Для чего служит позвоночник у животных
Позвоно́чник (лат. Columna vertebralis) — несущий элемент скелета позвоночных животных (в том числе, скелета человека)[1].
Позвонки, из которых построен позвоночный столб, у разных групп животных имеют различное строение. У высших позвоночных между телами позвонков располагаются хрящевые прослойки — межпозвоночные диски. Они выполняют функцию амортизаторов и обеспечивают подвижность позвоночника. Каждый позвонок состоит из тела и дуги, которые ограничивают позвоночное отверстие, находящееся между ними, а также отростков — остистого, поперечных и суставных. Верхние дуги позвонков окружают спинной мозг, отростки сочленяют позвонки между собой, к ним прикрепляются мышцы. Вместе отверстия позвонков формируют позвоночный канал, являющийся вместилищем спинного мозга.
Позвоночник рыб[править | править код]
Позвоночник рыб состоит из отдельных, несращённых позвонков. Позвонки рыб амфицельные (то есть обе их торцевые поверхности вогнутые), между позвонками находится хрящевая прослойка; невральные дуги, расположенные сверху над телами позвонков, формируют позвоночный канал, защищающий спинной мозг. Позвоночник делится на два отдела: туловищный и хвостовой. От позвонков туловища в стороны отходят рёберные отростки, к которым крепятся рёбра. В хвостовом отделе позвоночника боковых отростков нет, зато кроме невральной дуги имеется сосудистая (гемальная) дуга, которая прикрепляется к позвонку снизу и защищает проходящий в ней большой кровеносный сосуд — брюшную аорту. От невральных и гемальных дуг вертикально вверх и вниз отходят заострённые остистые отростки[2].
Позвоночник земноводных[править | править код]
В позвоночнике земноводных выделяют 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. Число позвонков — от 7 у бесхвостых до 200 у безногих земноводных. Шейный позвонок подвижно причленяется к затылочному отделу черепа (обеспечивает подвижность головы). К туловищным позвонкам прикрепляются рёбра (кроме бесхвостых, у которых они отсутствуют). Единственный крестцовый позвонок соединён с тазовым поясом. У бесхвостых позвонки хвостового отдела срастаются в одну кость[3].
Позвоночник пресмыкающихся[править | править код]
В осевом скелете пресмыкающихся разделение на отделы более заметно, чем у земноводных. Хорошо различимы пять отделов позвоночника: шейный (лат. pars cervicalis), туловищный (пояснично-грудной, pars thoracolumbalis), поясничный, крестцовый (pars sacralis) и хвостовой (pars caudalis). Общее количество позвонков различно у разных видов (50—80, у змей возрастает до 140—435). Из позвонков шейного отдела (от 7 до 10) два передних (атлант и эпистрофей) образуют сустав, позволяющий голове не только двигаться в вертикальной плоскости относительно первого шейного позвонка, но и поворачиваться. В туловищном отделе от 16 до 25 позвонков, каждый с парой рёбер. Первые несколько пар ребер прикрепляются к грудине, образуя грудную клетку (отсутствует у змей). В крестцовом отделе всего два позвонка, к широким поперечным отросткам которых причленяется таз. Хвостовой отдел составляют несколько десятков (15—40) постепенно уменьшающихся в размерах позвонков. Последние хвостовые позвонки представляют собой небольшие палочковидные косточки. В некоторых группах рептилий осевой скелет имеет отличия. У змей позвоночник отчетливо делится лишь на туловищный и хвостовой отделы, грудина отсутствует. У черепах позвонки туловищного отдела срастаются со спинным щитом панциря, вследствие чего неподвижны[3].
Позвоночник птиц[править | править код]
Позвоночный столб у птиц делится на шейный, грудной, поясничный и хвостовой отделы, которые имеют свои особенности строения[4][5]. Так для всех отделов позвоночника, кроме шейного, обладающего большой гибкостью, характерно сращение многих позвонков между собой, что обусловливает неподвижность туловища птиц и имеет большое значение при полёте. Грудные позвонки срастаются в спинную кость (лат. notarium), а поясничные, крестцовые и хвостовые — в сложный крестец (лат. synsacrum), что приводит к компактности и малоподвижности скелета туловища. Позвонки птиц относятся к гастроцентральному типу[6].
Наиболее длинным и подвижным является шейный отдел. Он содержит от 9 до 25 позвонков (по другим данным, от 11 до 22, или от 11 до 25)[7][8]. Грудной отдел позвоночника большинства птиц негибок. В нём насчитывается 3—10 позвонков[9]. Крестцовый отдел у птиц формируется сложный крестец, который состоит из последнего грудного позвонка, поясничных, крестцовых и нескольких хвостовых позвонков. В общей сложности количество позвонков сложного крестца варьирует от 10 до 23. Хвостовой отдел позвоночника состоит из примерно шести подвижных позвонков переднего отдела и примерно шести позвонков заднего отдела, слитых в пигостиль (копчиковую кость), к боковым поверхностям которого веером прикрепляются основания рулевых перьев. Таким образом пигостиль поддерживает рулевые перья. По другим данным, количество позвонков хвостового отдела варьирует от 4 до 9[10]. По сравнению с рептилиями, хвостовой отдел у птиц намного меньше, так как крупный хвост не требуется для баланса с маленькой головой вокруг центра тяжести. У не летающих бескилевых (Ratitae), а также у некоторых летающих тинамуобразных (Tinamiformes) задние хвостовые позвонки не срастаются, остаются свободными и пигостиль не образуют[11][12].
Позвоночник млекопитающих[править | править код]
Характерные черты в строении позвоночного столба млекопитающих: плоские поверхности позвонков (платицельные позвонки), между которыми располагаются хрящевые диски; условное расчленение позвоночника на пять отделов — шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой (крестца нет лишь у современных китообразных[13]); постоянное число шейных позвонков — 7 (как исключение, оно равно 6 у ламантина, а у некоторых ленивцев число шейных позвонков варьирует: у ленивца Гоффмана — от 5 до 6, у трёхпалых ленивцев — от 8 до 10[14])[15]. Грудной отдел позвоночника у млекопитающих чаще всего состоит из 12—15, поясничный — из 2—9, крестцовый — из 1—9 позвонков; сильнее всего варьирует число хвостовых позвонков: от 3 у гиббоновых до 49 у длиннохвостого ящера. К передним грудным позвонкам причленяются рёбра, соединённые с грудиной и образующие вместе с ней грудную клетку.
Позвоночник человека[править | править код]
Позвоночник человека cостоит из 32—33 позвонков, последовательно соединённых друг с другом в вертикальном положении. Позвоночный столб выполняет функцию опоры, защиты спинного мозга и участвует в движениях туловища и головы[16]. Независимо от принадлежности к какому-либо отделу позвоночного столба, все позвонки, за исключением первого и второго шейных, имеют общий план строения. В позвонке различают тело и дугу. Тело позвонка (лат. corpus vertebrae) обращено вперёд и выполняет опорную функцию. Дуга позвонка (лат. arcus vertebrae) соединяется сзади с телом с помощью ножек дуг позвонка (лат. pediculli arcus vertebrae). Между телом и дугой располагается позвоночное отверстие (лат. foramen vertebrale). В совокупности все позвоночные отверстия образуют позвоночный канал (лат. canalis vertebralis), где находится спинной мозг. От дуги позвонка отходят отростки: сзади в сагиттальной плоскости остистый отросток (лат. processus spinalis), направо и налево от дуги — поперечные отростки (лат. processus transversus), вверх и вниз от дуги — верхние и нижний суставные отростки (лат. processus articulares superiores et inferiores). Основания суставных отростков ограничены верхними и нижними позвоночными вырезками (лат. incisurae vertebrales superiores et inferiores), которые при соединении соседних позвонков образуют межпозвоночные отверстия (лат. foramina intervertebralia). Через эти отверстия проходят кровеносные сосуды и спинномозговые нервы.
Различают 5 отделов позвоночника:
- Шейный отдел (7 позвонков, C1—C7);
- Грудной отдел (12 позвонков, Th1—Th12);
- Поясничный отдел (5 позвонков, L1—L5);
- Крестцовый отдел (5 позвонков, сросшихся в одну крестцовую кость или крестец);
- Копчиковый отдел (3-4 позвонков).
Есть 2 вида изгиба позвоночника: лордоз и кифоз. Лордоз — это те части позвоночника, которые выгнуты вентрально (вперед) — шейный и поясничный. Кифоз — это те части позвоночника, которые выгнуты дорсально (назад) — грудной и крестцовый.
Соединение позвоночного столба с черепом[править | править код]
| Суставы | Суставные поверхности | Виды сустава | Оси движения | Вид движения в суставе |
|---|---|---|---|---|
| Атланто-затылочный (парный) articulation atlantooccipitalis | Мыщелок затылочной кости, верхняя суставная ямка атланта | Эллипсовидный, двуосный, комбинированный | Фронтальная, саггитальная | Кивательные движения, боковые наклоны головы |
| Срединный атланто-осевой articulation atlantoaxialis mediana | Ямка зуба (атланта), зуб осевого позвонка, поперечная связка атланта | Цилиндрический, одноостный | Вертикальная | Вращательные движения, повороты головы |
| Латеральный атланто-осевой (парный) articulation atlantoaxialis lateralis | Нижняя суставная ямка атланта, верхняя суставная поверхность осевого позвонка | Плоский, комбинированный | Многоосный, малоподвижный | Вращательные движения, повороты головы |
Патология[править | править код]
- Кифоз
- Лордоз
- Ретролистез
- Сколиоз
Примечания[править | править код]
- ↑ В. М. Шимкевич. Позвоночный столб // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- ↑ Жизнь животных. Том 4. Часть первая. (Рыбы) / Общая редакция члена-корреспондента АН СССР профессора Л. А. Зенкевича. — М.: Просвещение, 1971. — 656 с.
- ↑ 1 2 Жизнь животных. Том 5. (Земноводные. Пресмыкающиеся). Общая редакция члена-корреспондента АН СССР профессора Л. А. Зенкевича. — Москва: Просвещение, 1969. — 488 с.
- ↑ Шульпин Л. М. Орнитология. — Ленинград: Издание Ленинградского Государственного Университета, 1940. — 557 с.
- ↑ Константинов В. М., Шаталова С. П. Сравнительная анатомия позвоночных животных. — М.: Академия, 2005. — 304 с. — ISBN 5-7695-1770-0.
- ↑ Гуртовой Н. Н., Дзержинский Ф. Я. Практическая зоотомия позвоночных. Птицы. Млекопитающие.. — М.: Высшая школа, 1992. — 416 с. — ISBN 5-06-002207-2.
- ↑ Коблик Е. А. Разнообразие птиц (по материалам экспозиции Зоологического музея МГУ). — М.: Издательство МГУ, 2001. — Т. 1. — С. 15—17. — 384 с. — ISBN 5-211-04072-4.
- ↑ Дзержинский Ф. Я., Васильев Б. Д., Малахов В. В. Зоология позвоночных. — М.: Академия, 2013. — 464 с. — ISBN 978-5-7965-7971-4.
- ↑ Кузнецов Б. А., Чернов А. З., Катонова Л. Н. Курс зоологии. — 4-е, перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1989. — 392 с.
- ↑ Lovette I. J., Fitzpatrick J. W. Handbook of Bird Biology. — John Wiley & Sons, 2016. — 736 p. — ISBN 0-300-05746-6.
- ↑ Богданович И. А. Происхождение и эволюционно-морфологическая характеристика аппарата наземной локомоции птиц // Вестник зоологии. — 2014. — Вып. 31.
- ↑ Bellairs A.d’A., Jenkin C.R. The sceleton of the birds (англ.) // Biology and comparative physiology of birds. — New York, London: Academic Press, 1960. — Vol. I. — P. 241–300.
- ↑ The Emergence of Whales: Evolutionary Patterns in the Origin of Cetacea / Ed. by J. G. M. Thewissen. — New York: Plenum Press, 1998. — xii + 479 p. — (Advances in Vertebrate Paleobiology). — ISBN 0-306-45853-5. — P. 44, 47.
- ↑ Hautier L., Weisbecker V., Sánchez-Villagra M. R. e. a. Skeletal development in sloths and the evolution of mammalian vertebral patterning // Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 2010, 107 (44). — P. 18903—18908. — doi:10.1073/pnas.1010335107.
- ↑ Дзержинский, Васильев, Малахов, 2014, с. 375, 377.
- ↑ Крылова Н. В., Искренко И. А. Анатомия скелета. Анатомия человека в схемах и рисунках. Атлас-пособие. — М.: Издательство Российского университета дружбы народов, 2005. — 84 с. — ISBN 5-209-01687-0.
См. также[править | править код]
- Позвоночно-двигательный сегмент
- Изменения скелета человека в результате перехода к прямохождению
Литература[править | править код]
- Позвоночник // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
- М. Р. Сапин. «Анатомия человека». — Учебник (в двух томах). — Том I. — Москва: «ГЭОТАР-Медиа», 2013. — 528 с. — ISBN 978-5-9704-2594-7.
Ссылки[править | править код]
- Скелет и соединения костей. Позвоночный столб. Сайт «Атлас анатомии человека» // anatomcom.ru
Источник
ПОЗВОНОК
Позвонок- vertebra (spondylus – греч.) – симметричная кость смешанного типа.
Рис. 15. Скелет коровы (I), овцы (И), козы (Ш), лошади (IV), свиньи (V), собаки (VI)
Рис. 16. Скелет коровы сверху
Тело позвонка – corpus vertebrae (рис. 17) построено по типу биэпифизарнои кости, в виде короткой губчатой кости, покрытой тонким слоем компакты. В разных отделах позвоночника и у животных различных видов тело имеет неодинаковую длину и форму. Соединяясь, тела позвонков образуют позвоночный столб — coiumna vertebralis — опорную часть позвоночника. Краниальный эпифиз тела имеет различной величины выпуклую суставную поверхность. Он называется головкой позвонка — caput vertebrae (ext remitas cranialis). Поверхность каудального эпифиза вогнутая и различной глубины. Она называется ямкой позвонка — fossa vertebrae (extremitas caudalis). Снизу по срединной плоскости может быть выражен различной величины вентральный гребень — crista ventralis. Со стороны позвоночного канала на дорсальной поверхности тела позвонка обычно хорошо видны парные крупные питательные отверстия, через которые сосуды позвонка сообщаются с сосудами спинного мозга.
Рис. 17. Строение типичных позвонков
Рис. 18. Грудной позвонок
Характерная особенность тел позвонков грудного отдела (рис. 18), к которым прикрепляются ребра, — наличие трех пар реберных ямок. Первые две из них расположены на теле по бокам от головки позвонка — краниальные реберные ямки — fovea costales craniales. Вторая пара — каудальные реберные ямки — fovea costales caudales. Они лежат по бокам ямки позвонка. Третья пара расположена на поперечных отростках — ямки поперечных отростков — fovea costales transversales.
Дуга позвонка — arcus vertebrae. На ней расположены отростки.
А. По срединной линии дорсально расположен один непарный остистый отросток — processus spinosus, имеющий свой очаг окостенения. Высота остистых отростков различна. Самые высокие они на 4—6-м грудных позвонках, где составляют костную основу холки. В сторону поясницы высота остистых отростков снижается, и она такая же, как и на поясничных позвонках.
Кроме остистого, на дуге позвонка имеются еще три пары отростков. Их форма позволяет определить отдел, к которому принадлежит позвонок.
Б. У основания дужек по бокам выступают парные поперечные отростки — processus transversi. В тех отделах, где ребра подверглись редукции, к поперечным отросткам прирастают рудименты ребер — поперечно-реберные отростки (на поясничных и шейных позвонках). В шейном отделе поперечные отростки имеют раздвоенный вид с краниальной нижележащей и каудальной вышележащей пластинами (краниальная пластина — рудимент ребра — реберный отросток— processus costarius). На 6-м шейном позвонке вентральная пластина самая большая, а на 7-м шейном поперечный отросток уже не раздвоен. На поясничных позвонках рудименты ребер удлиняют поперечный отросток (его еще называют поперечно-реберным), который имеет пластинчатый вид и расположен в дорсальной плоскости. В грудном отделе, там где есть ребра, поперечный отросток имеет * поперечную реберную ямку — fovea costalis transversalis для соединения с бугорком ребра.
В. По краниальному и каудальному краям дуги позвонка расположены парные суставные отростки — processus articulares cra-niales et caudales. Они разной величины и формы в зависимости от вида животного и от того, в каком отделе позвоночника находятся. С помощью суставных отростков дуги соединяются между собой подвижно, поэтому на дорсальной стороне краниального суставного отростка и на вентральной стороне каудального имеются суставные поверхности.
При соединении краниального суставного отростка с каудальным рядом расположенных позвонков их суставные поверхности накладываются друг на друга, образуя сустав.
Шейные (средние) типичные позвонки — vertebrae cervicales (рис. 19) имеют большие, плоские и широко расставленные суставные отростки, грудные позвонки — vertebrae thoracicae имеют, наоборот, плоские, но сближенные и очень небольшие суставные отростки (в виде суставных площадок). Самые мощные суставные отростки у поясничных позвонков — vertebrae lumbales (особенно у жвачных и Свиней). На этих позвонках они выступают за пределы дуги, краниальные суставные отростки имеют вогнутую суставную повер-хность, в которую, как во втулку, вставляется выпуклая суставная поверхность каудальных суставных отростков, обеспечивая более прочное соединение дуг поясничных позвонков, к которым подвешены тяжелые органы пищеварения.
Рис. 19. Шейный позвонок
Рис. 20. Атлант
По бокам краниальных и каудальных краев дуги в области соединения с телом позвонка имеются в большей или меньшей степени выраженные парные краниальные и каудальные позвоночные вырезки — incisure vertebrales craniales et caudales, которые при соединении двух соседних дуг позвонков образуют межпозвоночное отверстие — foramen intervertebrale, через которое выходят отходящие от спинного мозга спинномозговые нервы и входят кро-веносные сосуды. Иногда вместо каудальной вырезки может быть каудальное позвоночное отверстие — foramen intervertebralis caudalis.
У основания поперечных отростков типичных шейных позвонков имеются еще поперечные отверстия — foramina transversaria, в сумме составляющие поперечный канал — canalis transversalis, в котором проходят к голове позвоночные сосуды и нервы (на седьмом шейном позвонке этого отверстия нет).
Определяя, какому отделу позвоночного столба принадлежит тот или иной типичный позвонок, надо прежде всего ориентироваться на форму суставных и поперечных (или поперечно-реберных) отростков типичных позвонков.
Значительно изменили свою форму первые два шейных (атипичных) позвонка: первый — атлант и второй — осевой позвонок, или эпистрофей. На них осуществляет движение голова.
Атлант — atlas (рис. 20) соединяется с затылочной костью черепа. Вместо тела позвонка он имеет вентральную дугу — arcus ventralis, срастающуюся с дорсальной дугой — arcus dorsalis. Соединяясь, они образуют большое- отверстие в начале позвоночного канала для расположенного здесь спинного мозга. Внутренняя поверхность вентральной дуги имеет суставную поверхность (ямку зуба) для соединения с зубовидным отростком осевого позвонка (эпистрофея).
По бокам от дуги фронтально (горизонтально) отходят поперечные отростки — processus transversus, имеющие широкую пластинчатую форму, благодаря чему они называются крыльями атланта — ala atlantis. На краниальном крае атланта находятся обширные вогнутые суставные поверхности для соединения с мыщелками затылочной кости, на каудальном — плоские суставные поверхности. С дорсальной стороны крыльев недалеко друг от друга и ближе к краниальному краю расположены два отверстия: медиальное межпозвоночное — foramen intervertebrale ведет в позвоночный канал и латеральное крыловое отверстие — foramene alare прободает крыло сверху вниз. Ближе к каудальному краю крыла могут располагаться поперечные отверстия — foramina transversaria.
Ось, или эпистрофей, — axis s. epistropheus вместо головки позвонка имеет зубовидный отросток — зуб — dens, покрытый суставным хрящом, вместо остистого отростка на нем образовался мощный гребень оси — crista axis, который у животных разных видов имеет различную форму.
Видоизменили свое строение крестцовые позвонки — vertebrae sacrales. Они срослись в крестцовую кость (крестец) — os sacrum. У крупного рогатого скота и лошади срослись пять крестцовых позвонков, у свиней — четыре, а у собак — три. Краниально-поперечные отростки срослись и образовали крыло крестцовой кости — ala ossis sacri. Крылья крестцовой кости у различных животных имеют разную форму и несут на себе суставные (ушковидные) поверхности для соединения с крыльями подвздошной кости тазового пояса. Каудальнее расположенные поперечные отростки незначительны и, срастаясь, образуют боковой гребень крестцовой кости — crista sacralis lateralis.
На краниальном крае крестцовой кости остались краниальные суставные отростки. Другие, срастаясь, образуют crista sacralis intermedia. Остистые отростки у различных видов животных могут срастаться, образуя crista sacralis mediane, могут и не срастаться или отсутствовать вообще. Вместо межпозвоночных отверстий на крестцовой кости расположены дорсальные (меньшие) и вентральные (большие) крестцовые отверстия — foramina sacralia pelvina (ventralia et dorsalia).
Хвостовые позвонки — vertebrae coccygeae s. caudales у млекопитающих значительно редуцированы. Их величина по мере удаления от крестцовой кости уменьшается. Степень редукции частей позвонков зависит от функции хвоста. Первые 5—8 позвонков еще сохраняют свои части — тело и дугу. На следующих хвостовых позвонках (а их бывает до 20—24) позвоночный канал уже отсутствует. Основу хвоста составляют лишь «столбики» тел позвонков. Остаются в виде пластин или бугорков рудименты отростков поз-вонков, которые на последних позвонках уже почти незаметны.
Источник