أثناء فحوصات الطب البيطري أو الطب الشرعي، يتعين على الطبيب تحديد نوع الحيوان من الذبيحة أو الجثة أو أجزائها أو عظامها الفردية. غالبًا ما يكون العامل الحاسم هو وجود أو عدم وجود بعض التفاصيل أو سمات الشكل. تتيح لنا معرفة السمات التشريحية المقارنة للبنية العظمية أن نتوصل بثقة إلى استنتاج حول نوع الحيوان.

فقرات عنق الرحم - فقرات عنق الرحم.

أطلس - أطلس - فقرة عنق الرحم الأولى (الشكل 22).

على نطاق واسع ماشيةالعمليات المستعرضة (أجنحة الأطلس) مسطحة وضخمة ومثبتة أفقيًا وزاويتها الحادة الذيلية ممتدة للخلف والقوس الظهري عريض. يحتوي الجناح على ثقبة بين الفقرات وثقبة عرضية، ولكن ليس لديه ثقبة عرضية.

يحتوي الهامش الذيلي للقوس الظهري على شق أعمق ولطيف، كما يوجد أيضًا فتحتان فقط على الجناح.

أرز. 22. أبقار الأطلس (I)، الأغنام Ш، الماعز (III)، الخيول (IV)، الخنازير (V)، الكلاب (VI)

في الماعز، تكون الحواف الجانبية للأجنحة مستديرة قليلاً، والشق الذيلي للقوس الظهري أعمق وأضيق منه في الأغنام والماشية، ولا توجد ثقبة عرضية.

في الخيول، على أجنحة مائلة ومتطورة بشكل ملحوظ، بالإضافة إلى الثقبة الجناحية والفقرية، هناك ثقبة عرضية. تتميز الحافة الذيلية للقوس الظهري بشق عميق ومنحدر بلطف.

في الخنازير، جميع الفقرات العنقية قصيرة جدًا. يمتلك أطلس أجنحة ضيقة ضخمة ذات حواف مستديرة سميكة. يحتوي الجناح على الفتحات الثلاث، لكن الفتحة المستعرضة لا يمكن رؤيتها إلا على طول الحافة الذيلية لأجنحة الأطلس، حيث تشكل قناة صغيرة.

في الكلاب، يحتوي الأطلس على أجنحة صفائحية متباعدة على نطاق واسع مع شق مثلثي عميق على طول الحافة الذيلية. هناك كل من الثقبة الفقرية والعرضية، ولكن بدلاً من الثقبة الجناحية توجد ثلمة جانبية - قاطعة ألاريس.

المحور، أو الفوقي، - المحور ق. epistropicus - فقرة عنق الرحم الثانية (الشكل 23).

أرز. 23. المحور (الناطح) بقرة (1)، خروف (II)، عنزة (III)، حصان (IV)، خنزير (V)، كلب (VI)

أرز. 24. الفقرات العنقية (الوسطى) البقرة* (O، الخيول (II)، الخنازير (III)، الكلاب (IV)

في الماشية، تكون الفقرة المحورية (epistropheus) ضخمة. العملية السنية صفائحية وشبه أسطوانية الشكل. يتم تكثيف قمة الفقرة المحورية على طول الحافة الظهرية، وتبرز العمليات المفصلية الذيلية عند قاعدتها بشكل مستقل.

في الخيول، تكون الفقرة المحورية طويلة، والعملية السنية واسعة، ومسطحة، وتتشعب قمة الفقرة المحورية في الجزء الذيلي، وعلى الجانب البطني من هذا التشعب توجد الأسطح المفصلية للنواتئ المفصلية الذيلية.

في الخنازير، يكون المرسال قصيرًا، والعملية السنية على شكل إسفين لها شكل مخروطي، والحافة مرتفعة (زيادات في الجزء الذيلي).

في الكلاب، تكون الفقرة المحورية طويلة، مع نتوء سني طويل على شكل إسفين، والقمة كبيرة، وصفائحية، وتبرز للأمام وتتدلى فوق النتوء السني.

الفقرات العنقية النموذجية - الفقرات العنقية - الثالثة والرابعة والخامسة (الشكل 24).

في الماشية، تكون الفقرات العنقية النموذجية أقصر منها في الحصان، والحفرة والرأس محددان جيدًا. في العملية العرضية المتشعبة، يكون الجزء القحفي المركزي (العملية الساحلية) كبيرًا، صفائحي، ممتدًا نحو الأسفل، ويتم توجيه الفرع الذيلي الظهري بشكل جانبي. العمليات الشائكة مستديرة ومحددة جيدًا وموجهة رأسيًا.

تحتوي الخيول على فقرات طويلة ذات رأس محدد جيدًا وحفرة وحافة بطنية. تتشعب العملية المستعرضة على طول المستوى السهمي، وكلا جزأين العملية متساويان في الحجم تقريبًا. لا توجد عمليات شائكة (في مكانها يوجد أسقلوب).

فقرات الخنزير قصيرة والرأس والحفرة مسطحة. النتوءات الساحلية واسعة في الأسفل، مستديرة بيضاوية، مسحوبة للأسفل، واللوحة الذيلية الظهرية موجهة بشكل جانبي. هناك عمليات شائكة. تعتبر الثقبة الفقرية القحفية الإضافية نموذجية جدًا للفقرات العنقية للخنازير.

تمتلك الكلاب فقرات عنقية نموذجية أطول من الخنازير، لكن الرأس والحفرة مسطحة أيضًا. تكون صفائح العملية الساحلية المستعرضة متطابقة تقريبًا وتنقسم على طول نفس المستوى السهمي (كما هو الحال في الحصان). بدلا من العمليات الشائكة هناك تلال منخفضة.

الفقرات العنقية السادسة والسابعة.

في الماشية، في الفقرة العنقية السادسة، توجد صفيحة قوية من العملية الساحلية ممتدة بطنيًا شكل مربع، يوجد على الجسم السابع زوج من الجوانب الساحلية الذيلية، والعملية العرضية غير متشعبة. العملية الشائكة الصفائحية عالية. لا يوجد ثقب عرضي، مثل الحصان والخنزير.

في الخيول، تحتوي الفقرة السادسة على ثلاث صفائح صغيرة على الناتئ المستعرض، والسابعة ضخمة، ولا تحتوي على ثقبة عرضية، وهي على شكل الفقرة الصدرية الأولى للحصان، ولكنها تحتوي على زوج واحد فقط من الجوانب الذيلية الضلعية وأسفل عملية شائكة على الجسم.

أرز. 25. الفقرات الصدرية للبقرة (I)، الحصان (II)، الخنزير (III)، الكلب (IV)

تحتوي الفقرة السادسة من الخنزير على صفيحة واسعة قوية من العملية المستعرضة ممتدة بطنيًا شكل بيضاوي، في السابع، الثقبة بين الفقرات مزدوجة والناتئ الشائك مرتفع، صفائحي، عموديًا.

في الكلاب، تحتوي الفقرة السادسة على صفيحة واسعة من النتوء الساحلي مشطوفة من الأمام إلى الخلف وإلى الأسفل، وفي الفقرة السابعة، يتم وضع النتوء الشائك بشكل عمودي، وله شكل خرام، وقد تكون الجوانب الذيلية غائبة.

الفقرات الصدرية - الفقرات الصدرية (الشكل 25).

الماشية لديها 13 فقرة. في منطقة الكاهل تكون النتوءات الشائكة واسعة وصفائحية ومائلة ذيليًا. بدلاً من الثلمة الفقرية الذيلية، قد يكون هناك ثقبة بين الفقرات. الفقرة الحجابية هي الثالثة عشرة مع عملية شائكة عمودية.

تحتوي الخيول على 18-19 فقرة. في منطقة الكاهل، تحتوي العمليات الشائكة الثالثة والرابعة والخامسة على سماكة على شكل نادي. العمليات المفصلية (باستثناء الأولى) لها مظهر أسطح مفصلية صغيرة ومغلقة. الفقرة الحجابية - الخامسة عشرة (أحيانًا الرابعة عشرة أو السادسة عشرة).

تحتوي الخنازير على 14-15 فقرة، وربما 16 فقرة. النتوءات الشائكة واسعة، صفائحية، عمودية. توجد في قاعدة النتوءات المستعرضة فتحات جانبية تمتد من الأعلى إلى الأسفل (ظهريًا مركزيًا). لا توجد التلال البطنية. فقرة الحجاب الحاجز - الحادي عشر.

الكلاب لديها 13 فقرة، ونادرا 12 فقرة. النتوءات الشائكة في منطقة الكاهل عند القاعدة منحنية وموجهة نحو الذيلية. الناتئ الشائك الأول هو الأعلى، وفي الناتئ الأخير، النواتئ الإضافية والخشاءية تجري بطنيًا من النواتئ المفصلية الذيلية. فقرة الحجاب الحاجز - الحادي عشر.

الفقرات القطنية - الفقرات القطنية (الشكل 26).

الماشية لديها 6 فقرات. لديهم جسم طويل، ضاقت قليلا في الجزء الأوسط. التلال البطنية. تقع العمليات الساحلية المستعرضة (العرضية) ظهريًا (أفقيًا) وطويلة وصفائحية وذات حواف مدببة وغير مستوية ونهايات منحنية في الجمجمة. تكون العمليات المفصلية قوية، ومتباعدة على نطاق واسع، وذات أسطح مفصلية مقعرة أو محدبة بقوة.

الخيول لديها 6 فقرات. أجسادهم أقصر من أجسام الماشية، وتكون العمليات الساحلية المستعرضة سميكة، وخاصة آخر اثنتين أو ثلاث منها، حيث توجد الأسطح المفصلية المسطحة على طول حواف الجمجمة والذيلية (في الخيول القديمة غالبًا ما تكون متزامنة). يرتبط السطح الذيلي للعملية الساحلية المستعرضة للفقرة السادسة عن طريق مفصل بحافة الجمجمة لجناح العظم العجزي. عادة، لا يوجد أبدا Synostosis هنا. النواتئ المفصلية مثلثة الشكل، أقل قوة، أقرب إلى بعضها البعض، ذات أسطح مفصلية مسطحة.

أرز. 26. الفقرات القطنية للبقرة (I)، الحصان (I)، الخنزير (III)، الكلب (IV)

الخنازير لديها 7، وأحيانا 6-8 فقرات. الجثث طويلة. تقع العمليات الساحلية المستعرضة بشكل أفقي، صفائحية، منحنية قليلاً، ولها شقوق جانبية عند قاعدة الحافة الذيلية وفتحات جانبية أقرب إلى العجز. تكون العمليات المفصلية، مثل تلك الموجودة في الحيوانات المجترة، قوية، ومتباعدة على نطاق واسع، ومقعرة أو محدبة بشدة، ولكن على عكس الحيوانات المجترة، فإن لديها عمليات خشاءية، مما يجعلها أكثر ضخامة.

الكلاب لديها 7 فقرات. العمليات الساحلية المستعرضة تكون صفائحية وموجهة إلى القحفي البطني. العمليات المفصلية لها أسطح مفصلية مسطحة ومائلة قليلاً. يتم وضوح العمليات الإضافية والخشاء (على الجمجمة) بقوة على العمليات المفصلية.

العظم العجزي هو عظم العجز (الشكل 27).

في الماشية، يتم دمج 5 فقرات. لديهم أجنحة ضخمة رباعية الزوايا تقع تقريبًا على مستوى أفقي، مع حافة جمجمية مرتفعة قليلاً. تندمج النتوءات الشائكة لتشكل سلسلة من التلال الظهرية القوية ذات الحافة السميكة. الثقبة العجزية البطنية (أو الحوضية) واسعة النطاق. عادة ما يحدث التنسج الكامل للأجسام والأقواس الفقرية لمدة 3-3.5 سنوات.

في الخيول، تحتوي الفقرات الخمس المندمجة على أجنحة مثلثة الشكل أفقيًا مع سطحين مفصليين - أذني، وظهري للاتصال بجناح العظم الحرقفي للحوض والجمجمة للاتصال بالعملية الساحلية المستعرضة للفقرة القطنية السادسة. تنمو العمليات الشائكة معًا فقط في القاعدة.

في الخنازير، يتم دمج 4 فقرات. يتم تقريب الأجنحة، وتقع على طول المستوى السهمي، والسطح المفصلي (على شكل الأذن) على الجانب الجانبي. لا توجد عمليات شائكة. تظهر فتحات Interarch بين الأقواس. عادة، يحدث تخليق تخليق بنسبة 1.5-2 سنة.

في الكلاب، يتم دمج 3 فقرات. الأجنحة مستديرة ومثبتة مثل أجنحة الخنزير في المستوى السهمي مع سطح مفصلي يقع بشكل جانبي. في الفقرتين الثانية والثالثة تندمج النتوءات الشائكة. التعظم أمر طبيعي لمدة 6-8 أشهر.

فقرات الذيل - الفقرات الذيلية s. العصعص (الشكل 28)،

الماشية لديها 18-20 فقرة. طويلة، على الجانب الظهري من الفقرات الأولى، تظهر أساسيات الأقواس، وعلى الجانب البطني (في أول 9-10) توجد عمليات هيمل مقترنة، والتي يمكن أن تشكل أقواس هيمال في الفقرات الثالثة والخامسة. "النتوءات المستعرضة واسعة، صفائحية، منحنية بطنيًا.

الشكل 27. العظم العجزي للبقرة (1) والأغنام (I) والماعز (III) والحصان (IV) والخنزير (V) والكلب (VI)

الخيول لديها 18-20 فقرة. إنها قصيرة وضخمة ومحتفظة بأقواس بدون عمليات شائكة، فقط في الفقرات الثلاث الأولى تكون النتوءات العرضية مسطحة وواسعة، وتختفي في الفقرات الأخيرة.

الخنازير لديها 20-23 فقرة. وهي طويلة، مقوسة بنتوءات شائكة، مائلة ذيلية، محفوظة على الفقرات الخمس إلى الست الأولى، وهي مسطحة، ثم تصبح أسطوانية. العمليات العرضية واسعة.

أرز. 28. الفقرات الذيلية للبقرة (I)، الحصان (II)، الخنزير (III)، الكلب (IV)

الكلاب لديها 20-23 فقرة. في الفقرات الخمس إلى الستة الأولى، يتم الحفاظ على الأقواس والعمليات المفصلية القحفية والذيلية. النتوءات المستعرضة كبيرة وطويلة وممتدة ذيليًا بطنيًا.

الأضلاع - الضلع (الشكل 29، 30).

الماشية لديها 13 زوجا من الأضلاع. لديهم رقبة طويلة. الأضلاع الأولى هي الأقوى والأقصر والأكثر استقامة. أما الأجزاء الوسطى فهي صفائحية وتتسع بشكل ملحوظ نحو الأسفل. لديهم حافة ذيلية أرق. الخلفيات أكثر محدبة ومنحنية، مع رأس وحديبة الأضلاع أقرب إلى بعضها البعض. والضلع الأخير قصير، ويرق إلى الأسفل، وقد يكون معلقاً. يمكن الشعور به في الثلث العلوي من القوس الساحلي.

لا يحدث تنسج الرأس وحديبة الضلع مع الجسم في الحيوانات الصغيرة في وقت واحد وينتقل من الأمام إلى الخلف. أول من يندمج مع الجسم هو رأس وحديبة الضلع الأول. السطح المفصلي للحديبة على شكل سرج. تحتوي الأطراف القصية للأضلاع (من الثاني إلى العاشر) على أسطح مفصلية للاتصال بالغضاريف الساحلية، والتي لها أسطح مفصلية في كلا الطرفين. هناك 8 أزواج من الأضلاع القصية.

الخيول لديها 18-19 زوجا من الأضلاع. معظمها ذات حجم موحد على طول الطول بالكامل، الأول يتوسع بشكل كبير بطنيًا، حتى العاشر يزداد انحناء وطول الأضلاع، ثم يبدأ في الانخفاض. أول 6-7 أضلاع هي الأوسع والأكثر صفائحية. على عكس الحيوانات المجترة، تكون حوافها الذيلية أكثر سمكًا ورقبتها أقصر. الضلع العاشر يكاد يكون رباعي السطوح. هناك 8 أزواج من الأضلاع القصية.

غالبًا ما تحتوي الخنازير على 14، وربما 12 أو حتى 17 زوجًا من الأضلاع. فهي ضيقة، من الأول إلى الثالث أو الرابع يزيد العرض قليلا. لديهم أسطح مفصلية للاتصال بالغضاريف الساحلية. في البالغين، يتم تضييق الأطراف القصية، في الخنازير يتم توسيعها قليلا. يوجد على حدبات الأضلاع جوانب قانونية مسطحة صغيرة، وأجسام الأضلاع لها انعطاف حلزوني مرئي بشكل خافت. هناك 7 (6 أو 8) أزواج من الأضلاع القصية.

الكلاب لديها 13 زوجا من الأضلاع. وهي مقوسة، خاصة في الجزء الأوسط. ويزداد طولها إلى الضلع السابع، وعرضها إلى الثالث أو الرابع، وانحناءها إلى الضلع الثامن. على الدرنات تكون الأضلاع الجانبية محدبة، وهناك 9 أزواج من الأضلاع القصية.

عظم الصدر هو القص (الشكل 31).

في الماشية هو قوي ومسطح. المقبض مستدير ومرفوع ولا يبرز خارج الأضلاع الأولى ويتصل بالجسم عن طريق مفصل. يتوسع الجسم ذيليًا. يوجد في الناتئ الخنجري صفيحة كبيرة من الغضروف الخنجري. يوجد على طول الحواف 7 أزواج من الحفر الساحلية المفصلية.

في الخيول يتم ضغطه جانبيا. لها إضافة غضروفية كبيرة على الحافة البطنية، مما يشكل حافة بطنية تبرز على المقبض، مستديرة، وتسمى الصقر. في الحيوانات البالغة، يتم دمج المقبض والجسم. غضروف بدون عملية خنجرية. يوجد على طول الحافة الظهرية لعظم القص 8 أزواج من الحفر الضلعية المفصلية.

أرز. 29. ضلع البقرة (I)، الحصان (II)

أرز. 30. النهاية الفقرية لأضلاع الحصان

أرز. 31. عظم صدر البقرة (ط). الأغنام (II)، الماعز (III)، الخيول (IV)، الخنازير (V)، الكلاب (VI)

في الخنازير، كما هو الحال في الماشية، تكون مسطحة ومتصلة بالمقبض بواسطة مفصل. المقبض، على عكس الحيوانات المجترة، على شكل إسفين مستدير يبرز أمام الأزواج الأولى من الأضلاع. الغضروف الخنجري ممدود. ويوجد على الجوانب (7-8) أزواج من الحفر الضلعية المفصلية.

وفي الكلاب يكون على شكل عصا مستديرة على شكل خرزة. يبرز المقبض أمام الأضلاع الأولى بحديبة صغيرة. الغضروف الخنجري مستدير، ويوجد على الجانبين 9 أزواج من الحفر الضلعية المفصلية.

الصدر - الصدر.

في الماشية يكون ضخمًا جدًا، وفي الجزء الأمامي يكون مضغوطًا جانبيًا، وله مخرج مثلث. خلف لوحي الكتف يتوسع بقوة في الاتجاه الذيلي.

في الخيول يكون مخروطي الشكل، طويل، مضغوط قليلاً من الجوانب، خاصة في المنطقة التي ترتبط بها أحزمة الكتف.

في الخنازير يكون طويلًا ومضغوطًا جانبيًا ويختلف الارتفاع والعرض باختلاف السلالات.

الكلاب مخروطية الشكل ذات جوانب شديدة الانحدار، والمدخل مستدير، والمساحات الوربية - المكانية الوربية - كبيرة وواسعة.

أسئلة الاختبار الذاتي

1. ما أهمية الجهاز الحركي في حياة الجسم؟

2. ما هي الوظائف التي يؤديها الهيكل العظمي في الجسم عند الثدييات والطيور؟

3. ما هي مراحل التطور في التطور والتطور التي تمر بها الهياكل العظمية الداخلية والخارجية للفقاريات؟

4. ما هي التغييرات التي تحدث في العظام مع زيادة الحمل الساكن (مع محدودية النشاط الحركي)؟

5. كيف يتم بناء العظام كعضو وما هي الاختلافات الموجودة في بنيتها في الكائنات الحية الناشئة؟

6. ما هي الأقسام التي ينقسم إليها العمود الفقري في الفقاريات الأرضية وكم عدد الفقرات الموجودة في كل قسم في الثدييات؟

7. في أي جزء من الهيكل العظمي المحوري يوجد قطعة عظمية كاملة؟

8. ما هي الأجزاء الرئيسية للفقرة وما الأجزاء الموجودة في كل جزء؟

9. في أي أجزاء من العمود الفقري تم تصغير الفقرات؟

10. ما هي الميزات التي ستميز بها فقرات كل قسم من العمود الفقري وما هي الميزات التي ستحدد الخصائص النوعية لفقرات كل قسم؟

11. ماذا السمات المميزةالهياكل لها أطلس وفقرة محورية (epistropheus) في الحيوانات الأليفة؟ ما الفرق بين أطلس الخنازير والفقرة المحورية للحيوانات المجترة؟

12. بأي خاصية يمكنك تمييز الفقرة الصدرية عن فقرات العمود الفقري الأخرى؟

13. ما هي السمات التي يمكنك من خلالها تمييز العظم العجزي في الماشية والخيول والخنازير والكلاب؟

14. قم بتسمية السمات الرئيسية لبنية فقرة عنق الرحم النموذجية في المجترات والخنازير/الخيول والكلاب.

15. أيهما أفضل؟ ميزة مميزةلديك فقرات قطنية؟ كيف تختلف بين المجترات والخنازير والخيول والكلاب؟

2.1. أصل ووظائف الهيكل العظمي الحيواني.

الهياكل الداعمة في الحيوانات اللافقارية التي توفر لها شكل جسم دائم متنوعة للغاية. وهي ذات أصل خارجي وداخلي ومتوسط. في الفقاريات، يكون الهيكل العظمي بشكل رئيسي من أصل الأديم المتوسط.

يؤدي الهيكل العظمي في جسم الحيوان وظائف مختلفة:

ضمان شكل الجسم المستمر.

الجزء السلبي من الجهاز العضلي الهيكلي.

الحماية من التأثيرات الميكانيكية وغيرها.

وظيفة المكونة للدم.

2.2. تطور الهيكل العظمي في سلسلة الحيوانات اللافقارية.

في الإسفنج، يتم تمثيل الهياكل الداعمة بواسطة إبر لها تركيبات كيميائية مختلفة.

في التجاويف المعوية، تظهر صفيحة داعمة كثيفة (Mesoglea)، والتي تشغل المساحة بين الأديم الخارجي والأديم الباطن. يتطور الهيكل العظمي للبوليبات المرجانية من الأديم الظاهر. في المفصليات، يتم تمثيل الهيكل الخارجي بغطاء كيتيني، والذي يتضمن وظائف الحماية ضد ضرر ميكانيكيوالهيكل الخارجي الذي ترتبط به العضلات المخططة التي ظهرت لأول مرة في المفصليات.

تمتلك ذوات الصدفتين وبطنيات الأقدام أصدافًا تتكون من إفرازات الوشاح. تمتلك رأسيات الأرجل هياكل غضروفية معقدة تحميها المراكز العصبيةوأعضاء الحس.

2.3. تطور الهيكل العظمي في الحبليات.

كما هو الحال في اللافقاريات، يعمل الهيكل العظمي للحبليات بمثابة حماية للأعضاء ويعمل بمثابة دعم لأعضاء الحركة.

الهيكل العظمي المحوريلقد شهد تغيرات كبيرة في عملية التطور.

في الحبال السفلية، يكون الهيكل العظمي المحوري هو الحبل الظهري، وفي الحبال العليا يتم استبداله تدريجيًا بالفقرات النامية. وتنقسم الفقرات إلى الجسم، والأقواس العلوية والسفلية.

وهكذا، في سيكلوستوم، يتم الحفاظ على الحبل الظهري طوال الحياة، ولكن تظهر الوصلات الفقرية، وهي تكوينات غضروفية صغيرة تقع بشكل مجازي فوق الحبل الظهري. يطلق عليهم الأقواس العلوية.

في الأسماك البدائية، بالإضافة إلى الأقواس العلوية، تظهر الأقواس السفلية، وفي الأسماك العليا تظهر الأجسام الفقرية. تتكون الأجسام الفقرية في معظم الأسماك والحيوانات العليا من الأنسجة المحيطة بالحبل الظهري، وكذلك من قواعد الأقواس. يتم دمج الأقواس العلوية والسفلية مع الأجسام الفقرية. تنمو أطراف الأقواس العلوية معًا لتشكل القناة الشوكية. تظهر على الأقواس السفلية العمليات التي ترتبط بها الأضلاع. تحتوي الأسماك على قسمين من العمود الفقري - الجذع والذيلية. يتم الحفاظ على بقايا الحبل الظهري في الأسماك بين الأجسام الفقرية.

في البرمائيات المراحل الأولىفي التطور، يتم استبدال الحبل الظهري بالعمود الفقري. يتكون العمود الفقري بالفعل من أربعة أقسام: عنق الرحم، والصدر، والعجزي، والذيلي. تتكون منطقة عنق الرحم من فقرة واحدة فقط، بينما تتكون المنطقة الصدرية من خمس فقرات. ترتبط الأضلاع الصغيرة التي تنتهي بحرية بالفقرات الصدرية. تشتمل المنطقة المقدسة، مثل منطقة عنق الرحم، على فقرة واحدة، وهي بمثابة دعم لعظام الحوض والأطراف الخلفية. تندمج المنطقة الذيلية في البرمائيات عديمة الذيل في عظم واحد، بينما في البرمائيات الذيلية تتكون من عدد كبير من الفقرات.

تحتوي الزواحف على خمسة أقسام في العمود الفقري: عنق الرحم، والصدر، والقطني، والعجزي، والذيلي. في منطقة عنق الرحم، تحتوي الأنواع المختلفة من الزواحف على أعداد مختلفة من الفقرات، ولكن الحد الأقصى هو ثمانية. تسمى الفقرة الأولى بالأطلس ولها شكل حلقة، والفقرة الثانية تسمى بالظهارة ولها عملية سنية تدور عليها الفقرة الأولى. أما في المنطقة الصدرية فإن عدد الفقرات ليس ثابتا، حيث ترتبط بها الأضلاع، ويتصل معظمها بعظم القص، مما يشكل القفص الصدري لأول مرة في الحيوانات العليا. لا يوجد سوى 22 فقرة في المنطقة الصدرية القطنية، واثنتان في المنطقة العجزية. وترتبط الأضلاع أيضًا بالفقرات القطنية والعجزية. في المنطقة الذيلية، يختلف عدد الفقرات، وأحيانا يكون هناك عدة عشرات.

في الطيور، يشبه العمود الفقري العمود الفقري للزواحف، ولكن لديه تخصص معين في الاتصال الذيلي. والعمود الفقري - أضلاع الجذع. تم العثور عليه من IVDr المحيط بالحبل الظهري، وكذلك من قاعدة تكوين القوس، مع طريقة الحياة. منطقة عنق الرحميتضمن ما يصل إلى 25 فقرة، مما يوفر قدرًا أكبر من الحركة.

في الثدييات، يتكون العمود الفقري من خمسة أقسام: الصدري العنقي، القطني، العجزي والذيلي. هناك سبع فقرات في منطقة عنق الرحم، وعدد متغير من الفقرات في المنطقة الصدرية (من 9 إلى 24، ولكن في أغلب الأحيان 12-13). وتتصل الفقرات الصدرية بواسطة أضلاع، ويتصل عدد كبير منها بعظم القص. تشمل المنطقة القطنية من ثلاث إلى تسع فقرات. تندمج الفقرات العجزية لتشكل العجز، ويحتوي العمود الفقري الذيلي على أعداد متفاوتة من الفقرات في أنواع مختلفة من الثدييات.

هيكل عظمي للرأس.الهيكل العظمي للرأس هو الجمجمة. يقع في الطرف الأمامي من الهيكل العظمي ويتكون من جزأين: الجمجمة والهيكل العظمي الحشوي، ويختلفان عن بعضهما البعض في الأصل والوظيفة. تعمل الجمجمة كحاوية للدماغ، ويوفر الهيكل العظمي الحشوي الدعم لأعضاء الجزء الأمامي من القناة الهضمية.

خلال عملية التطور، تحدث أكبر التغييرات في المنطقة الحشوية. في أجنة جميع الفقاريات، وفي الفقاريات السفلية طوال الحياة، يتكون الهيكل العظمي الحشوي من أقواس تغطي الجزء الأمامي من الأنبوب الهضمي. في الأسماك، يتم تمييزها إلى قوس الفك (التقاط الطعام)، القوس اللامي (الارتباط بالجمجمة)، والقوس الخيشومي (الارتباط الخيشومي).

في الحيوانات الأرضية، يتغير الهيكل العظمي الحشوي بشكل كبير ويتقلص: الجزء العلوييندمج قوس الفك مع الجزء السفلي من الجمجمة، وتتكون عظام صغيرة من القوس اللامي، وهي جزء من الأذن الوسطى. يشكل القوسان الخيشوميان الثاني والثالث في الثدييات الغضروف الدرقي، ويشكل القوسان الرابع والخامس الغضاريف المتبقية للحنجرة.

الهيكل العظمي للأطراف.هناك نوعان من الأطراف الحرة. هذه هي زعانف الأسماك والأطراف ذات الأصابع الخمسة للثدييات. تتمتع أطراف الفقاريات ذات الأصابع الخمسة ببنية متنوعة للغاية ترتبط بأدائها وظائف مختلفة. على سبيل المثال، الأطراف المختبئة للخلد، والأطراف السابحة للفقمة، والأطراف المتسلقة للقرود، وما إلى ذلك. ولكن مع ذلك، وعلى الرغم من الاختلافات، فإن أطراف الفقاريات تحتفظ بخطة هيكلية عامة، مما يثبت أصلها المشترك.

ولأول مرة ظهرت الأطراف في الأسماك وتمثلت بالزعانف. هذه هي الزعانف الصدرية والبطنية المقترنة. تتكون الزعانف في معظم الأسماك من أشعة عظمية رفيعة شعاعية وتقوم بوظيفة تغيير اتجاه السباحة بدلاً من دعم الجسم. وفي الأسماك ذات الزعانف الفصية، من المتوقع أن تتضخم الأشعة بسبب اندماج الزعانف واستخدام الزعانف كدعم وحركة على طول القاعدة الصلبة للمسطحات المائية الجافة. لذلك، شكلت زعانف الأسماك ذات الزعانف الفصية القديمة الأساس لتطور أطراف الفقاريات. من السمات المهمة لتحول الزعانف إلى أطراف الفقاريات الأرضية استبدال الاتصال القوي للعناصر الهيكلية باتصال متحرك على شكل مفاصل. ونتيجة لذلك تحول الطرف إلى رافعة متحركة معقدة، تتميز فيها ثلاث عظام: الكتف والساعد واليد. هناك نوعان من مشدات الأطراف - الكتف والحوض.

علاوة على ذلك، اتبع تطور الطرف الأمامي مسار إطالة الكتف والساعد، وتقصير الرسغ، وتقليل عدد العظام في منطقة الرسغ (في البرمائيات - 3 صفوف، في الثدييات - صفين) وإطالة المقاطع البعيدة، أي. كتائب الأصابع.

يتميز الهيكل العظمي لليد البشرية أيضًا بخطة هيكلية عامة مع الأطراف الأمامية للفقاريات، ولكن إلى جانب هذا هناك أيضًا اختلافات مهمة، حيث أن الأيدي البشرية ليست أسلحة عمل فقط، ولكنها أيضًا نتيجة له ​​وقادرة على ذلك. لأداء مجموعة متنوعة من الإجراءات.

2.4. الشذوذات والتشوهات في الهيكل العظمي البشري.

1. وجود أضلاع في الفقرات العنقية السفلية أو القطنية الأولى. وفقًا لتطور الفقاريات عند البشر، أثناء التطور الجنيني، تتشكل الأضلاع في جميع أجزاء العمود الفقري، ولكن بعد ذلك يتم الحفاظ عليها فقط في المنطقة الصدرية، وفي أجزاء أخرى يتم تقليل الأضلاع. لكن في بعض الأحيان يعاني الشخص من رجعيات مماثلة.

2. وجود الفقرات الذيلية. أثناء التطور الجنيني عند البشر، مثل الفقاريات، يتم تشكيل 8-11 فقرة ذيلية، ثم يتم تقليلها وتبقى 4-5 فقرات متخلفة، لتشكل العصعص. في بعض الأحيان تظهر العلامات الرجعية على شكل وجود العمود الفقري الذيلي.

3. السنسنة المشقوقة- هذا شذوذ شائع يحدث عندما يتعطل اندماج الأقواس الفقرية العلوية. غالبًا ما يتجلى في المنطقة القطنية العجزية في العمود الفقري، اعتمادًا على عمق ومدى الشق، يمكن أن يكون درجات متفاوتهجاذبية.

4. وجود عظيمات سمعية واحدة فقط في التجويف الطبلي - العمود. هذا الاضطراب، الذي يتوافق مع بنية جهاز نقل الصوت للبرمائيات والزواحف، هو نتيجة للتمايز غير الصحيح لعناصر القوس الخيشومي الفكي العلوي في العظيمات السمعية. هذا تلخيص للمراحل الرئيسية لتطور تطور الجمجمة الحشوية في عملية تكوين الجنين.

5. تغاير حزام الطرف العلوي. هذه هي حركة حزام الطرف العلوي من منطقة عنق الرحم إلى مستوى 1-2 فقرة صدرية. يُسمى هذا الشذوذ بمرض Sprengel أو لوح الكتف المرتفع الخلقي. يتم التعبير عنه في حقيقة أن حزام الكتف على أحد الجانبين أو كلاهما أعلى بعدة سنتيمترات من الوضع الطبيعي. ترتبط آلية مثل هذا الاضطراب بانتهاك حركة الأعضاء وانتهاك الارتباطات المورفولوجية.

6. متعدد الأصابع- نتيجة تطور نمو الأصابع الإضافية المميزة لأشكال الأجداد البعيدة.

7. الأقدام المسطحة، القدم الحنفية، الصدر الضيق، عدم وجود بروز في الذقن- شذوذات الهيكل العظمي الرجعية، والتي غالبا ما توجد وهي أنوبولياس (التوترات الفائقة) التي نشأت أثناء التطور العرقي للرئيسيات.

يضمن الجهاز العضلي الهيكلي الحركة والحفاظ على وضعية جسم الحيوان في الفضاء، ويشكل الشكل الخارجي للجسم ويشارك في عمليات التمثيل الغذائي. ويمثل حوالي 60٪ من وزن جسم الحيوان البالغ.

تقليديا، ينقسم الجهاز العضلي الهيكلي إلى أجزاء سلبية ونشطة. ل الجزء السلبيوتشمل العظام ووصلاتها والتي تعتمد عليها طبيعة حركة الروافع العظمية ووصلات جسم الحيوان (15%). الجزء النشطيتكون من عضلات الهيكل العظمي وملحقاتها المساعدة، وذلك بفضل الانقباضات التي تتحرك بها عظام الهيكل العظمي (45٪). كل من الأجزاء النشطة والسلبية لها أصل مشترك (الأديم المتوسط) ومترابطة بشكل وثيق.

وظائف الجهاز الحركي:

1) النشاط الحركي هو مظهر من مظاهر النشاط الحيوي للكائن الحي، فهو ما يميز الكائنات الحيوانية عن الكائنات النباتية ويحدد ظهور مجموعة واسعة من أنماط الحركة (المشي، الجري، التسلق، السباحة، الطيران).

2) يشكل الجهاز العضلي الهيكلي شكل الجسم - الخارجحيوان ، نظرًا لأن تكوينه حدث تحت تأثير مجال الجاذبية الأرضية ، فإن حجمه وشكله في الحيوانات الفقارية يتميز بتنوع كبير ، وهو ما يفسره ظروف معيشية مختلفة (أرضية ، خشبية أرضية ، متجددة الهواء ، مائية).

3) بالإضافة إلى ذلك، يقوم جهاز الحركة بعدد من الوظائف الحيوية للجسم: البحث عن الطعام والتقاطه؛ الهجوم والدفاع النشط. يقوم بتفيذ وظيفة الجهاز التنفسيرئتين (تنفسيمهارات قيادة)؛ يساعد القلب على تحريك الدم والليمفاوية عبر الأوعية ("القلب المحيطي").

4) في الحيوانات ذوات الدم الحار (الطيور والثدييات)، يضمن جهاز الحركة الحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم؛

يتم توفير وظائف جهاز الحركة من خلال الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية، أعضاء الجهاز التنفسي والهضمي والبولي والجلد والغدد إفراز داخلي. بما أن تطور جهاز الحركة يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالتطور الجهاز العصبي، ثم عندما تنقطع هذه الاتصالات، أولاً شلل جزئي، وثم شللجهاز الحركة (لا يستطيع الحيوان التحرك). مع انخفاض في النشاط البدني، يحدث انتهاك العمليات الأيضيةوضمور الأنسجة العضلية والعظام.

أجهزة الجهاز العضلي الهيكلي لديها خصائص التشوهات المرنة،عند الحركة، تنشأ الطاقة الميكانيكية في شكل تشوهات مرنة، والتي بدونها لا يمكن أن تحدث الدورة الدموية الطبيعية ونبضات الدماغ والحبل الشوكي. يتم تحويل طاقة التشوهات المرنة في العظام إلى طاقة كهرضغطية، وفي العضلات إلى طاقة حرارية. تعمل الطاقة المنبعثة أثناء الحركة على إزاحة الدم من الأوعية الدموية وتسبب تهيج جهاز المستقبل الذي تدخل منه النبضات العصبية إلى الجهاز العصبي المركزي. وبالتالي فإن عمل الجهاز الحركي مرتبط ارتباطاً وثيقاً ولا يمكن تنفيذه بدون الجهاز العصبي، و نظام الأوعية الدمويةوفي المقابل، لا يمكن أن يعمل بشكل طبيعي بدون جهاز الحركة.

أساس الجزء السلبي من جهاز الحركة هو الهيكل العظمي. الهيكل العظمي (الهياكل العظمية اليونانية - المجففة والمجففة؛ اللاتينية. الهيكل العظمي) هي عظام متصلة بترتيب معين تشكل إطارًا صلبًا (هيكل عظمي) لجسم الحيوان. وبما أن الكلمة اليونانية التي تعني عظم هي "os"، فإن علم الهيكل العظمي يسمى علم العظام.

يتضمن الهيكل العظمي حوالي 200-300 عظمة (حصان، آر إس -207-214؛ خنزير، كلب، قطة -271-288)، متصلة ببعضها البعض باستخدام الأنسجة الضامة أو الغضروفية أو العظمية. تتراوح كتلة الهيكل العظمي للحيوان البالغ من 6% (خنزير) إلى 15% (حصان، ماشية).

الجميع وظائف الهيكل العظمييمكن تقسيمها إلى مجموعتين كبيرتين: الميكانيكية والبيولوجية. ل وظائف ميكانيكيةتشمل: الحماية، والدعم، والحركي، والربيع، ومضاد الجاذبية، و بيولوجي -التمثيل الغذائي وتكوين الدم (تكون الكريات الدموية).

1) الوظيفة الوقائية هي أن الهيكل العظمي يشكل جدران تجاويف الجسم الحيوية فيها أجهزة مهمة. على سبيل المثال، يحتوي تجويف الجمجمة على الدماغ، ويحتوي الصدر على القلب والرئتين، ويحتوي تجويف الحوض على الأعضاء البولية التناسلية.

2) الوظيفة الداعمة هي أن الهيكل العظمي يوفر الدعم للعضلات و اعضاء داخليةوالتي تكون ملتصقة بالعظام ومثبتة في مكانها.

3) تتجلى الوظيفة الحركية للهيكل العظمي في أن العظام عبارة عن روافع تحركها العضلات وتضمن حركة الحيوان.

4) ترجع وظيفة الزنبرك إلى وجود تكوينات في الهيكل العظمي تعمل على تخفيف الصدمات والصدمات (الوسادات الغضروفية وغيرها).

5) تتجلى وظيفة مقاومة الجاذبية في حقيقة أن الهيكل العظمي يخلق الدعم لاستقرار الجسم أثناء ارتفاعه عن الأرض.

6) المشاركة في عملية التمثيل الغذائي، وخاصة التمثيل الغذائي المعدني، حيث تعتبر العظام مخزناً للأملاح المعدنية من الفوسفور والكالسيوم والمغنيسيوم والصوديوم والباريوم والحديد والنحاس وغيرها من العناصر.

7) وظيفة المخزن المؤقت. يعمل الهيكل العظمي كمنطقة عازلة تعمل على استقرار والحفاظ على التركيب الأيوني الثابت للبيئة الداخلية للجسم (التوازن).

8) المشاركة في تكون الدم. اللون الأحمر الموجود في تجاويف نخاع العظم نخاع العظمتنتج خلايا الدم. تبلغ كتلة نخاع العظم بالنسبة لكتلة العظام في الحيوانات البالغة حوالي 40-45٪.

قسم الهيكل العظمي

الهيكل العظمي هو إطار جسم الحيوان. وعادة ما يتم تقسيمها إلى الرئيسية والمحيطية.

إلى الهيكل العظمي المحوريتشمل الهيكل العظمي للرأس (الجمجمة والجمجمة) والهيكل العظمي للرقبة والجذع والذيل. أكثر بنية معقدةله جمجمة، إذ يحتوي على الدماغ، وأعضاء الرؤية، والشم، والتوازن، والسمع، والفم تجويف أنفي. الجزء الرئيسي من الهيكل العظمي للرقبة والجسم والذيل هو العمود الفقري (العمود الفقري).

ينقسم العمود الفقري إلى 5 أقسام: العنقية، الصدرية، القطنية، العجزية والذيلية. تتكون منطقة عنق الرحم من الفقرات العنقية (v.cervicalis)؛ المنطقة الصدرية - من الفقرات الصدرية (v.thoracica)، والأضلاع (كوستا) والقص (القص)؛ قطني - من الفقرات القطنية (v.lumbalis)؛ العجز - من عظم العجز (نظام التشغيل العجز) ؛ الذيلية - من الفقرات الذيلية (v.caudalis). الهيكل الأكثر اكتمالا هو القسم الصدري من الجسم، حيث توجد الفقرات الصدرية والأضلاع وعظم الصدر، والتي تشكل معًا الصدر (الصدر)، حيث يوجد القلب والرئتين والأعضاء المنصفية. منطقة الذيل هي الأقل تطورًا في الحيوانات البرية، والتي ترتبط بفقد الوظيفة الحركية للذيل أثناء انتقال الحيوانات إلى نمط الحياة الأرضية.

يخضع الهيكل العظمي المحوري للقوانين التالية الخاصة ببنية الجسم، والتي تضمن حركة الحيوان. وتشمل هذه :

1) يتم التعبير عن القطبية الثنائية (أحادية المحور) في حقيقة أن جميع أجزاء الهيكل العظمي المحوري تقع على نفس محور الجسم، حيث تكون الجمجمة على عمود الجمجمة والذيل على القطب المقابل. تتيح لنا علامة أحادي المحور تحديد اتجاهين في جسم الحيوان: الجمجمة - نحو الرأس والذيلية - نحو الذيل.

2) تتميز الثنائية (التماثل الثنائي) بحقيقة أن الهيكل العظمي، مثل الجذع، يمكن تقسيمه بواسطة المستوى السهمي الوسطي إلى نصفين متماثلين (يمين ويسار)، ووفقًا لهذا سيتم تقسيم الفقرات إلى قسمين نصفين متماثلين. تتيح الثنائية (معاداة النزعة) التمييز بين الاتجاهات الجانبية (الجانبية والخارجية) والوسطى (الداخلية) على جسم الحيوان.

3) التقسيم (metamerism) هو أنه يمكن تقسيم الجسم بواسطة طائرات مقطعية إلى عدد معين من القطع المتطابقة نسبيًا - الأجزاء. تتبع Metameres محورًا من الأمام إلى الخلف. على الهيكل العظمي، تكون هذه الميتامات عبارة عن فقرات ذات أضلاع.

4) رباعي الأرجل هو وجود 4 أطراف (2 صدرية و 2 حوضية)

5) والانتظام الأخير هو، بسبب قوة الجاذبية، الموقع في القناة الشوكية للأنبوب العصبي، ومن أسفله الأنبوب المعوي بجميع مشتقاته. وفي هذا الصدد يتم تحديد الاتجاه الظهري على الجسم - نحو الظهر والاتجاه البطني - نحو البطن.

الهيكل العظمي المحيطيويمثلها زوجان من الأطراف: الصدري والحوضي. يوجد في الهيكل العظمي للأطراف نمط واحد فقط - الثنائية (معاداة النزعة). يتم إقران الأطراف، وهناك أطراف أيمن وأطراف يسرى. العناصر المتبقية غير متماثلة. يوجد على الأطراف أحزمة (صدرية وحوضية) وهيكل عظمي للأطراف الحرة.

باستخدام الحزام، يتم ربط الطرف الحر بالعمود الفقري. في البداية، كانت أحزمة الأطراف تحتوي على ثلاثة أزواج من العظام: لوح الكتف، الترقوة، والعظم الغرابي (جميعها محفوظة في الطيور)؛ في الحيوانات، بقي لوح كتف واحد فقط؛ من العظم الغرابي، لم يبق سوى نتوء على حديبة لوح الكتف. تم الحفاظ على الجانب الإنسي، وتوجد أساسيات الترقوة في الحيوانات المفترسة (الكلاب) والقطط). في حزام الحوض، تم تطوير جميع العظام الثلاثة (الحرقفي والعانة والإسكية) بشكل جيد، والتي تنمو معًا.

يحتوي الهيكل العظمي للأطراف الحرة على ثلاث وصلات. الرابط الأول (stilopodium) له شعاع واحد (اليونانية stilos - عمود، podos - ساق): على الطرف الصدري- هذا هو عظم العضد، على عظم الحوض - عظم الفخذ. الروابط الثانية (zeugopodium) يتم تمثيلها بواسطة شعاعين (zeugos - زوج): على الطرف الصدري توجد عظام الكعبرة والزند (عظام الساعد)، وعلى طرف الحوض توجد عظام الساق والشظية (عظام الساق). . أما الروابط الثالثة (autopodium) فتتشكل: على الطرف الصدري - اليد، على الطرف الحوضي - القدم. إنهم يميزون بين قاعدي الأرجل (القسم العلوي - عظام الرسغ ، وبالتالي الطرسوس) ، والمشطي (الأوسط - عظام المشط والمشط) والأكروبوديوم (القسم الخارجي - كتائب الأصابع).

نشوء الهيكل العظمي

في تطور السلالات الفقارية، يتطور الهيكل العظمي في اتجاهين: خارجي وداخلي.

يؤدي الهيكل الخارجي وظيفة وقائية، وهو سمة من سمات الفقاريات السفلية ويقع على الجسم في شكل موازين أو قذيفة (سلحفاة، أرماديلو). في الفقاريات العليا، يختفي الهيكل العظمي الخارجي، ولكن تبقى عناصره الفردية، وتغير غرضها وموقعها، وتصبح عظام الغطاء للجمجمة، وتقع تحت الجلد، وتتصل بالهيكل العظمي الداخلي. في عملية تكوين السلالات، تمر هذه العظام بمرحلتين فقط من التطور (النسيج الضام والعظام) وتسمى العظام الأولية. إنهم غير قادرين على التجدد، إذا أصيبت عظام الجمجمة، فإنها تضطر إلى استبدالها بألواح اصطناعية.

يؤدي الهيكل العظمي الداخلي بشكل أساسي وظيفة داعمة. أثناء التطوير، تحت تأثير الحمل الميكانيكي الحيوي، فإنه يتغير باستمرار. إذا نظرنا إلى الحيوانات اللافقارية، فإن هيكلها العظمي الداخلي له شكل أقسام ترتبط بها العضلات.

في البدائية الحبالالحيوانات (لانسيت ), جنبا إلى جنب مع الحاجز، يظهر المحور - الحبل الظهري (الحبل الخلوي)، مغطى بأغشية النسيج الضام.

ش الأسماك الغضروفية(أسماك القرش، الأشعة) تتشكل الأقواس الغضروفية بشكل قطعي حول الحبل الظهري، والتي تشكل فيما بعد الفقرات. تشكل الفقرات الغضروفية، المتصلة ببعضها البعض، العمود الفقري، وترتبط به الأضلاع بطنيًا. وهكذا يبقى الحبل الظهري على شكل نوى لبية بين أجسام الفقرات. تتشكل الجمجمة في نهاية الجمجمة من الجسم وتشارك مع العمود الفقري في تكوين الهيكل العظمي المحوري. بعد ذلك، يتم استبدال الهيكل العظمي الغضروفي بهيكل عظمي، أقل مرونة، ولكنه أكثر متانة.

ش الأسماك العظمية يتكون الهيكل العظمي المحوري من نسيج عظمي ليفي أقوى وأكثر خشونة، ويتميز بوجود الأملاح المعدنية وترتيب عشوائي لألياف الكولاجين (الأوسين) في المكون غير المتبلور.

مع انتقال الحيوانات إلى نمط الحياة الأرضية، البرمائياتيتم تشكيل جزء جديد من الهيكل العظمي - الهيكل العظمي للأطراف. ونتيجة لذلك، في الحيوانات الأرضية، بالإضافة إلى الهيكل العظمي المحوري، يتم تشكيل هيكل عظمي محيطي (الهيكل العظمي للأطراف). في البرمائيات، وكذلك في الأسماك العظمية، يتكون الهيكل العظمي من نسيج عظمي ليفي خشن، ولكن في الحيوانات الأرضية الأكثر تنظيمًا (الزواحف والطيور والثدييات)تم بناء الهيكل العظمي بالفعل من أنسجة عظمية صفائحية، تتكون من صفائح عظمية تحتوي على ألياف الكولاجين (أوسين) مرتبة بطريقة منظمة.

وهكذا، فإن الهيكل العظمي الداخلي للفقاريات يمر عبر ثلاث مراحل من التطور في التطور الوراثي: النسيج الضام (الغشائي)، والغضروفي، والعظام. تسمى عظام الهيكل العظمي الداخلي التي تمر بهذه المراحل الثلاث بالثانوية (البدائية).

تكوين الهيكل العظمي

وفقًا لقانون الوراثة الحيوية الأساسي لباير وإي هيجل، يمر الهيكل العظمي أيضًا خلال عملية تكوين الجنين بثلاث مراحل من التطور: الغشائي (النسيج الضام)، والغضروفي والعظمي.

في المرحلة الأولى من التطور الجنيني، يكون الجزء الداعم من جسمه عبارة عن نسيج ضام كثيف، والذي يشكل الهيكل العظمي الغشائي. ثم يظهر الحبل الظهري في الجنين، ومن حوله، في البداية عمود غضروفي، ثم العمود الفقري العظمي والجمجمة، ثم تبدأ الأطراف في التشكل.

في فترة ما قبل الجنين، يكون الهيكل العظمي بأكمله، باستثناء العظام التكاملية الأولية للجمجمة، غضروفيًا ويشكل حوالي 50٪ من وزن الجسم. كل غضروف له شكل عظم مستقبلي ومغطى بسمحاق الغضروف (غشاء نسيج ضام كثيف). خلال هذه الفترة، يبدأ تعظم الهيكل العظمي، أي. تكوين أنسجة العظام بدلا من الغضاريف. يحدث التعظم أو التعظم (باللاتينية os - عظم، وجه - أفعل) من السطح الخارجي (التعظم المحيط بالغضروف) ومن الداخل (التعظم الغضروفي). وبدلاً من الغضروف، يتكون نسيج عظمي ليفي خشن. ونتيجة لذلك، يتكون الهيكل العظمي في الفاكهة من أنسجة عظمية ليفية خشنة.

فقط في فترة حديثي الولادة يتم استبدال الأنسجة العظمية الليفية الخشنة بأنسجة عظمية صفائحية أكثر تقدمًا. خلال هذه الفترة، يلزم إيلاء اهتمام خاص لحديثي الولادة، لأن هيكلهم العظمي ليس قويا بعد. أما الوتر فبقاياه تقع في الوسط الأقراص الفقريةعلى شكل النواة اللبية. خلال هذه الفترة، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لعظام الجمجمة (القذالية، الجدارية والزمانية)، لأنها تتجاوز المرحلة الغضروفية. بينهما، في عملية تكوين الجنين، يتم تشكيل مساحات كبيرة من الأنسجة الضامة تسمى اليافوخ (fonticulus)، فقط في سن الشيخوخة تخضع بالكامل للتعظم (التعظم الداخلي).



السؤال رقم 1.
هيكل عظمييؤدي الوظائف التالية:
1) دعم - لجميع الأنظمة والأجهزة الأخرى؛
2) المحرك - يضمن حركة الجسم وأجزائه في الفضاء؛
3) وقائي - يحمي ضد تأثيرات خارجيةأعضاء الصدر وتجويف البطن والدماغ والأعصاب والأوعية الدموية.

السؤال 2.
يميز نوعين من الهيكل العظمي- الخارجية والداخلية. تحتوي بعض الأوليات والعديد من الرخويات والمفصليات على هيكل خارجي - وهي أصداف القواقع وبلح البحر والمحار والأصداف الصلبة لجراد البحر وسرطان البحر والأغطية الكيتينية الخفيفة ولكن المتينة للحشرات. تمتلك اللافقاريات الشعاعية ورأسيات الأرجل والفقاريات هيكلًا عظميًا داخليًا.

السؤال 3.
عادة ما يكون جسم الرخويات محاطًا بقشرة. وقد يتكون الحوض من بابين أو يكون ذو شكل آخر على شكل غطاء أو حليقة أو حلزونية وغيرها. تتكون القشرة من طبقتين - الخارجية، العضوية، والداخلية، المصنوعة من كربونات الكالسيوم. وتنقسم الطبقة الكلسية إلى طبقتين: خلف الطبقة العضوية توجد طبقة تشبه الخزف مكونة من بلورات موشورية من كربونات الكالسيوم، وتحتها طبقة من عرق اللؤلؤ، تكون بلوراتها على شكل صفائح رقيقة على الذي يحدث تداخل الضوء.
القشرة عبارة عن هيكل عظمي صلب خارجي.

السؤال 4.
يحتوي جسم وأطراف الحشرات على غطاء الكيتيني - البشرة، وهو الهيكل الخارجي. تم تجهيز بشرة العديد من الحشرات كمية كبيرةالشعيرات التي تؤدي وظيفة اللمس.

السؤال 5.
يمكن أن تشكل الأوليات هياكل عظمية خارجية على شكل قذائف أو قذائف (منخربات، شعاعيات، سوطات مدرعة)، بالإضافة إلى هياكل عظمية داخلية بأشكال مختلفة. الوظيفة الأساسيةهيكل عظمي أولي، وقائي.

السؤال 6.
إن وجود الأغطية الصلبة في المفصليات يمنع النمو المستمر للحيوانات. ولذلك، فإن نمو وتطور المفصليات يرافقه طرح الريش الدوري. يتم التخلص من البشرة القديمة، وحتى تصلب البشرة الجديدة، ينمو الحيوان.

السؤال 7.
لدى الفقاريات هيكل عظمي داخلي، العنصر المحوري الرئيسي فيه هو الحبل الظهري. في الفقاريات، يتكون الهيكل العظمي الداخلي من ثلاثة أقسام - الهيكل العظمي للرأس، والهيكل العظمي للجذع، والهيكل العظمي للأطراف. الفقاريات (الأسماك البرمائية والزواحف والطيور والثدييات) لها هيكل عظمي داخلي.

السؤال 8.
النباتات ثملديهم أيضًا هياكل داعمة يمكنهم من خلالها حمل الأوراق نحو الشمس ودعمها في وضع يتم فيه إضاءة شفرات الأوراق بأفضل شكل ممكن. ضوء الشمس. في النباتات الخشبية، الدعم الرئيسي هو الأنسجة الميكانيكية. هناك ثلاثة أنواع من الأقمشة الميكانيكية:
1) تتكون الكولنشيمية من خلايا حية مختلفة الأشكال. توجد في سيقان وأوراق النباتات الصغيرة.
2) يتم تمثيل الألياف بخلايا ممدودة ميتة ذات أغشية سميكة بشكل موحد. الألياف هي جزء من الخشب واللحاء. مثال على الألياف اللحائية غير الخشبية هو الكتان؛
3) الخلايا الحجرية لديها ذو شكل غير منتظموقذائف خشبية سميكة للغاية. تشكل هذه الخلايا قذائف الجوز وأحجار النوى وما إلى ذلك. توجد الخلايا الحجرية في لب ثمار الكمثرى والسفرجل.
بالاشتراك مع الأنسجة الأخرى، تشكل الأنسجة الميكانيكية نوعًا من "الهيكل العظمي" للنبات، خاصة الذي تم تطويره في الجذع. هنا غالبًا ما يشكل نوعًا من الأسطوانة التي تعمل داخل الجذع، أو يقع على طوله في خيوط منفصلة، ​​مما يوفر قوة ثني الجذع. وعلى العكس من ذلك، يتركز النسيج الميكانيكي في الجذر في المركز، مما يزيد من قوة شد الجذر. ويلعب الخشب أيضًا دورًا ميكانيكيًا؛ فحتى بعد الموت، تستمر الخلايا الخشبية في أداء وظيفة داعمة.

نسالة الهيكل العظمي للفقاريات.

يتكون الهيكل العظمي للفقاريات من الأديم المتوسط ​​ويتكون من ثلاثة أقسام: الهيكل العظمي للرأس (الجمجمة)، والهيكل العظمي المحوري للجسم (الوتر والعمود الفقري والأضلاع)، والهيكل العظمي للأطراف وأحزمةها.

الاتجاهات الرئيسية لتطور الهيكل العظمي المحوري:

1. استبدال الوتر بالعمود الفقري والنسيج الغضروفي بالعظم.

2. تمايز العمود الفقري إلى أقسام (من قسمين إلى خمسة).

3. زيادة عدد الفقرات في الأقسام.

4. التشكيل صدر.

تحتفظ Cyclostomes والأسماك السفلية بالحبل الظهري طوال حياتهم، لكن لديهم بالفعل بدائيات فقرية (تكوينات غضروفية مقترنة تقع فوق وتحت الحبل الظهري): الأقواس العلوية في cyclostomes، والأقواس السفلية في الأسماك.

في الأسماك العظمية، تتطور الأجسام الفقرية، وتظهر العمليات الشائكة والعرضية، وتتشكل قناة الحبل الشوكي. يتكون العمود الفقري من قسمين: الجذع والذيلية. تحتوي منطقة الجذع على أضلاع تنتهي بحرية على الجانب البطني من الجسم.

وفي البرمائيات يظهر قسمان جديدان: العنقي والعجزي، ويحتوي كل منهما على فقرة واحدة. هناك القص الغضروفي. أضلاع البرمائيات ذات الذيل ذات طول ضئيل ولا تصل أبدًا إلى عظمة القص، أما البرمائيات عديمة الذيل ليس لها أضلاع.

ينقسم العمود الفقري للزواحف إلى منطقة عنق الرحم، والتي تحتوي على 8-10 فقرات، والصدر، والقطني (في هذه المناطق - 22 فقرة)، والعجزي - 2 والذيلية، والتي يمكن أن تحتوي على عدة عشرات من الفقرات. الأولين الفقرات العنقيةيملك هيكل خاصمما يؤدي إلى زيادة حركة الرأس. تحتوي الفقرات العنقية الثلاث الأخيرة على زوج من الأضلاع. أول خمسة أزواج من الأضلاع المنطقة الصدرية القطنيةالانضمام إلى عظم القص الغضروفي لتشكيل القفص الصدري.

في الثدييات، يتكون العمود الفقري من 5 أقسام. تحتوي منطقة عنق الرحم على 7 فقرات، والمنطقة الصدرية - من 9 إلى 24، والمنطقة القطنية - من 2 إلى 9، والمنطقة المقدسة - 4-10 أو أكثر، وفي المنطقة الذيلية توجد اختلافات كبيرة جدًا. هناك انخفاض في الأضلاع في عنق الرحم و المناطق القطنية. القص عظمي. تمتد 10 أزواج من الأضلاع إلى عظمة القص، لتشكل القفص الصدري.

تشوهات الهيكل العظمي المحددة وراثيا: أضلاع إضافية في الفقرة العنقية السابعة أو الفقرة القطنية الأولى، وتقسيم القوس الخلفي للفقرات، وعدم اندماج العمليات الشائكة للفقرات ( السنسنة المشقوقة) ، زيادة في عدد الفقرات العجزية ووجود الذيل وما إلى ذلك.

تتطور جمجمة الفقاريات كامتداد للهيكل العظمي المحوري ( قسم الدماغ) وكدعم للجهاز التنفسي والهضمي الأمامي ( القسم الحشوي).

الاتجاهات الرئيسية لتطور الجمجمة:

1. دمج الجزء الحشوي (الوجهي) مع الجزء الدماغي مما يزيد من حجم الجزء الدماغي.

2. تقليل عدد عظام الجمجمة بسبب اندماجها.

3. استبدال الجمجمة الغضروفية بأخرى عظمية.

4. اتصال متحرك للجمجمة بالعمود الفقري.

يرتبط أصل الجمجمة المحورية بتقسيم (تجزئة) الرأس. ويأتي وضعه من قسمين رئيسيين: وتري- على جانبي الوتر، الذي يحافظ على الانقسام إلى أجزاء ( باراكورداليا), prechordal- قبل الوتر ( الترابيق).

تنمو الترابيق والمظلة وتندمج معًا لتشكل دماغًا من الأسفل ومن الجوانب. وتنمو إليه الكبسولات الشمية والسمعية. تمتلئ الجدران الجانبية بالغضاريف المدارية. تتطور الجمجمة المحورية والحشوية بشكل مختلف المراحل الأولىلا يرتبط التطور والتطور ببعضهما البعض. تمر جمجمة الدماغ بثلاث مراحل من التطور: الغشائي والغضروفي والعظمي.

Cyclostomes لها سقف جمجمة الدماغالنسيج الضام (الغشائي)، وتتكون القاعدة من النسيج الغضروفي. يتم تمثيل الجمجمة الحشوية بالهيكل العظمي للقمع قبل الفم والخياشيم، والتي تتكون في الجلكيات من سلسلة من سبعة غضاريف.

في الأسماك السفلية، تكون الجمجمة المحورية غضروفية (الشكل 8). تظهر المنطقة القذالية. تتكون الجمجمة الحشوية من 5-6 أقواس غضروفية تقع بشكل متوازي وتغطي الجزء الأمامي من الأنبوب الهضمي. القوس الأول، وهو الأكبر، يسمى القوس الفكي. ويتكون من الغضروف العلوي، الحنكي المربع، الذي يشكل الفك العلوي الأساسي. يشكل الغضروف السفلي، غضروف ميكل، الفك السفلي الأساسي. القوس الخيشومي الثاني هو اللامي (اللامي)، ويتكون من غضروفين علويين من الفك السفلي واثنين من الغضاريف السفلية - اللامية. يندمج الغضروف اللامي الفكي على كل جانب مع قاعدة الجمجمة، ويتصل الغضروف اللامي بغضروف ميكل. وهكذا، فإن قوس الفك يتصل بجمجمة الدماغ وهذا النوع من الاتصال بين الجمجمة الحشوية والجمجمة الدماغية يسمى Hyostylous.

الشكل 8. الفكين (بعد رومر وبارسونز، 1992). A-B - تعديل أول زوجين من الأقواس الخيشومية في فك السمكة؛ ز - الهيكل العظمي لرأس القرش: 1 - الجمجمة، 2 - المحفظة الشمية، 3 - المحفظة السمعية، 4 - العمود الفقري، 5 - الغضروف الحنكي (الفك العلوي)، 6 - غضروف ميكيل، 7 - الفك السفلي، 8 - اللامية، 9 - بخ (أول شق خيشومي متخلف)، 10- أول شق خيشومي كامل: د- مقطع عرضي لسمكة القرش في منطقة الرأس.

تطور الأسماك العظمية جمجمة عظمية ثانوية. ويتكون جزئيًا من العظام التي تتطور من غضروف الجمجمة الأولية، وكذلك من العظام التكاملية المجاورة للجمجمة الأولية. يتكون سقف الجمجمة من عظام أمامية وجدارية وأنفية مقترنة. في المنطقة القذاليةمتاح العظام القذالية. في الجمجمة الحشوية، يتطور الفك الثانوي من العظام التكاملية. وينتقل دور الفك العلوي إلى العظام التكاملية التي تتطور الشفة العليا، الفك السفلي، وكذلك العظام التكاملية النامية في الشفة السفلية. في الأقواس الحشوية الأخرى، لا تتطور العظام التكاملية. نوع الاتصال بين الدماغ والجمجمة الحشوية هو hyostylous. ترتبط جمجمة جميع الأسماك بقوة بالعمود الفقري.

تتغير جمجمة الفقاريات الأرضية بشكل رئيسي بسبب فقدان التنفس الخيشومي. في البرمائيات، لا تزال جمجمة الدماغ تحتفظ بكمية كبيرة من الغضاريف، فتصبح أخف من جمجمة الأسماك. من سمات جميع الفقاريات الأرضية هو الاتصال المتحرك للجمجمة بالعمود الفقري. أعظم التغييرات تحدث في الجمجمة الحشوية. البرمائيات لديها فكين ثانويين فعالين. الأول، قوس الفك، تم تصغيره جزئيًا. يندمج الغضروف الحنكي لقوس الفك الأول مع قاعدة الجمجمة - ويسمى هذا النوع من الاتصال بالنمط التلقائي. في هذا الصدد، يفقد الغضروف الفكي السفلي للقوس اللامي دوره كتعليق لقوس الفك. ويتحول إلى عظيممة سمعية (عمود) تقع في المحفظة السمعية. يتم تقليل الغضروف السفلي للقوس الخيشومي الأول - غضروف ميكل - جزئيًا، والجزء المتبقي محاط بالعظام التكاملية. يتحول اللامي (الغضروف السفلي للقوس الثاني) إلى القرون الأمامية للعظم اللامي. يتم الحفاظ على الأقواس الحشوية المتبقية (يوجد 6 منها في البرمائيات) على شكل العظم اللامي وعلى شكل غضاريف حنجرية.

في الزواحف، تتحجر جمجمة الحيوان البالغ. هناك عدد كبير من العظام التكاملية. يحدث الاتصال بين الجمجمة الحشوية والدماغية بسبب العظم التربيعي (الجزء الخلفي المتحجر من الغضروف الحنكي المخفض). الجمجمة التلقائية. الفكين ثانويان. التغييرات في أجزاء أخرى من الأقواس الحشوية هي نفسها كما في البرمائيات. في الزواحف، يتم تشكيل الحنك الصلب الثانوي والأقواس الوجنية.

في الثدييات يحدث انخفاض في عدد العظام نتيجة اندماجها وزيادة في حجم الجمجمة. ويتكون سقف الجمجمة من العظام الأمامية والجدارية، والمنطقة الزمنية مغطاة بالقوس الوجني. تشكل الفك العلوي الثانوي الجزء الأمامي الجزء السفليالجماجم الفك الأسفليتكون من عظمة واحدة وتشكل مفصلاً يتصل به بجمجمة الدماغ.

تتحول أساسيات غضاريف الحنك وميكيل، على التوالي، إلى العظيمات السمعية - السندان والمطرقة. المقطع العلوييشكل القوس اللامي الركابي، القسم السفلي- جهاز تحت اللسان. تشكل أجزاء من الأقواس الخيشومية الثانية والثالثة الغضروف الدرقي للحنجرة، ويتحول القوسان الرابع والخامس إلى الغضاريف المتبقية للحنجرة. في الثدييات العليا، يزيد حجم جمجمة الدماغ بشكل ملحوظ. في البشر، يتم تقليل حجم جمجمة الوجه بشكل ملحوظ مقارنة بجمجمة الوجه قسم الدماغ, جمجمةمستديرة وناعمة. يتم تشكيل القوس الوجني (نوع الجمجمة المشبكي).

عيوب الجمجمة المحددة وراثيا: زيادة في عدد العناصر العظمية (كل عظم يمكن أن يتكون من عدد كبير من العظام)، عدم الالتحام الحنك الصلب– “الحنك المشقوق”، خياطة أمامية، يمكن فصل الجزء العلوي من الحراشف القذالية عن الباقي عن طريق خياطة عرضية؛ يوجد في الفك العلوي قاطعة غير متزاوجة مميزة للثدييات الأخرى، عظيمات سمعية واحدة، وغياب نتوء عقلي، وما إلى ذلك.

الاتجاهات الرئيسية لتطور الهيكل العظمي للأحزمة والأطراف الحرة:

1. من طيات الجلد (المعدنية) للسنكيت إلى الزعانف المزدوجة للأسماك.

2. من زعنفة السمكة المتعددة الأشعة إلى الطرف ذو الأصابع الخمسة.

3. زيادة حركة الاتصال بين الأطراف والأحزمة.

4. تقليل عدد عظام الطرف الحر وتكبيرها عن طريق الدمج.

أساس تكوين أطراف الفقاريات هو طيات الجلد على جانبي الجسم (ميتابليورال)، والتي توجد في الشرائط ويرقات الأسماك.

بسبب التغيير في الوظيفة، غيرت الطيات الجنبية بنيتها. وفي الأسماك ظهرت فيها عضلات وهيكل عظمي، على شكل سلسلة ميتامترية من الأشعة الغضروفية التي تشكل الهيكل العظمي الداخلي للزعانف. في الأسماك العليا، تكون أشعة الزعانف عظمية. الحزام الأمامي الأساسي عبارة عن قوس (عظمي في الغالب) يغطي الجسم من الجانبين والجانب البطني. يقع الحزام بشكل سطحي، مغطى بعدة عظام متماثلة مع لوح الكتف والغرابي في الفقاريات الأعلى. إنه يعمل فقط على توصيل الزعانف بالحزام الثانوي. يتكون الحزام الثانوي من عظم مزدوج كبير، متصل بسقف الجمجمة من الجانب الظهري، ومتصل ببعضه البعض من الجانب البطني. الحزام الخلفي للأسماك ضعيف التطور. يتم تمثيله بلوحة مقترنة صغيرة. في الأسماك ذات الزعانف الفصية، بدأت الزعانف في العمل كدعم عند التحرك على طول الأرض، وحدثت تغيرات فيها أعدتها للتحول إلى الطرف ذو الأصابع الخمسة للفقاريات الأرضية (الشكل 9). انخفض عدد العناصر العظمية، وأصبحت أكبر: القسم القريب يتكون من عظم واحد، والوسطى – عظمتين، والبعيدة – أشعة تقع شعاعيا (7 – 12). أصبح مفصل الهيكل العظمي للطرف الحر مع أحزمة الأطراف متحركًا، مما سمح للأسماك ذات الزعانف الفصية باستخدام زعانفها كدعم للجسم عند التحرك على طول الأرض.

الشكل 9. الزعنفة الصدرية للأسماك ذات الزعانف الفصية والساق الأمامية لبرمائيات قديمة (بعد كارول، 1992). 1 - كليثروم، 2 - لوح الكتف، 3 - باساليا، المقابلة عظم العضد, 4 - البازاليا المقابلة عظم الزند, 5 - البازاليا المقابلة نصف القطر، 6 - شعاعي، 7 - الترقوة.

المرحلة التالية من التطور هي استبدال الاتصال القوي للعناصر الهيكلية بمفاصل متحركة، وانخفاض عدد الصفوف في الرسغ وعدد العظام المتتالية في الفقاريات الأعلى، وإطالة كبيرة في الداني (الكتف، الساعد) والأقسام البعيدة (الأصابع)، وكذلك قصر عظام القسم الأوسط.

يعد طرف الفقاريات الأرضية رافعة معقدة تعمل على تحريك الحيوان على الأرض. مشدات الأطراف (الكتف، الغراب، الترقوة) لها شكل قوس يغطي الجسم من الجانبين ومن الأسفل (الشكل 10). لربط طرف حر، هناك انخفاض في لوح الكتف، وتصبح الأحزمة نفسها أوسع، والتي ترتبط بتطور كبير في عضلات الأطراف. في الفقاريات الأرضية، يتكون حزام الحوض من ثلاث عظام مزدوجة: الحرقفي والإسكي والعانة (الشكل 11)، وتتصل العظام الإسكية بالعجز. جميع العظام الثلاثة تشكل الحُق. مطور جيدا المنطقة الظهريةالأحزمة مما يساهم في تقويتها بشكل أقوى.

الشكل 10. مقارنة أحزمة الأطراف الأمامية للأسماك ذات الزعانف الفصية (يسار) والبرمائيات (يمين) (بعد كفاشينكو، 2014). 1 - كليثروم، 2 - لوح الكتف، 3 - الترقوة، 4 - القص، 5 - الغرابي، 6 - القص، 7 - خلف القص.

في البشر، تحدث شذوذات محددة وراثيًا في الهيكل العظمي للأطراف: الأقدام المسطحة، وعظام الرسغ الإضافية، والطرسوس، وأصابع اليد أو أصابع القدم الإضافية (كثرة الأصابع)، وما إلى ذلك.

الشكل 11. تطور حزام الحوض لدى الفقاريات الأرضية فيما يتعلق بتصغير الأضلاع (بعد كفاشينكو، 2014). 1 - الجوف العام، 2 - الأضلاع، 3 - العمليات الشائكة البطنية، 4 - صفيحة الحوض للأسماك، 5 - الحفرة مفصل الورك، 6 - الحرقفة، 7 - عظم العانة، 8 - الإسكية، 9 - عظم الفخذ 10 - الفقرة العجزية.