Συγκριτικά χαρακτηριστικά του αξονικού σκελετού διαφόρων ειδών σπονδυλωτών

Διάφορα είδη θηλαστικών στη διαδικασία της εξελικτικής ανάπτυξης έχουν καταλάβει τις οικολογικές τους θέσεις, οι οποίες διαφέρουν, μεταξύ άλλων, στις συνθήκες αλληλεπίδρασης του οργανισμού τους με το βαρυτικό πεδίο της Γης. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο αξονικός σκελετός των σπονδυλωτών έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές στη διαδικασία της εξέλιξης. Η φυλογενετικά αρχική μορφή της σπονδυλικής στήλης είναι η νωτιαία χορδή (νωτιαίος μυελός) - μια κυτταρική αλυσίδα ενδομεσοδερμικής προέλευσης, η οποία στη συντριπτική πλειοψηφία των σπονδυλωτών και στους ανθρώπους αντικαθίσταται από σκελετικά στοιχεία. Ως μόνιμο όργανο, η νωτιαία χορδή υπάρχει σε ορισμένα κατώτερα σπονδυλωτά. Στα περισσότερα σπονδυλωτά, στην ενήλικη ζωή, η νωτιαία χορδή διατηρείται μέσα στους σπονδύλους (στα ψάρια), στα σώματα των σπονδύλων (στα αμφίβια) και με τη μορφή ζελατινώδους πυρήνα (στα θηλαστικά). Ο αξονικός σκελετός στην οντογένεση περνάει από τρία στάδια ανάπτυξης:

• χορδιακές πλάκες (στοιχείο μιας χορδής)·
• μερική αντικατάστασή του με χονδροειδή στοιχεία.
• η εμφάνιση του αξονικού σκελετού.

Έτσι, στην ακρανία, ο σκελετός αντιπροσωπεύεται από μια νωτιαία χορδή και πολυάριθμες ράβδους πυκνού ζελατινώδους ιστού, που σχηματίζουν τον σκελετό των μη ζευγαρωμένων πτερυγίων και τη στήριξη της συσκευής των βραγχίων. Στο νυστέρι, οι σπόνδυλοι αποτελούνται από μια σχεδόν άυλη κυτταρική μάζα. Στα κυκλοσώματα, η νωτιαία χορδή διατηρείται καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής, αλλά εμφανίζονται σπονδυλικά βασικά στοιχεία, τα οποία είναι μικροί ζευγαρωμένοι χόνδρινοι σχηματισμοί ομοιόμορφα τοποθετημένοι πάνω από τη νωτιαία χορδή. Ονομάζονται άνω καμάρες. Στα πρωτόγονα ψάρια, εκτός από τις άνω καμάρες, εμφανίζονται και κάτω καμάρες, και στα υψηλότερα ψάρια - τα σώματα των σπονδύλων. Τα σώματα των σπονδύλων στα περισσότερα ψάρια και ζώα ανώτερων τάξεων σχηματίζονται από τους ιστούς που περιβάλλουν τη νωτιαία χορδή, καθώς και από τις βάσεις των καμάρων. Οι άνω και κάτω καμάρες αναπτύσσονται μαζί με τα σώματα των σπονδύλων. Τα άκρα των άνω καμάρων αναπτύσσονται μαζί, σχηματίζοντας ένα κανάλι στο οποίο βρίσκεται ο νωτιαίος μυελός. Στις κάτω καμάρες, εμφανίζονται αποφύσεις στις οποίες συνδέονται οι νευρώσεις.

Τα υπολείμματα της χορδής διατηρούνται στα ψάρια ανάμεσα στα σώματα των σπονδύλων. Τα ψάρια έχουν δύο τμήματα της σπονδυλικής στήλης: τον κορμό και την ουρά. Η λειτουργία του πρώτου είναι να στηρίζει τα εσωτερικά όργανα, ενώ του δεύτερου είναι να συμμετέχει στην κίνηση του σώματος.

Το σπονδυλικό σώμα αναπτύχθηκε σε διάφορες ομάδες σπονδυλωτών ανεξάρτητα από τη νωτιαία χορδή. Το οστέινο σώμα του σπονδύλου αναπτύσσεται στον συνδετικό ιστό πρώτα ως ένας λεπτός κύλινδρος. Σε ολόκεφαλα και αμφιαναπνευστικά ζώα, τα σπονδυλικά σώματα αναπτύσσονται αμέσως ως ασβεστολιθικές δακτυλιωτές αποθέσεις γύρω από τη νωτιαία χορδή.

Φυλογενετικά, ο εσωτερικός σκελετός του συνδετικού ιστού αντικαθίσταται από χόνδρινο και ο χόνδρινος από οστό. Κατά την οντογενετική ανάπτυξη, αυτή η αλληλουχία επαναλαμβάνεται. Περαιτέρω αλλαγές στη σπονδυλική στήλη εξαρτώνται από την ανάπτυξη των μυών και του αξονικού σκελετού κατά τη διάρκεια των κινήσεων του σώματος. Η σπονδυλική στήλη ενός ενήλικα διατηρεί ίχνη της αναπτυξιακής πορείας που έχει ακολουθήσει.

Σε έναν ενήλικα, η σπονδυλική στήλη παρουσιάζει συγκεκριμένα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την κατακόρυφη θέση του σώματος. Όταν περπατάμε όρθιοι, το βάρος του κεφαλιού επηρεάζει τη σπονδυλική στήλη και η ανεπαρκώς ανεπτυγμένη περιοχή του προσώπου δεν απαιτεί ισχυρούς ινιακούς μύες. Επομένως, η ινιακή προεξοχή και άλλες ανυψώσεις και ανωμαλίες στο κρανίο είναι ανεπαρκώς ανεπτυγμένες στους ανθρώπους.

Η διαφορά στη δομή των άνω και κάτω άκρων ενός ατόμου οφείλεται στη διαφορά στις λειτουργίες των χεριών και των ποδιών σε σχέση με το όρθιο περπάτημα. Τα πρόσθια άκρα των ζώων, όπως και τα οπίσθια άκρα, χρησιμεύουν ως στήριγμα για ολόκληρο το σώμα και είναι όργανα κίνησης, επομένως δεν υπάρχει έντονη διαφορά στη δομή τους. Τα οστά των πρόσθιων και οπίσθιων άκρων των ζώων είναι μεγάλα και ογκώδη, οι κινήσεις τους είναι εξίσου μονότονες. Το άκρο ενός ζώου δεν είναι καθόλου ικανό για ποικίλες, γρήγορες, επιδέξιες κινήσεις, οι οποίες είναι χαρακτηριστικές του ανθρώπινου χεριού.

Η παρουσία καμπυλώσεων στην ανθρώπινη σπονδυλική στήλη (αυχενική και οσφυϊκή λόρδωση, θωρακική και ιεροκοκκυγική κύφωση) σχετίζεται με τη διατήρηση της ισορροπίας και την κίνηση του κέντρου μάζας του σώματος σε κάθετη θέση. Τα ζώα δεν έχουν τέτοιες καμπύλες.

Όσον αφορά τη δομή της σπονδυλικής στήλης (πέντε τμήματα, 33-34 σπόνδυλοι), οι άνθρωποι κατέχουν μια συγκεκριμένη θέση μεταξύ των θηλαστικών. Βρισκόμενοι ο ένας μετά τον άλλον, οι σπόνδυλοι σχηματίζουν δύο στήλες - την μπροστινή, που χτίζεται από τα σώματα των σπονδύλων, και την πίσω, που σχηματίζεται από τις καμάρες και τις μεσοσπονδύλιες αρθρώσεις. Στους ανθρώπους, το κεφάλι είναι καλά ισορροπημένο και στα τετράποδα θηλαστικά αιωρείται από συνδέσμους και μύες που ξεκινούν κυρίως από τους αυχενικούς σπονδύλους και τις ακανθώδεις αποφύσεις των θωρακικών σπονδύλων. Στους ανθρώπους, το αυχενικό τμήμα της σπονδυλικής στήλης αποτελείται από 7 σπονδύλους. Με εξαίρεση τους δύο πρώτους, χαρακτηρίζονται από μικρά χαμηλά σώματα που σταδιακά επεκτείνονται προς το τελευταίο G. Σε άλλα θηλαστικά, είναι εξαιρετικά ογκώδη και σταδιακά βραχύνονται προς τα κάτω, γεγονός που οφείλεται στη θέση του κεφαλιού. Ένα χαρακτηριστικό των ανθρώπινων αυχενικών σπονδύλων είναι η διχαλωτή ακανθώδης απόφυση. Τα ακόλουθα διαφέρουν από τον γενικό τύπο των αυχενικών σπονδύλων: ο άτλας, ο οποίος δεν έχει σώμα και η ακανθώδης απόφυση. Χαρακτηριστικό γνώρισμα του _7ου επιστροφικού σπονδύλου C (αξονικός σπόνδυλος) είναι η παρουσία ενός δοντιού που κατευθύνεται κάθετα προς τα πάνω από το σώμα του σπονδύλου, γύρω από το οποίο, όπως γύρω από έναν άξονα, ο άτλας περιστρέφεται μαζί με το κρανίο. Ο έβδομος αυχενικός σπόνδυλος διακρίνεται από μια μακρά και μη διχαλωτή ακανθώδη απόφυση, η οποία ψηλαφείται εύκολα μέσω του δέρματος και επομένως ονομάζεται προεξέχουσα. Επιπλέον, έχει μακριές εγκάρσιες αποφύσεις και τα εγκάρσια ανοίγματά του είναι πολύ μικρά.

Η θωρακική μοίρα της σπονδυλικής στήλης ενός ανθρώπου αποτελείται από 12 σπονδύλους. Υπάρχουν περιπτώσεις ανθρώπων που έχουν 13η πλευρά. Δώδεκα ζεύγη πλευρών συνδέουν όλα τα τμήματα του θωρακικού σκελετού σε ένα σχετικά άκαμπτο σύστημα, με τις αρθρικές επιφάνειες των πλευρών να βρίσκονται στις αρθρικές πλευρικές επιφάνειες δύο παρακείμενων σπονδύλων και του μεσοσπονδύλιου δίσκου. Οι μεσοσπονδύλιοι δίσκοι στη θωρακική μοίρα της σπονδυλικής στήλης καλύπτονται από το πλάι από τις πλευροσπονδυλικές αρθρώσεις. Εξαίρεση αποτελεί το επίπεδο του 12ου σπονδύλου, και μερικές φορές του 11ου, όπου η άρθρωση δεν γίνεται στο επίπεδο του δίσκου, αλλά απευθείας στο σώμα του σπονδύλου. Στη θωρακική μοίρα της σπονδυλικής στήλης, οι μεσοσπονδύλιοι δίσκοι είναι πλατύτεροι από τα σώματα των παρακείμενων σπονδύλων και προεξέχουν κάπως πέρα από τα όριά τους στο πρόσθιο και πλάγιο μέρος, ενώ αυτό δεν παρατηρείται στο οπίσθιο μέρος.

Στη θωρακική μοίρα της σπονδυλικής στήλης, οι εγκάρσιες αποφύσεις ενός ενήλικα ανθρώπου εκτρέπονται έντονα προς τα πίσω και, σε σχέση με αυτό, οι πλευρές προεξέχουν προς τα πίσω σχεδόν στο επίπεδο των ακανθωδών αποφύσεων. Αυτό το δομικό χαρακτηριστικό, καθώς και η προς τα κάτω αύξηση των σωμάτων των σπονδύλων, είναι χαρακτηριστικό μόνο των ανθρώπων και αποτελεί προσαρμογή στην κάθετη θέση. Αυτό δεν παρατηρείται στα ζώα.

Η θέση των αρθρικών αποφύσεων δεν είναι η ίδια σε διαφορετικά μέρη της σπονδυλικής στήλης. Λόγω της λοξής τους θέσης στην αυχενική περιοχή, το βάρος της κεφαλής κατανέμεται όχι μόνο στα σώματα, αλλά και στις αρθρικές αποφύσεις. Στα θηλαστικά, στην αυχενική περιοχή, βρίσκονται μακριά η μία από την άλλη και είναι εξαιρετικά ισχυρά ανεπτυγμένες, όπως και τα σώματα των αυχενικών σπονδύλων. Στους ανθρώπους, στη θωρακική και οσφυϊκή περιοχή, οι αρθρικές αποφύσεις βρίσκονται στο μετωπιαίο και στο σαγιταλικό επίπεδο, αντίστοιχα. Σε αυτή την περίπτωση, το βάρος των υπερκείμενων τμημάτων κατανέμεται κυρίως στα σώματα των σπονδύλων, γεγονός που συμβάλλει στην αύξηση της μάζας τους.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]