benplattor anordnade koncentriskt runt mikroskopiska tubuli som löper längs benet och innehåller blodkärl och nerver. Benceller, och därför ben, är levande vävnad; det tar emot näringsämnen från blodet, metabolism sker i det och strukturella förändringar kan inträffa.

Typer av ben

Benstrukturen bestäms av processen med lång historisk utveckling, under vilken våra förfäders kropp förändrades under påverkan av miljön och anpassades genom naturligt urval till existensvillkoren.

Beroende på formen finns det rörformiga, svampiga, platta och blandade ben.

Rörformiga ben finns i organ som gör snabba och omfattande rörelser. Bland de rörformiga benen finns långa ben (humerus, lårben) och korta ben (falanger i fingrarna).

Rörben har en mittdel - kroppen och två ändar - huvudena. Inuti de långa rörformiga benen finns en hålighet fylld med gul benmärg. Den rörformiga strukturen bestämmer den benstyrka som kroppen kräver samtidigt som den kräver minsta mängd material. Under bentillväxtperioden, mellan kroppen och huvudet på de rörformiga benen, finns brosk, på grund av vilket benet växer i längd.

Platta ben De begränsar hålrum i vilka organ placeras (skalleben) eller fungerar som ytor för muskelfäste (scapula). Platta ben, som korta rörformiga ben, består huvudsakligen av svampig substans. Ändarna av långa rörformiga ben, såväl som korta rörformiga och platta ben, har inga håligheter.

Svampiga ben byggd främst av svampig substans täckt med ett tunt lager av kompakt. Bland dem finns det långa svampiga ben (bröstbenet, revbenen) och korta (kotor, carpus, tarsus).

TILL blandade ben Dessa inkluderar ben som är uppbyggda av flera delar som har olika strukturer och funktioner (temporal ben).

Utsprång, åsar och grovhet på benet är platser där muskler är fästa vid benen. Ju bättre de uttrycks, desto mer utvecklade är musklerna fästa vid benen.

Mänskligt skelett.

Det mänskliga skelettet och de flesta däggdjur har samma typ av struktur, bestående av samma sektioner och ben. Men människan skiljer sig från alla djur i sin arbetsförmåga och intelligens. Detta lämnade ett betydande avtryck på skelettets struktur. I synnerhet är volymen av den mänskliga kraniala håligheten mycket större än den för något djur som har en kropp av samma storlek. Storleken på ansiktsdelen av den mänskliga skallen är mindre än hjärnan, men hos djur är den tvärtom mycket större. Detta beror på det faktum att käkarna hos djur är ett organ för försvar och förvärv av mat och är därför välutvecklade, och hjärnans volym är mindre än hos människor.

Ryggradens kurvor, förknippade med rörelsen av tyngdpunkten på grund av kroppens vertikala position, hjälper en person att upprätthålla balans och mildra stötar. Djur har inte sådana böjningar.

Den mänskliga bröstkorgen komprimeras framifrån och bak och nära ryggraden. Hos djur komprimeras den från sidorna och förlängs mot botten.

Den breda och massiva mänskliga bäckengördeln har formen av en skål, stöder bukorganen och överför kroppsvikt till de nedre extremiteterna. Hos djur är kroppsvikten jämnt fördelad mellan de fyra extremiteterna och bäckengördeln är lång och smal.

Benen i de nedre extremiteterna hos människor är märkbart tjockare än de övre. Hos djur finns det ingen signifikant skillnad i strukturen hos benen i fram- och bakbenen. Större rörlighet i frambenen, särskilt fingrarna, gör att en person kan utföra en mängd olika rörelser och typer av arbete med händerna.

Skelett av bålen axiellt skelett

Skelett av bålen innehåller en ryggrad som består av fem sektioner, och bröstkotorna, revbenen och bröstbenet bildar bröst(se bordet).

Åra

Skallen är uppdelad i hjärn- och ansiktssektionerna. I hjärna Sektionen av skallen - kraniet - innehåller hjärnan, den skyddar hjärnan från slag osv. Skallen består av fast anslutna platta ben: frontal, två parietal, två temporal, occipital och sphenoid. Nackbenet är anslutet till ryggradens första kota med hjälp av en ellipsoidal led, som gör att huvudet kan lutas framåt och åt sidan. Huvudet roterar tillsammans med den första halskotan på grund av kopplingen mellan den första och andra halskotan. Det finns ett hål i nackbenet genom vilket hjärnan ansluter till ryggmärgen. Golvet i skallen bildas av huvudbenet med många öppningar för nerver och blodkärl.

Ansiktsbehandling skallsektionen bildar sex parade ben - överkäken, zygomatisk, nasal, palatin, inferior nasal concha, samt tre oparade ben - underkäken, vomer och hyoidben. Mandibulärbenet är det enda ben i skallen som är rörligt anslutet till tinningbenen. Alla ben i skallen (med undantag av underkäken) är anslutna orörligt, vilket beror på deras skyddande funktion.

Strukturen hos den mänskliga ansiktsskalle bestäms av processen för "humanisering" av apan, dvs. arbetets ledande roll, den partiella överföringen av greppfunktionen från käkarna till händerna, som har blivit arbetsorgan, utvecklingen av artikulerat tal, konsumtionen av artificiellt beredd mat, vilket underlättar tuggapparatens arbete. Kraniet utvecklas parallellt med utvecklingen av hjärnan och känselorganen. På grund av ökningen av hjärnvolymen har kraniets volym ökat: hos människor är den cirka 1500 cm 2.

Skelett av bålen

Kroppens skelett består av ryggraden och bröstkorgen. Ryggrad- basen för skelettet. Den består av 33–34 kotor, mellan vilka det finns broskkuddar - skivor, vilket ger ryggraden flexibilitet.

Den mänskliga ryggraden bildar fyra kurvor. I hals- och ländryggen är de konvext vända framåt, i bröst- och korsryggen - bakåt. I den individuella utvecklingen av en person uppträder böjningar gradvis, hos en nyfödd är ryggraden nästan rak. Först bildas den cervikala kurvan (när barnet börjar hålla huvudet rakt), sedan bröstkorgen (när barnet börjar sitta). Utseendet på ländryggs- och sakralkurvor är förknippat med att upprätthålla balansen i en upprätt position av kroppen (när barnet börjar stå och gå). Dessa böjar har viktig fysiologisk betydelse - de ökar storleken på bröst- och bäckenhålorna; göra det lättare för kroppen att upprätthålla balansen; dämpa stötar när du går, hoppar, springer.

Med hjälp av intervertebralt brosk och ligament bildar ryggraden en flexibel och elastisk pelare med rörlighet. Det är inte samma sak i olika delar av ryggraden. Den hals- och ländryggen har större rörlighet, bröstryggen är mindre rörlig, eftersom den är ansluten till revbenen. Korsbenet är helt orörligt.

Det finns fem sektioner i ryggraden (se diagrammet "Indelningar av ryggraden"). Storleken på kotkropparna ökar från livmoderhalsen till ländryggen på grund av den större belastningen på de underliggande kotorna. Varje kota består av en kropp, en benbåge och flera processer till vilka muskler är fästa. Det finns en öppning mellan kotkroppen och bågen. Foramina av alla kotor bildas ryggmärgskanalen där ryggmärgen sitter.

Bröstkorg bildas av bröstbenet, tolv par revben och bröstkotor. Den fungerar som en behållare för viktiga inre organ: hjärta, lungor, luftstrupe, matstrupe, stora kärl och nerver. Tar del av andningsrörelser på grund av den rytmiska höjningen och sänkningen av revbenen.

Hos människor, i samband med övergången till upprätt gång, befrias handen från rörelsens funktion och blir ett arbetsorgan, som ett resultat av vilket bröstet upplever ett drag från de fästa musklerna i de övre extremiteterna; insidan trycker inte på den främre väggen, utan på den nedre, bildad av membranet. Detta gör att bröstkorgen blir platt och bred.

Skelett av den övre extremiteten

Skelett av de övre extremiteterna består av axelgördeln (scapula och nyckelben) och den fria övre extremiteten. Scapula är ett platt, triangulärt ben som gränsar till ryggen på bröstkorgen. Nyckelbenet har en krökt form som påminner om den latinska bokstaven S. Dess betydelse i människokroppen är att det sätter axelleden en bit från bröstet, vilket ger större rörelsefrihet för extremiteten.

Benen i den fria övre extremiteten inkluderar överarmsbenet, benen i underarmen (radius och ulna) och handens ben (ben i handleden, ben i mellanhandsbenet och falanger i fingrarna).

Underarmen representeras av två ben - ulna och radien. På grund av detta är den kapabel till inte bara flexion och förlängning, utan också pronation - vända inåt och utåt. Ulna längst upp på underarmen har en skåra som ansluter till trochlea på humerus. Radiusbenet ansluter till överarmsbenets huvud. I den nedre delen har radien den mest massiva änden. Det är hon som med hjälp av ledytan tillsammans med handledens ben deltar i bildandet av handledsleden. Tvärtom, änden av ulna här är tunn, den har en lateral artikulär yta, med hjälp av vilken den ansluter till radien och kan rotera runt den.

Handen är den distala delen av den övre extremiteten, vars skelett består av benen i handleden, metacarpus och phalanges. Carpus består av åtta korta svampiga ben arrangerade i två rader, fyra i varje rad.

Skelett hand

Hand- den övre eller främre delen av människor och apor, för vilka förmågan att motsätta tummen till alla andra tidigare ansågs vara en karakteristisk egenskap.

Handens anatomiska struktur är ganska enkel. Armen är fäst vid kroppen genom axelbandets ben, leder och muskler. Består av 3 delar: axel, underarm och hand. Axelgördeln är den mest kraftfulla. Att böja armarna vid armbågen ger dina armar större rörlighet, vilket ökar deras amplitud och funktionalitet. Handen består av många rörliga leder, det är tack vare dem som en person kan klicka på tangentbordet på en dator eller mobiltelefon, peka ett finger i önskad riktning, bära en väska, rita etc.

Axlarna och händerna är sammankopplade genom humerus, ulna och radius. Alla tre ben är anslutna till varandra med hjälp av leder. Vid armbågsleden kan armen böjas och sträckas ut. Underarmens båda ben är rörligt förbundna, så vid rörelse i lederna roterar radien runt ulna. Borsten kan roteras 180 grader.

Skelett av de nedre extremiteterna

Skelett av den nedre extremiteten består av bäckengördeln och den fria underbenen. Bäckengördeln består av två bäckenben, ledade baktill med korsbenet. Bäckenbenet bildas genom sammansmältning av tre ben: ilium, ischium och pubis. Den komplexa strukturen hos detta ben beror på ett antal funktioner som det utför. Ansluter till låret och korsbenet, överför kroppens vikt till de nedre extremiteterna, den utför funktionen av rörelse och stöd, såväl som en skyddande funktion. På grund av människokroppens vertikala position är bäckenskelettet relativt bredare och mer massivt än djurens, eftersom det stöder organen som ligger ovanför det.

Benen i den fria nedre extremiteten inkluderar lårbenet, skenbenet (skenbenet och fibula) och foten.

Fotens skelett bildas av benen i tarsus, metatarsus och phalanges av fingrarna. Människofoten skiljer sig från djurfoten i sin välvda form. Valvet mjukar upp stötarna kroppen får när man går. Tårna i foten är dåligt utvecklade, med undantag för den stora, då den tappat sin greppfunktion. Tarsus, tvärtom, är högt utvecklad, calcaneus är särskilt stor i den. Alla dessa egenskaper hos foten är nära relaterade till människokroppens vertikala position.

Människans upprättgående gång har lett till att skillnaden i strukturen hos de övre och nedre extremiteterna har blivit betydligt större. Mänskliga ben är mycket längre än armar, och deras ben är mer massiva.

Benanslutningar

Det finns tre typer av benkopplingar i det mänskliga skelettet: fasta, halvrörliga och rörliga. Fast typ av anslutning är en anslutning på grund av sammansmältning av ben (bäckenben) eller bildning av suturer (skalleben). Denna sammansmältning är en anpassning för att bära den tunga belastning som det mänskliga korsbenet upplever på grund av bålens vertikala position.

Halvflyttbar anslutningen görs med hjälp av brosk. Kotkropparna är förbundna med varandra på detta sätt, vilket bidrar till att ryggraden lutar åt olika håll; revben med bröstbenet, vilket gör att bröstkorgen kan röra sig under andning.

Rörlig anslutning, eller gemensam, är den vanligaste och samtidigt komplexa formen av benkoppling. Änden av ett av benen som bildar leden är konvex (ledhuvudet), och änden på det andra är konkav (glenoidhålan). Formen på huvudet och hylsan motsvarar varandra och de rörelser som utförs i leden.

Artikulär yta De artikulerande benen är täckta med vitt glänsande ledbrosk. Ledbroskets släta yta underlättar rörelsen, och dess elasticitet mjukar upp stöten och stöten som leden upplever. Vanligtvis är ledytan på ett ben som bildar leden konvex och kallas huvudet, medan den andra är konkav och kallas håligheten. Tack vare detta passar de förbindande benen tätt mot varandra.

Bursa sträckt mellan de artikulerande benen och bildar en hermetiskt sluten ledhålighet. Ledkapseln består av två lager. Det yttre lagret passerar in i periosteum, det inre utsöndrar en vätska i ledhålan, som spelar rollen som ett smörjmedel, vilket säkerställer den fria glidningen av ledytorna.

Funktioner hos det mänskliga skelettet i samband med arbetsaktivitet och upprätt hållning

Arbetskraftsverksamhet

Kroppen hos en modern person är väl anpassad för att arbeta och gå upprätt. Upprätt gång är en anpassning till det viktigaste inslaget i mänskligt liv - arbetet. Det är han som drar en skarp gräns mellan människan och högre djur. Förlossningen hade en direkt inverkan på handens struktur och funktion, vilket började påverka resten av kroppen. Den initiala utvecklingen av upprätt gång och uppkomsten av arbetsaktivitet ledde till en ytterligare förändring i hela människokroppen. Arbetets ledande roll underlättades av den partiella överföringen av greppfunktionen från käkarna till händerna (som senare blev förlossningsorgan), utvecklingen av mänskligt tal och konsumtionen av konstgjord mat (underlättar tuggarbetet). anordning). Hjärndelen av skallen utvecklas parallellt med utvecklingen av hjärnan och känselorganen. I detta avseende ökar kraniets volym (hos människor - 1 500 cm 3, hos människoapor - 400–500 cm 3).

Upprätt gående

En betydande del av tecknen som är inneboende i det mänskliga skelettet är förknippade med utvecklingen av en bipedal gång:

• stödfot med en högt utvecklad, kraftfull stortå;
• hand med en mycket utvecklad tumme;
• ryggradens form med dess fyra kurvor.

Ryggradens form har utvecklats på grund av en fjädrande anpassning till att gå på två ben, vilket säkerställer smidiga rörelser av kroppen, skyddar den från skador vid plötsliga rörelser och hopp. Bålen är tillplattad i bröstkorgen, vilket leder till komprimering av bröstet framifrån och bak. De nedre extremiteterna har också genomgått förändringar på grund av upprätt hållning - vida höftleder ger stabilitet till kroppen. Under evolutionen skedde en omfördelning av kroppens gravitation: tyngdpunkten flyttade sig ner och tog en position i nivå med 2–3 sakrala kotor. En person har ett mycket brett bäcken, och hans ben är åtskilda, vilket gör att kroppen kan vara stabil när den rör sig och står.

Förutom den krökta ryggraden, korsbenets fem kotor och det sammanpressade bröstet kan man notera förlängningen av skulderbladet och det expanderade bäckenet. Allt detta innebar:

• stark utveckling av bäckenet i bredd;
• fästa bäckenet till korsbenet;
• kraftfull utveckling och ett speciellt sätt att stärka muskler och ligament i höftområdet.

Övergången av mänskliga förfäder till upprätt gång innebar utvecklingen av proportionerna av den mänskliga kroppen, vilket skilde den från apor. Således kännetecknas människor av kortare övre extremiteter.

Upprätt gång och arbete ledde till bildandet av asymmetri i människokroppen. Den högra och vänstra halvan av människokroppen är inte symmetriska i form och struktur. Ett slående exempel på detta är den mänskliga handen. De flesta är högerhänta och cirka 2–5 % är vänsterhänta.

Utvecklingen av upprätt gång, som åtföljde övergången av våra förfäder till att leva i öppna områden, ledde till betydande förändringar i skelettet och hela kroppen som helhet.

Skeletten av olika djur skiljer sig från varandra. Deras struktur beror till stor del på en viss organisms livsmiljö och livsstil. Vad har djurskelett gemensamt? Vilka skillnader finns det? Hur skiljer sig det mänskliga skelettet från strukturen hos andra däggdjur?

Skelettet är kroppens stöd

Den hårda och elastiska strukturen av ben, brosk och ligament i kroppen hos människor och djur kallas skelettet. Tillsammans med muskler och senor bildar den muskel- och skelettsystemet, tack vare vilket levande varelser kan röra sig i rymden.

Det omfattar främst ben och brosk. I den mest rörliga delen är de förbundna med leder och senor, och bildar en enda helhet. Kroppens fasta "ramverk" består inte alltid av ben- och broskvävnad; ibland bildas den av kitin, keratin eller till och med kalksten.

Ben är en fantastisk del av kroppen. De är mycket starka och styva, kan motstå enorma belastningar, men förblir samtidigt lätta. I en ung kropp är benen elastiska och blir med tiden ömtåligare och skörare.

Djurskelettet är ett slags "förråd" av mineraler. Om kroppen upplever en brist på dem, fylls balansen av de nödvändiga elementen på från benen. Ben består av vatten, fett, organiska ämnen (polysackarider, kollagen), samt salter av kalcium, natrium, fosfor, magnesium. Den exakta kemiska sammansättningen beror på näringen av den speciella organismen.

Skelett betydelse

Kroppen av människor och djur är ett skal, inuti vilket det finns inre organ. Formen på detta skal ges av skelettet. Muskler och senor är fästa direkt på den, drar ihop sig, de böjer lederna och utför rörelse. Så vi kan höja benet, vända på huvudet, sitta ner eller hålla något med handen.

Dessutom tjänar skelettet av djur och människor som skydd för mjuka vävnader och organ. Till exempel döljer revbenen lungorna och hjärtat under, och skyddar dem från slag (naturligtvis om slagen inte är för kraftiga). Skallen skyddar den ganska ömtåliga hjärnan från skador.

Vissa ben innehåller ett av de viktigaste organen - benmärg. Hos människor deltar den i hematopoetiska processer och bildar röda blodkroppar. Det bildar också leukocyter - vita blodkroppar som är ansvariga för kroppens immunitet.

Hur och när dök skelettet upp?

Djurens skelett och hela rörelseapparaten uppstod på grund av evolutionen. Enligt den allmänt accepterade versionen hade de första organismerna som dök upp på jorden inte så komplexa anpassningar. Under lång tid fanns det amöba varelser med mjuk kropp på vår planet.

Då fanns det tiotals gånger mindre syre i atmosfären och hydrosfären på planeten. Vid någon tidpunkt började andelen gas att öka, vilket startade, som forskare föreslår, en kedjereaktion av förändringar. Således ökade mängden kalcit och aragoniter i havets mineralsammansättning. De ackumulerade i sin tur i levande organismer och bildar fasta eller elastiska strukturer.

De tidigaste organismerna som hade ett skelett hittades i kalkstenslag i Namibia, Sibirien, Spanien och andra regioner. De bebodde världshaven för cirka 560 miljoner år sedan. I sin struktur liknade organismerna svampar med en cylindrisk kropp. Långa strålar (upp till 40 cm) av kalciumkarbonat avgick radiellt från dem, vilket spelade rollen som ett skelett.

Variationer av skelett

Det finns tre typer av skelett: yttre, inre och flytande. Det yttre eller exoskelettet är inte gömt under skyddet av hud eller andra vävnader, utan täcker helt eller delvis djurets kropp från utsidan. Vilka djur har ett exoskelett? Den ägs av spindeldjur, insekter, kräftdjur och vissa ryggradsdjur.

Liksom rustning utför den huvudsakligen en skyddande funktion, och ibland kan den tjäna som en tillflyktsort för en levande organism (sköldpadda eller snigelskal). Detta skelett har en betydande nackdel. Det växer inte med ägaren, varför djuret tvingas att periodiskt kasta det och odla ett nytt täcke. Under en period tappar kroppen sitt vanliga försvar och blir sårbar.

Endoskelettet är det inre skelettet hos djur. Den är täckt med kött och läder. Den har en mer komplex struktur, utför många funktioner och växer samtidigt med hela kroppen. Endoskelettet är uppdelat i en axiell del (ryggrad, skalle, bröstkorg) och en ytterligare eller perifer del (lemmar och ben i bältena).

Det vätskeformiga eller hydrostatiska skelettet är det minst vanliga. Den ägs av maneter, maskar, havsanemoner etc. Det är en muskulös vägg fylld med vätska. Vätsketrycket bibehåller kroppens form. När musklerna drar ihop sig ändras trycket, vilket gör att kroppen rör sig.

Vilka djur har inte ett skelett?

I den vanliga förståelsen är ett skelett just kroppens inre ram, en samling ben och brosk som bildar skallen, lemmarna och ryggraden. Det finns dock ett antal organismer som inte har dessa delar, varav några inte ens har en specifik form. Men betyder det att de inte har något skelett alls?

Jean Baptiste Lamarck förenade dem en gång till en stor grupp ryggradslösa djur, men förutom frånvaron av en ryggrad har dessa djur inget annat gemensamt. Det är nu känt att även encelliga organismer har ett skelett.

Till exempel, i radiolaria består den av kitin, kisel eller strontiumsulfat och är belägen inuti cellen. Koraller har ett hydrostatiskt skelett, ett inre proteinskelett eller ett yttre kalkstensskelett. Hos maskar, maneter och vissa blötdjur är det hydrostatiskt.

Hos ett antal blötdjur har den formen av ett skal. Dess struktur skiljer sig åt i olika arter. Vanligtvis innehåller den tre lager bestående av proteinet konkiolin och kalciumkarbonat. Skalen är tvåskaliga (musslor, ostron) och spiralformade med lockar och ibland karbonatnålar och taggar.

Leddjur

Filumleddjuren tillhör också ryggradslösa djur. Detta är det mest talrika och inkluderar kräftdjur, spindeldjur, insekter och tusenfotingar. Deras kropp är symmetrisk, har parade lemmar och är uppdelad i segment.

Strukturen hos djurskelettet är extern. Den täcker hela kroppen i form av en nagelband som innehåller kitin. Nagelbandet är ett hårt skal som skyddar varje segment av djuret. Dess täta områden är skleriter, förbundna med varandra genom mer rörliga och flexibla membran.

Hos insekter är nagelbandet starkt och tjockt, bestående av tre lager. På ytan bildar den hårstrån (chaetes), taggar, borst och olika utväxter. Hos spindeldjur är nagelbandet relativt tunt och innehåller ett dermalt lager och basalmembran under. Förutom skydd skyddar det djur från förlust av fukt.

Landkrabbor och skogslöss har inte ett tätt yttre lager som håller kvar fukten i kroppen. Endast deras livsstil räddar dem från att torka ut - djur strävar ständigt efter platser med hög luftfuktighet.

Skelett av ackordater

Ackord - en inre axiell skelettbildning, en längsgående sträng av kroppens benram. Finns i chordater, av vilka det finns mer än 40 000 arter. Dessa inkluderar ryggradslösa djur, där notokorden är närvarande under en viss period i ett av utvecklingsstadierna.

I de lägre representanterna för gruppen (lansletter, cyklostome och vissa arter av fisk) bevaras notokorden hela livet. I lansetter ligger den mellan tarmen och neuralröret. Den består av tvärgående muskelplattor, som är omgivna av ett skal och är sammankopplade av utväxter. Sammandragande och avkopplande fungerar det som ett hydrostatiskt skelett.

I cyklostomer är notokordet mer solid och har kotrudiment. De har inte parade lemmar eller käkar. Skelettet bildas endast av bind- och broskvävnad. Skallen, fenornas strålar och det genombrutna gittret av djurets gälar bildas av dem. Cyklostomens tunga har också ett skelett, längst upp på organet finns en tand som djuret borrar sitt byte med.

Ryggradsdjur

I de högre representanterna för kordaterna förvandlas axialsträngen till en ryggrad - det stödjande elementet i det inre skelettet. Det är en flexibel pelare som består av ben (kotor) som är förbundna med diskar och brosk. Som regel är den indelad i avdelningar.

Strukturen hos ryggradsdjurens skelett är mycket mer komplicerad än hos andra kordater och dessutom hos ryggradslösa djur. Alla representanter för gruppen kännetecknas av närvaron av en intern ram. Med utvecklingen av nervsystemet och hjärnan bildade de en benkranium. Och ryggradens utseende gav bättre skydd för ryggmärgen och nerverna.

Parade och oparade lemmar sträcker sig från ryggraden. Oparade är svansar och fenor, parade är uppdelade i bälten (övre och nedre) och skelettet av fria lemmar (fenor eller femfingrade lemmar).

Fisk

Hos dessa ryggradsdjur består skelettet av två sektioner: stammen och svansen. Hajar, rockor och chimärer har inte benvävnad. Deras skelett består av flexibelt brosk, som med tiden ansamlar kalk och blir hårdare.

Andra fiskar har ett benigt skelett. Broskskikt ligger mellan kotorna. I den främre delen sträcker sig laterala processer från dem och förvandlas till revbenen. Skallen av fisk, till skillnad från landdjur, har mer än fyrtio rörliga element.

Svalget är omgivet av en halvring av 3 till 7 gälskåror mellan vilka är placerade. På utsidan bildar de gälar. Alla fiskar har dem, bara hos vissa bildas de av broskvävnad och hos andra av benvävnad.

Fenornas radiella ben, förbundna med ett membran, sträcker sig från ryggraden. Parade fenor - pectorala och ventrala, oparade - anal, rygg, kaudal. Deras antal och typ varierar.

Amfibier och reptiler

Hos amfibier uppträder de cervikala och sakrala sektionerna, som sträcker sig från 7 till 200 kotor. Vissa amfibier har en svans, vissa har inte en svans, men har parade lemmar. De rör sig genom att hoppa, så deras bakben är långsträckta.

Svanslösa arter saknar revben. Huvudets rörlighet tillhandahålls av halskotan, som är fäst på baksidan av huvudet. I bröstkorgen uppträder skulderbladen, nyckelbenet, axlarna, underarmarna och händerna. Bäckenregionen innehåller ilium, pubis och ischium. Och bakbenen har ett underben, ett lår och en fot.

Skelettet av reptiler har också dessa delar, och blir mer komplext med den femte delen av ryggraden - ländryggen. De har från 50 till 435 kotor. Skallen är mer förbenad. Den kaudala regionen är nödvändigtvis närvarande, dess kotor blir mindre mot slutet.

Sköldpaddor har ett exoskelett i form av ett hållbart skal av keratin och ett inre lager av ben. Sköldpaddornas käkar saknar tänder. Ormar har inte bröstbenet, axeln eller bäckengördeln, och revbenen är fästa längs hela ryggradens längd, förutom kaudalregionen. Deras käkar är anslutna mycket rörligt för att svälja stora byten.

Fåglar

Fåglarnas skelettegenskaper är till stor del relaterade till deras förmåga att flyga; vissa arter har anpassningar för att springa, dyka och klättra på grenar och vertikala ytor. Fåglar har fem delar av ryggraden. Delar av halsryggraden är rörligt förbundna, i andra avsnitt är kotorna ofta sammansmälta.

Deras ben är lätta och vissa är delvis fyllda med luft. Fåglarnas hals är långsträckt (10-15 kotor). Deras skalle är komplett, utan sömmar och har en näbb i den främre delen. Formen och längden på näbben varierar mycket och är relaterade till djurens sätt att föda.

Huvudanordningen för flygning är en benig utväxt i den nedre delen av bröstbenet, till vilken bröstmusklerna är fästa. Kölen är utvecklad hos flygande fåglar och pingviner. Det finns också i skelettstrukturen hos ryggradsdjur i samband med flygning eller grävning (molar och fladdermöss). Strutsar och uggla papegojor har det inte.

Fåglarnas framben är vingar. De består av en tjock och stark humerus, en krökt ulna och en tunn radie. I handen är några ben sammansmälta. Hos alla utom strutsar smälter inte bäckenskammarna samman med varandra. Detta gör att fåglar kan lägga stora ägg.

Däggdjur

Det finns nu cirka 5 500 arter av däggdjur, inklusive människor. I alla representanter för klassen är det inre skelettet uppdelat i fem sektioner och inkluderar skallen, ryggraden, bröstet, gördlarna i de övre och nedre extremiteterna. Bältdjur har ett exoskelett i form av ett skal som består av flera scutes.

Däggdjurens skalle är större, det finns ett zygomatiskt ben, en sekundär benig gom och ett parat trumben, som andra djur inte har. Den övre gördeln omfattar främst skulderbladen, nyckelbenen, skuldran, underarmen och handen (handled, mellanhand, fingrar och falanger). Den nedre gördeln består av låret, underbenet, foten med tarsus, metatarsus och tår. De största skillnaderna inom klassen syns just i bengördarna.

Hundar och hästdjur har inte skulderblad eller nyckelben. Hos sälar är axel- och lårsektionerna gömda inuti kroppen, och de femfingrade lemmarna är förbundna med ett membran och ser ut som simfötter. Kiropteraner flyger som fåglar. Deras fingrar (förutom en) är mycket långsträckta och förbundna med ett membran av hud som bildar en vinge.

Hur är en person annorlunda?

Det mänskliga skelettet har samma sektioner som andra däggdjur. Till sin struktur liknar den mest en schimpans. Men till skillnad från dem är mänskliga ben mycket längre än armar. Hela kroppen är vertikalt orienterad, huvudet sticker inte framåt, som hos djur.

Andelen av skallen i strukturen är mycket större än hos apor. Käkapparaten, tvärtom, är mindre och kortare, huggtänderna reduceras och tänderna är täckta med skyddande emalj. En person har en haka, en rundad skalle och inga kontinuerliga ögonbrynsryggar.

Vi har ingen svans. Dess underutvecklade version representeras av svanskotan på 4-5 kotor. Till skillnad från däggdjur är bröstet inte tillplattat på båda sidor, utan utvidgat. Tummen är motsatt resten, handen är rörligt ansluten till handleden.