S образный позвоночник у млекопитающих
Позвоночник млекопитающих делится на пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой (рис. 1). Соприкасающиеся поверхности этих позвонков плоские (платицельный тип), между позвонками залегают межпозвоночные диски, или мениски. Верхние дуги хорошо выражены; в грудной области эти дуги продолжаются каждая в довольно длинный верхний костистый отросток. Уоснований дуг с каждой стороны расположены суставные отростки. Ребра имеют двойное причленение к позвонкам. В шейной области они совершенно рудиментарны и срастаются с телами позвонков и с нижними частями поперечных отростков, причем между редуцированным ребром и поперечным отростком образуется небольшое отверстие. В грудном отделе каждое ребро причленяется головкой между двумя соседними телами позвонков, а бугорком—к нижней части поперечного отростка.
Ребро слагается из двух отделов: позвоночного и грудного. Последний остается хрящевым в течение всей жизни (за исключением однопроходных и неполнозубых, у которых он окостеневает). Поперечные отростки отходят от боковых оснований верхних дуг и только в поясничной области они иногда сидят на телах позвонков.
Рис. 1 . Скелет кролика.
1—нижняя челюсть; 2—верхняя челюсть; 3—скуловая дуга; 4—верх глазницы; 5—шейные; 6—грудные; 7—поясничные; 8—крестцовые и 9—хвостовые позвонки; 10—подвздошная кость; 11—седалищная кость; 12—лонно-седалищное отверстие; 13—лонная или лобковая кость; 14—бедро; 15—коленная чашка; 16—большая берцовая кость; 17—малая берцовая кость; 18—пяточная кость; 19—кости предплюсны; 20—ребра; 21—локтевая кость; 22—плечевая кость; 23—лучевая кость; 24—лопатка; 25—грудина; 26—ключица.
В шейном отделе у огромного большинства млекопитающих насчитывают 7 позвонков (только у ламантина и у одного вида ленивца, Choloepus hoffmani, их 6, а у ленивцев рода Bradypus—от 8 до 10). Длина шеи зависит, таким образом, не от числа позвонков, а от длины тела каждого из них. У китов шея почти совершенно отсутствует и слагается из 7 совершенно плоских позвонков, которые к тому же нередко срастаются между собой; у жирафы шея поддерживается 7 очень вытянутыми позвонками.
В грудном отделе насчитывают от 12 до 15 позвонков, в наибольшем числе случаев их 13 (у броненосца рода Tatusia и у клюворылого кита Hyperoodon их 9, у ленивца Choloepus их 24).
Число поясничных позвонков вариирует от 2 до 9. В состав их поперечных отростков входят и рудиментарные ребра.
У большинства млекопитающих имеется 4 крестцовых позвонка (реже 3—у хищных). В крестце утконоса только 2 позвонка (как у рептилий).
Количество хвостовых позвонков подвержено большой вариации: у обезьян-гиббонов и у некоторых летучих мышей лишь 3 позвонка, у длиннохвостого танрека (из насекомоядных)—47, у длиннохвостого ящера—49.
Пояс передних конечностей млекопитающих
Грудина млекопитающих слагается из нескольких отделов. Расширенный передний (praesternum, или manubrium) связан с первой парой ребер и ключицами (если таковые имеются); средний отдел (mesostemum) состоит из нескольких костных частей, связывающих между собой концы нескольких пар ребер. Наконец, в нижней части грудина заканчивается мечевидным отростком (xypbisternum) яйцеродных млекопитающих существует непарное окостенение, лежащее впереди грудины и имеющее форму буквы Т. К отросткам упомянутого окостечения прилегают ключицы. Это—кость хрящевого происхождения, формирующаяся из трех зачатков. Вследствие указанных данных ее невозможно сравнивать с episternum рептилий, как это делалось прежними авторами (рис. 2, Ер).
Форма и очертания лопатки крайне вариируют. Пожалуй, наиболее часто эта кость имеет вид вытянутого неправильного треугольника (например у кролика). Вдоль верхней части, ближе к наружному краю, тянется гребень лопатки, заканчивающийся спереди акромиальным отростком (processus acromialis). На относительно суженном нижне-переднем отделе лопатки заметна вогнутая сочленовная поверхность для головки плечевой кости, а над этой вогнутостью возвышается искривленный коракоидный отросток (дериват бывшего коракоида). У яйцеродных млекопитающих имеются хорошо развитые столбчатые метакоракоиды, похожие на таковые у птиц (рис. 2, Со). По интересному наблюдению Брума, у детенышей сумчатых куниц и кускусов (из Marsupialia), обретающихся еще в сумке матери, обнаруживаются коракоиды, соединяющиеся с грудиной; позднее они редуцируются и сливаются с лопаткой, образуя упомянутые отростки.
Рис. 2. Плечевой пояс утконоса.
Cl—ключица; G—сочленовная ямка для головки плечевой кости; Со—коракоид (метакор акоид); Со — эпикоракоид; Ер—episternum; S t—грудина; S—лопатка.
Ключицы имеют вид тонких, слегка искривленных костей. Они отсутствуют у копытных и хоботных; среди сумчатых они рудиментарны только у бандику; у насекомоядных отсутствуют только у выдровой землеройки; у большинства грызунов имеются; рудиментарны или отсутствуют у хищных.
Сравнение грудного пояса птицы и млекопитающего. В заключение полезно сделать сравнение частей грудного пояса птицы и млекопитающего . В прилагаемой схеме на звания костей, соединенных у данных животных сочленениями, объединены простыми стрелками, сросшиеся кости—двойными стрелками
Строение передней конечности млекопитающих
Конечности характеризуются значительной длиной их основных отделов. Плечевая кость отличается разнообразием своей длины и толщины. Так, она вытянута и тонка у летучих мышей, сравнительно весьма коротка и расширена у землероев, например, у крота. Концевой отдел плечевой кости несет расширенный сустав (trochlea) для соединения с предплечьем, состоящим из локтевой и лучевой костей. У многих зверей эти кости приблизительно одинаковой толщины и длины. Они весьма укорочены у китообразных, например, у дельфинов, и крайне длинны и вытянуты у ленивцев. Лучевая кость иногда снабжена сильным угловым отростком (processus olecranon); он особенно велик у крота и утконоса. У летучих мышей лучевая кость значительно больше и массивнее локтевой, при этом лучевая кость длиннее плечевой. Очень слаба локтевая кость у лошадей и жвачных и хорошо развита у свиней, бегемотов, тапиров и носорогов. В передней конечности (например, у человека) развивается способность лучевой кости вместе с кистью вращаться вокруг локтевой, так что рука из положения ладонью вверх и вперед (при параллельном положении костей предплечья)— супинация—может переходить в расположение ладонью вниз и назад— пронация (с перекрестом локтевой кости лучевой).
Кисть передней конечности относительно примитивна; обычно имеются все пять пальцев, нередки рудименты переднего шестого (praepollex). Присутствие центральной косточки запястья может считаться примитивным признаком. Она имеется у грызунов, китообразных и многих неполнозубых; отсутствует или слабо развита у многих копытных (за исключением даманов, тапиров, свиней), имеется у молодых слонов, у которых позднее сливается с radiale.
Здесь дана новая сравнительно-анатомическая номенклатура названных костей. Для сопоставления с анатомией человека и со старыми руководствами привожу прежние наименования костей:
Radiale………naviculare: cuboideum
Intermedium……lunatum
Ulnare………triquetrum, cuneiforme
Centrale………intermedium, mediale
Carpale 1……..trapezium, multangulum majus
Garpale 3……..trapezoideum, multangulum minus
Carpale 3+4……hamatum, uncinatum
Сообразно с разнообразием функций структура конечностей весьма различна. У роющих млекопитающих (кротов, броненосцев) лапы широки, у плавающих (киты, сирены)—ластообразны. У летучих мышей чрезвычайно удлиняются пальцы (особенно вытянуты пястные кости). Большинство млекопитающих при ходьбе упирается на всю кисть и ступню (стопоходящие; быстро бегающие); многие грызуны, хищники становятся лишь на концы пальцев (пальцеходящие). У лучших бегунов среди копытных животное ступает либо на концы средних пальцев (третьего и четвертого у парнокопытных), либо на один третий палец (у непарнокопытных).
Строение таза млекопитающих
Таз слагается из трех костей: подвздошной (ileum), седалищной (ischium) и лобковой (pubis). Кроме них, нередко развивается еще особое окостенение—небольшая вертлужная кость (os acetabulare), лежащая в передней части вертлужной впадины. Обычно у взрослых животных все названные кости срастаются между собой в одну безыменную кость (os innominatum). У млекопитающих наблюдается широкое сращение, соединяющее лобковый и седалищный отделы (у большинства насекомоядных, у броненосцев, приматов названное сращение имеется лишь в передней, лонной, части тазового пояса).
У однопроходных и сумчатых с лобковыми костями связана пара косточек (ossa marsupialia). к поддержанию сумки эти кости не имеют прямого отношения. Вероятно, они служат в качестве пассивного упора для мускулатуры при давлении мускулов на молочные соски при лактации (М. Weber, 1928).
Структура задней конечности
Основной отдел бедра несет два-три выступа для прикрепления мышц. В голени малая берцовая кость развита слабее большой, иногда совершенно редуцируется и прирастает к последней. В колене наблюдается сухожильная кость коленная чашечка (patella). В предплюсне расположены лишь две кости: наружная пяточная (fibulare-calcaneus) несет большой пяточный выступ; внутренняя таранная кость (astragalus) представляет обычно комплекс из слияния промежуточной (intermedium), центральной (centrale) костей, а также редуцированной tibiale. Общая схема задней ступни такова:
Статья на тему Строение позвоночника млекопитающих
Источник
1.Что такое скелет?
2.На какие части он подразделяется?
3.Почему череп и скелет туловища относят к осевому скелету?
4.Как скелет приспособлен к прямохождению?
5.Почему можно кивать и качать головой?
Скелетом называют совокупность костей, хрящей и укрепляющих их связок. Они определяют форму тела, служат опорой мягким частям, защищают внутренние органы от механических повреждений.
Осевой скелет. В скелете человека различают осевой скелет и добавочный скелет. Осевой скелет объединяет череп и скелет туловища. Добавочный скелет состоит из костей поясов конечностей и скелета свободных конечностей (рис. 26).
Рис. 26. Скелет человека: 1 — череп; 2 — плечевой пояс; 3 — рёбра, вместе с грудиной и грудным отделом позвоночника образующие грудную клетку; 4 — плечевая кость; 5 — лучевая кость; 6 — локтевая кость; 7 — позвоночник (поясничный отдел); 8 — таз; 9 — крестец; 10 — бедренная кость; 11 — большеберцовая кость; 12 — малоберцовая кость; 13 — кости стопы; 14 — кости кисти
Череп определяет форму головы, защищает головной мозг, органы слуха, обоняния, вкуса, зрения, служит местом прикрепления мышц, участвующих в мимике. В черепе различают мозговой и лицевой отделы (рис. 27). Верхняя часть мозгового отдела образована непарными лобными и затылочными костями и парными теменными и височными костями. Они образуют свод черепа. В основании мозгового отдела черепа находятся клиновидная кость и пирамидные отростки височных костей. В полостях височных костей расположены рецепторы слуха и органа равновесия. В мозговой части черепа находится головной мозг.
Рис. 27. Череп человека: А — вид в профиль: 1 — лобная кость; 2 — теменная кость; 3 — затылочная кость; 4 — височная кость; 5 — нижняя челюсть; 6 — верхняя челюсть; 7 — скуловая кость; 8 — глазница; Б — дно мозговой части черепа: 1 — чешуя лобной кости; 2 — решётчатая кость; 3 — клиновидная кость; 4 — пирамидный отросток височной кости; 5 — затылочная кость; 6 — затылочное отверстие
Лицевой отдел черепа состоит из 15 костей, самые крупные из которых это верхняя и нижняя челюсти, скуловые и носовые кости. Форму и размер носа определяют носовые кости. Сквозь отверстия непарной решётчатой кости проходят волокна обонятельного нерва.
Кости мозгового и лицевого черепа неподвижно соединены между собой, за исключением нижней челюсти. Она может двигаться не только вверх и вниз, но и влево-вправо, вперёд-назад. Это позволяет пережёвывать пищу и членораздельно говорить. Нижняя челюсть снабжена подбородочным выступом, к которому прикрепляются мышцы, участвующие в речи.
Скелет туловища. Основу скелета туловища составляет позвоночник (рис. 28, А). Он образован отдельными позвонками (рис. 28, Б, В, Г). Каждый позвонок имеет тело, дугу и отростки. Тело и дуга позвонка образуют кольцо. Позвонки расположены один под другим так, что их кольца образуют позвоночный канал. В нём находится спинной мозг (рис. 29).
Рис. 28. Позвоночник: А — отделы позвоночника: 1 — шейный; 2 — грудной; 3 — поясничный; 4 — крестцовый; 5 — копчиковый. Позвонки: Б — шейного отдела; В — грудного отдела; Г — поясничного отдела; 1 — остистый отросток; 2 — тело позвонка; 3 — дуга; 4 — поперечные отростки; 5 — верхний суставной отросток
Между телами позвонков лежат межпозвоночные хрящевые диски. Они придают позвоночному столбу подвижность, упругость и смягчают сотрясения при беге, ходьбе, прыжках.
Рис. 29. Участок позвоночного столба (хрящевые диски не показаны): 1 — остистый отросток; 2 — тело позвонка
Позвоночник человека имеет четыре изгиба: шейный, грудной, поясничный, крестцовый (у млекопитающих животных — только шейный и крестцовый). Благодаря S-образной форме позвоночник способен пружинить и выполнять роль рессоры, уменьшая толчки при движении. Это является приспособлением к прямохождению.
В позвоночнике различают отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый (см. рис. 28).
Как у всех млекопитающих, в шейном отделе позвоночника человека семь позвонков. С первым шейным позвонком череп сочленяется при помощи двух мыщелков. Благодаря этому сочленению можно поднимать и опускать голову. Любопытно, что первый шейный позвонок не имеет тела: оно приросло к телу второго шейного позвонка и образовало зуб — ось, вокруг которой в горизонтальной плоскости вращается первый шейный позвонок вместе с головой, когда жестом мы показываем отрицание (рис. 30). От спинного мозга зуб отделяет связка из соединительной ткани. Особенно непрочна она у грудных детей, поэтому, удерживая их в вертикальном положении, их головку необходимо поддерживать во избежание травмы.
Рис. 30. Два первых шейных позвонка: 1 — первый шейный позвонок (без тела); 2 — зуб второго шейного позвонка, образованный путём срастания тел первого и второго шейных позвонков; 3 — связка, разделяющая костный зуб и спинной мозг; 4 — второй шейный позвонок; 5 — суставная ямка для сочленения мыщелков черепа с первым шейным позвонком
Грудной отдел позвоночника состоит из 12 позвонков, к которым прикрепляются рёбра. Из них 7 пар рёбер подвижно крепятся к грудине, 3 пары через хрящи соединены с вышележащими рёбрами. Две нижние пары рёбер оканчиваются свободно. Грудной отдел позвоночника, рёбра и грудина образуют грудную клетку (рис. 31).
Рис. 31. Грудная клетка: 1 — грудной отдел позвоночника; 2 — рёбра; 3 — грудина
Поясничный отдел состоит из 5 позвонков, достаточно массивных, поскольку им приходится выдерживать основную тяжесть тела.
Следующий отдел состоит из 5 сросшихся позвонков, составляющих одну кость — крестец (рис. 32). Если поясничный отдел обладает высокой подвижностью, то крестцовый неподвижен и очень прочен. При вертикальном положении тела на него падает значительная нагрузка.
Рис. 32. Крестцовый и копчиковый отделы позвоночника: 1 — пятый поясничный позвонок; 2 — крестец; 3 — копчик
Наконец, последний отдел позвоночника — копчик. Он состоит из 4—5 сросшихся маленьких позвонков.
Осевой скелет, добавочный скелет, мозговой и лицевой отделы черепа, позвонок, межпозвоночный диск, отделы позвоночника: шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый; грудная клетка, рЁбра, грудина.
1.Какие части скелета относят к осевому скелету, а какие — к добавочному?
2.Каково значение межпозвоночных хрящевых дисков?
3.Какое значение имеет неподвижное соединение костей черепа, за исключением нижней челюсти?
4.Как череп прикрепляется к позвоночнику? Почему головку новорождённого надо придерживать?
1.Объясните значение S-образного изгиба позвоночника человека.
2.Расскажите о строении и функциях грудной клетки.
3.Нагните голову и прощупайте на границе шейного и грудного отделов седьмой шейный позвонок.
4.Используя материал предыдущих курсов биологии, сравните форму грудной клетки человека и других млекопитающих, например собаки. В чём их отличия? Как вы думаете, с чем это связано?
5.Владимирский князь Андрей Боголюбский, живший в XII в., по свидетельству современников, был человеком гордым: ни перед кем главы не клонил и никому чести не оказывал. И только через 800 лет учёные, восстанавливая облик князя по его костным останкам, установили то, о чём не догадывались приближённые князя. Используя дополнительные источники информации, выясните, почему Андрей Боголюбский всегда ходил с высоко поднятой головой.
Источник
ПОЗВОНО́ЧНИК (позвоночный столб), осевой скелет большинства взрослых позвоночных животных и человека, выполняющий опорную и защитную (для спинного мозга) функции. Отверстия, образованные невральными дугами позвонков, переходя из одного в другое, формируют позвоночный канал, в котором размещается спинной мозг; в хвостовом отделе П. гемальные дуги под телами позвонков образуют гемальный канал, вмещающий хвостовые артерию и вену. В ходе филогенеза П. заместил хорду. В онтогенезе развитие тел позвонков, составляющих П., также сопровождается вытеснением хорды, формирующейся на более ранних стадиях эмбриогенеза. У мн. групп во взрослом состоянии рудименты хорды сохраняются между позвонками. У круглоротых и некоторых рыб (у цельноголовых, хрящевых ганоидных рыб и двоякодышащих) хорда на протяжении всей жизни выполняет опорную функцию. У рыб П. включает два отдела – туловищный (позвонки обычно несут развитые рёбра) и хвостовой (с гемальными дугами). У наземных позвоночных П. дифференцируется на неск. новых отделов. В шейном отделе земноводных один позвонок, у пресмыкающихся в среднем 8 (от 4 до 9 и более), у птиц – от 11 до 25, у млекопитающих – 7 (у ламантина и двупалого ленивца – 6, у трёхпалого ленивца – 9–10); отдел обладает значит. подвижностью у пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Грудной отдел имеет хорошо развитые рёбра, сочленённые с грудиной. В относительно подвижном поясничном отделе рёбра редуцируются и срастаются с поперечными отростками позвонков; позвонки крестцового отдела соединены (обычно неподвижно) своими поперечными отростками и сросшимися с ними рёбрами с костями, образующими таз, обеспечивая прочную опору задним конечностям. В крестцовом отделе у земноводных один крестцовый позвонок, у амниот не менее двух. Крестцовые позвонки могут срастаться в крестец (сложный крестец птиц включает также поясничные, задние грудные и передние хвостовые позвонки). Хвостовой отдел П. обладает значит. подвижностью; у бесхвостых земноводных хвостовые позвонки срастаются, образуя палочковидный уростиль. Хвостовые позвонки птиц также срастаются друг с другом в комплекс – пигостиль, поддерживающий рулевые перья. У млекопитающих позвонки отделены друг от друга межпозвоночными (межпозвонковыми) дисками, образованными соединительной тканью со студенистым ядром в центре, играющими амортизационную роль.
Позвоночник человека
Позвоночник человека: а – вид сбоку, б – вид сзади; 1 – шейный отдел, 2 – грудной отдел, 3 – поясничный отдел, 4 – крестец, 5 – копчик.
Позвоночник человека состоит из 5 отделов: в шейном – 7 позвонков, в грудном – 12, поясничном – 5, крестцовом – 5 сросшихся позвонков, образующих крестец, и копчикового – 3–4 сросшихся позвонка – копчик. У позвонков из разных отделов П. остистые отростки различаются по размерам, форме и ориентации в пространстве (ограничивают разгибание). В шейных позвонках в поперечных отростках содержатся отверстия, составляющие канал для прохождения позвоночных сосудов и нерва. Первый и второй шейные позвонки (атлант и эпистрофей) имеют особое строение и соединены между собой и с затылочной костью, что обеспечивает подвижность головы в трёх плоскостях. Между несросшимися позвонками располагаются 23 межпозвоночных диска; у взрослого человека они составляют 20–25% длины позвоночного столба. От костной ткани тел позвонков межпозвоночные диски отделены тонким слоем гиалинового хряща. Волокна внешней части диска окружают студенистое ядро (остаток хорды) и образуют фиброзное кольцо, связанное с поверхностями тел позвонков передней и задней продольными связками, а в грудном отделе и с внутрисуставными связками головок рёбер. Дуги каждой пары позвонков соединены т. н. жёлтыми связками и развитым связочным аппаратом между остистыми поперечными отростками. Позвоночные вырезки краёв дуг составляют межпозвоночные отверстия, через которые проходят спинномозговые нервы и сопровождающие их сосуды. П. имеет физиологич. изгибы лордоз (в шейном и поясничном отделах) и кифоз (в грудном и крестцовом отделах).
Источник