Порівняльні особливості осьового скелета різних видів хребетних

Різні види ссавців в процесі еволюційного розвитку зайняли свої екологічні ніші, які відрізняються, крім іншого, умовами взаємодій їх організму з гравітаційним полем Землі. Саме тому в процесі еволюції осьової скелет хребетних зазнав істотних змін. Филогенетически вихідною формою хребетного стовпа служить хорда (спінальна струна) - клітинний тяж ентомезодермального походження, який у переважної більшості хребетних і у людини заміщується скелетними елементами. Як постійний орган хорда існує у деяких нижчих хребетних. У більшості хребетних в дорослому стані хорда зберігається всередині хребців (у риб), в тілах хребців (у земноводних) і у вигляді драглистого ядра (у ссавців). Осьової скелет в онтогенезі проходить три стадії розвитку:

• хордові пластинки (зачаток струни);
• часткове заміщення її хрящовими елементами;
• виникнення кісткового осьового скелета.

Так, у безчерепних скелет представлений хордою і численними стрижнями з щільною студенистой тканини, що утворюють скелет непарних плавців і опору зябрового апарату. У ланцетника хребці складаються з майже безволокнистого клітинної маси. У круглоротих хорда зберігається протягом усього життя, але з'являються закладки хребців, що представляють собою невеликі парні хрящові утворення, рівномірно розташовані над хордою. Вони називаються верхніми дугами. У примітивних риб, крім верхніх дуг, з'являються нижні дуги, а у вищих риб-тіла хребців. Тіла хребців у більшості риб і тварин вищих класів формуються з тканин, що оточують хорду, а також з підстав дуг. З тілами хребців зростаються верхні і нижні дуги. Кінці верхніх дуг зростаються між собою, утворюючи канал, в якому знаходиться спинний мозок. На нижніх дугах виникають відростки, до яких прикріплюються ребра.

Залишки хорди зберігаються у риб між тілами хребців. У риб розрізняють два відділи хребетного стовпа: тулубовий і хвостовій. Функція першого - підтримка внутрішніх органів, другого - участь в пересуванні тіла.

Тіло хребця розвивалося у різних груп хребетних незалежно від хорди. Кісткове тіло хребця розвивається в сполучної тканини спочатку у вигляді тонкого циліндра. У цельноголових і дводихаючих тіла хребців розвиваються відразу як вапняні відкладення кільцеподібної форми навколо хорди.

Филогенетически сполучно-тканий внутрішній скелет заміщається хрящовим, а хрящової - кістковим. Під час онтогенетичного розвитку ця послідовність повторюється. Подальші зміни хребетного стовпа залежать від розвитку мускулатури і осьового скелета при рухах тіла. Хребетний стовп дорослої людини зберігає сліди пройденого шляху розвитку.

У дорослої людини в відношенні хребетного стовпа спостерігаються специфічні особливості пристосовногохарактеру, пов'язані з вертикальним положенням тіла. При прямоходіння тяжкість голови впливає на хребетний стовп, а слабо розвинений лицьовий відділ не вимагає сильних потиличних м'язів. Тому у людини слабо розвинені потиличний бугор і інші піднесення і нерівності на черепі.

Різниця в будові верхніх і нижніх кінцівок людини з відмінностями функцій рук і ніг в зв'язку з прямоходінням. Передні кінцівки тварин, як і задні, служать опорою для всього тіла і є органами руху, тому в їх будові немає різкого відмінності. Кістки передніх і задніх кінцівок тварин великі і масивні, їх руху однаково одноманітні. Кінцівку тварини зовсім не здатна до різноманітних, швидким, спритним рухам, які властиві руці людини.

Наявність вигинів хребетного стовпа у людини (шийний і поперековий лордоз, грудної і крижово-копч і підступи й кіфози) пов'язане з підтриманням рівноваги і переміщенням центру мас тіла при вертикальному положенні тіла. У тварин таких вигинів немає.

Людина за будовою хребетного стовпа (п'ять відділів, 33-34 хребця) займає певне місце серед ссавців. Розташовуючись один за іншим, хребці утворюють як би два стовпи - передній, побудований за рахунок тіл хребців, і задній, утворений з дужок і міжхребцевих суглобів. У людини голова добре врівноважена, а у чотириногих ссавців вона підвішена на зв'язках і м'язах, що починаються головним чином на шийних хребцях і остистих відростках грудних. У людини шийний відділ хребетного стовпа складається з 7 хребців. За винятком перших двох, вони характеризуються невеликими низькими тілами, поступово розширюються у напрямку до останнього Г У інших ссавців вони надзвичайно масивні і у напрямку донизу поступово коротшають, що пов'язано з положенням голови. Особливістю шийних хребців людини є роздвоєний остистийвідросток. Від загального типу шийних хребців відрізняються: атлант, який не має тіла і остистого відростка. Характерною особливістю хребця С ₇ епістрофея (осьової хребець) є наявність спрямованого вертикально вгору від тіла хребця зуба, навколо якого, як навколо осі, обертається атлант разом з черепом. Сьомий шийний хребець відрізняється довгим і нероздвоєними остистихвідростком, який легко прощупується через шкіру, і тому називається виступаючим. Крім того, він має довгі поперечні відростки, а поперечні отвори його дуже малі.

Грудний відділ хребетного стовпа людини складається з 12 хребців. Описані випадки наявності у людини і 13-го ребра. Дванадцять пар ребер з'єднують все відділи скелета грудної клітини у відносно жорстку систему, причому суглобові поверхні ребер розташовуються на сочленяющихся бічних поверхнях двох суміжних хребців і міжхребцевого диска. Міжхребцеві диски в грудному відділі збоку прикриті реберно-хребетними суглобами. Виняток становить рівень 12-го хребця, а іноді і 11-го, де зчленування відбувається не на рівні диска, а безпосередньо на тілі хребця. У грудному відділі міжхребетні диски ширше тел суміжних хребців і кілька виступають за їх межі в передній і бічних частинах, тоді як в задній частині цього не спостерігається.

У грудному відділі хребетного стовпа поперечні відростки у дорослої людини сильно відхилені назад, і в зв'язку з цим ребра виступають назад майже до рівня остистих відростків. Ця особливість будови, так само як збільшення у напрямку донизу тіл хребців, специфічна лише для людини і є пристосуванням до вертикального положення. У тварин цього не спостерігається.

Положення суглобових відростків неоднакове в різних відділах хребетного стовпа. У зв'язку з їх косим розташуванням в шийному відділі тяжкість голови розподіляється не тільки на тіла, але і на суглобові відростки. У ссавців в шийному відділі вони розставлені далеко один від одного і розвинені надзвичайно потужно, також як і тіла шийних хребців. У людини в грудному і поперековому відділах суглобові відростки розташовані відповідно у фронтальній і сагітальній площинах. У Цьому випадку тяжкість верхніх частин розподіляється переважно на тіла хребців, що і сприяє збільшенню їх маси.

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