Tulang rangka anggota badan dalam ontogeni

Dua pasang anggota badan adalah tipikal untuk hampir semua vertebrata. Oleh itu, ikan telah berpasangan sirip dada dan pelvis, yang berkembang daripada mesenkim lipatan sisi.

Apabila vertebrata berpindah dari persekitaran akuatik ke darat, keadaan hidup mereka berubah, yang membawa kepada penstrukturan semula badan yang ketara. Haiwan darat mengembangkan anggota depan dan belakang, rangka yang dibina seperti tuas tulang yang terdiri daripada beberapa pautan dan membolehkan pergerakan di darat. Ikat pinggang anggota badan sudah ada dalam bentuk asas dalam ikan, tetapi ia mencapai perkembangan terbesar mereka dalam spesies darat, bermula dengan amfibia. Anggota badan disambungkan ke badan melalui ikat pinggang. Bentuk paling primitif rangka ikat pinggang bahu boleh diperhatikan pada ikan hiu, di mana ia terdiri daripada lengkungan tulang rawan dorsal dan ventral yang bersatu antara satu sama lain lebih dekat ke bahagian perut badan. Dari tempat gabungan gerbang ini pada setiap sisi, bahagian bebas sirip berlepas. Dari gerbang tulang rawan dorsal ikat pinggang bahu primitif, baik pada ikan yang lebih tinggi dan pada vertebrata darat, skapula kemudiannya terbentuk. Fossa glenoid terbentuk berhampiran skapula untuk artikulasi dengan rangka bahagian bebas anggota badan.

Gerbang cartilaginous ventral menimbulkan coracoid, yang pada amfibia, reptilia dan burung bercantum dengan sternum. Dalam mamalia viviparous, coracoid sebahagiannya berkurangan dan tumbuh pada skapula dalam bentuk proses berbentuk paruh. Satu lagi proses yang dipanggil "procoracoid" berkembang dari asas yang sama, atas dasar tulang integumen, klavikula, kemudian terbentuk. Klavikel bersambung dengan sternum di hujung medialnya dan dengan skapula di hujung sisinya. Tulang ini dibangunkan dalam mamalia yang bahagian bebas anggotanya boleh bergerak di sekeliling semua kapak. Pada haiwan yang pergerakannya semasa berlari dan berenang hanya dilakukan di sekitar satu paksi (ungulate, karnivor dan cetacea), klavikula berkurangan.

Ikat pinggang pelvis pada ikan adalah asas dan tidak bersambung dengan lajur vertebra, kerana ikan tidak mempunyai sakrum. Dalam ikan yu, ikat pinggang pelvis diwakili oleh lengkungan tulang rawan dorsal dan ventral. Sirip belakang memanjang dari tempat mereka bercantum. Gerbang tulang rawan dorsal ikat pinggang pelvis pada haiwan darat berkembang menjadi ilium. Iskium dan pubis, sepadan dengan coracoid dan procoracoid ikat pinggang bahu, berasal dari gerbang tulang rawan ventral. Ketiga-tiga asas tulang pelvis ini bersambung antara satu sama lain di tempat fossa glenoid terbentuk untuk artikulasi dengan bahagian bebas anggota belakang. Dalam mamalia, dengan usia, ketiga-tiga tulang bergabung menjadi satu tulang pelvis, dan rawan di antara mereka hilang sepenuhnya. Dalam vertebrata yang lebih tinggi, terutamanya dalam monyet dan manusia, kedua-dua tulang pelvis disambungkan pada hujung ventralnya, dan sakrum terjepit di antara mereka di bahagian dorsal. Ini membentuk cincin tulang - pelvis. Pada haiwan, pelvis adalah sokongan untuk anggota belakang, dan pada manusia - untuk anggota bawah kerana kedudukan menegaknya. Pada manusia, tulang iliac berkembang dengan ketara secara lateral, mengambil fungsi menyokong organ dalaman rongga perut.

Rangka bahagian bebas anggota badan dalam ikan terdiri daripada beberapa segmen tulang rawan atau tulang yang disusun dalam bentuk sinar dan mencipta asas pepejal untuk sirip. Dalam rangka anggota badan vertebrata darat, bilangan sinar dikurangkan kepada lima. Rangka kaki depan dan belakang pada haiwan, dan anggota atas dan bawah pada manusia, mempunyai pelan struktur yang sama dan diwakili oleh tiga pautan yang mengikuti satu sama lain: pautan proksimal (humerus dan tulang pelvis), pautan tengah (jejari dan ulna; tibia dan fibula) dan pautan distal (tangan, kaki). Tangan dan kaki di bahagian proksimal mereka terdiri daripada tulang kecil, dan di bahagian distal mereka adalah lima sinar bebas, dipanggil jari. Semua serpihan tulang yang ditunjukkan adalah homolog pada kedua-dua anggota badan.

Oleh kerana keadaan kewujudan vertebrata darat, unsur-unsur tulang individu dalam pautan distal anggota badan bersatu menjadi satu tulang atau mengalami pengurangan. Kurang kerap, perkembangan tulang tambahan diperhatikan, kebanyakannya adalah sesamoid (patella, tulang pisiform, dll.). Dalam haiwan darat, bukan sahaja anatomi anggota badan berubah - kedudukan mereka juga berubah. Oleh itu, dalam amfibia dan reptilia, pautan proksimal bahagian bebas kedua-dua pasangan anggota badan terletak pada sudut tepat ke badan, dan selekoh antara pautan proksimal dan tengah juga membentuk sudut terbuka ke sisi medial. Dalam bentuk vertebrata yang lebih tinggi, bahagian bebas terletak di satah sagital berhubung dengan badan, manakala pautan proksimal kaki depan berputar ke belakang, dan pautan proksimal anggota belakang - ke hadapan. Akibatnya, sendi siku diarahkan ke belakang, dan sendi lutut anggota bawah diarahkan ke hadapan.

Apabila vertebrata berkembang lebih jauh, kaki depan mula menyesuaikan diri dengan fungsi yang lebih kompleks daripada anggota belakang. Sehubungan dengan ini, struktur mereka juga berubah. Contohnya ialah sayap burung sebagai organ terbang. Mamalia memanjat mengembangkan anggota badan yang menggenggam dengan ibu jari yang boleh bertentangan. Keempat-empat anggota monyet mempunyai fungsi ini.

Manusia, satu-satunya daripada semua vertebrata, memperoleh kedudukan menegak, mula hanya bergantung pada kaki belakang (bawah). Kaki depan manusia, yang menjadi atas kerana kedudukan menegak, telah dibebaskan sepenuhnya daripada fungsi menggerakkan badan di angkasa, yang memberi mereka peluang untuk kadang-kadang membuat pergerakan yang sangat halus. Dalam hal ini, tulang lengan berbeza daripada tulang kaki dalam lebih ringan dan struktur halus. Mereka disambungkan antara satu sama lain dengan sendi boleh alih. Kebebasan pergerakan anggota atas pada manusia juga bergantung pada kehadiran klavikula, yang menggerakkan anggota atas bebas ke sisi. Tangan manusia telah menyesuaikan diri dengan aktiviti buruh, iaitu: tulang pergelangan tangan adalah kecil, boleh bergerak bersambung antara satu sama lain; jari telah memanjang dan menjadi mudah alih; ibu jari terletak hampir pada sudut tepat ke tulang metatarsus, sangat mudah alih dan menentang semua jari lain, yang memastikan fungsi menggenggam tangan semasa melakukan kerja yang kompleks.

Anggota bawah seseorang melakukan fungsi sokongan, memegang badan dalam kedudukan menegak dan menggerakkannya di angkasa. Dalam hal ini, tulang anggota bawah adalah besar, sendi antara pautan individu kurang bergerak daripada anggota atas. Fungsi yang berbeza pada anggota atas dan bawah pada manusia mempunyai kesan yang paling besar pada pautan distal - tangan dan kaki.

Tangan berkembang dan bertambah baik sebagai organ buruh. Kaki berfungsi untuk menyokong badan, ia menanggung semua beratnya. Jari kaki tidak memainkan peranan penting dalam sokongan, mereka telah menjadi sangat pendek. Ibu jari kaki terletak di baris yang sama dengan jari kaki yang lain dan tidak mudah alih.

Kaki adalah struktur melengkung yang kompleks secara mekanikal, yang mana ia berfungsi sebagai sokongan kenyal, di mana kelancaran kejutan dan getaran semasa berjalan, berlari dan melompat bergantung.

Dalam ontogenesis manusia, asas anggota badan muncul pada minggu ke-3 kehidupan embrio sebagai gugusan sel mesenkim dalam lipatan sisi badan embrio, menyerupai sirip ikan. Lipatan mengembang dan membentuk plat yang menimbulkan tangan dan, agak kemudian, kaki. Dalam asas ini, jari masih belum dapat dibezakan; ia terbentuk kemudian dalam bentuk 5 sinar. Urutan perkembangan selanjutnya unsur-unsur anggota badan masa depan diperhatikan dalam arah dari pautan distal anggota badan ke proksimal.

Semua tulang kaki, kecuali klavikula, yang berkembang berdasarkan tisu penghubung, memintas peringkat rawan, melalui tiga peringkat perkembangan. Dalam kes ini, diaphyses semua tulang mengeras dalam tempoh utero, dan epiphyses dan apophyses - selepas kelahiran. Hanya beberapa epifisis mula mengeras sejurus sebelum kelahiran. Dalam setiap tulang, sebilangan pusat osifikasi diletakkan, yang muncul dalam susunan tertentu. Dalam diaphyses tulang tubular, pusat osifikasi utama muncul pada akhir ke-2 - permulaan bulan ke-3 kehidupan intrauterin dan tumbuh ke arah epifisis proksimal dan distal. Epifisis tulang ini pada bayi baru lahir masih rawan, dan pusat osifikasi sekunder di dalamnya terbentuk selepas kelahiran, selama 5-10 tahun pertama. Epifisis tulang berkembang menjadi diafisis selepas 15-17 dan juga selepas 20 tahun. Masa kemunculan titik osifikasi utama semasa pembentukan tulang individu patut diberi perhatian khusus.

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