Общая характеристика периферического отдела скелета. Онто и филогенез

1.

Общая характеристика
периферического
отдела скелета. Онто и филогенез.

2.

Что собой представляют конечности?

3.

С точки зрения развития, конечность – это орган опоры и движения.
Появление конечностей связано с развитием двигательной функции
животного. Конечности относятся к периферическому отделу скелета и
являются образованием более поздним, чем отделы осевого скелета.
Конечности появились в связи с выходом животного на сушу, то есть в
связи изменением условий его существования. В зоотехническом
понятии, конечность – это развитая часть тела, имеющая определенное
анатомическое строение, определенные угловые сочетания, пропорции
и определенное положение костей. В биологическом смысле,
конечности являются важнейшим органами животных и человека.
Анатомически, конечности представляют собой очень сложную
систему двух пар одноплечих рычагов, соединенных между собой в
открытые кинематические цепи, которые обеспечивают опору,
хватательные и поступательные движения.

4.

Функциональное значение конечностей
• 1. Опора при стоянии.
• 2. Локомоторный орган(орган передвижения).
• 3. Амортизаторы организма

5.

Изучение строения конечности имеет большое
практическое значение в ветеринарной и
зоотехнической практике : нужно уметь
определить вид хромоты, на какую ногу хромает
животное.
В
зоотехнической
практике
конечности имеют значение для определения
рабочих качеств животного. Конечности имеют
жизненно важное значение. Так, потеря одной
конечности животного приводит к 100% потере
трудоспособности. У человека потеря руки –
70%, а такого важного органа как глаз-только к
30%.И наконец, степень развития конечностей,
степень развития ее функции – определяет степень
развития организма в целом.

6.

Греческий
философ
Басагор говорил, что
«человек потому самое
развитое животное, что у
него самые развитые
конечности».
Человек
стал человеком, потому
что, оторвавшись от
земли
грудными
конечностями,
он
освободил их для труда.

7.

Эволюция конечностей
Возникновение и развитие конечностей вызвано потребностью животного к
поступательному движению. В примитивном виде конечности возникли в
результате преобразования плавников рыб при переходе животных к наземному
образу жизни. При выходе животного на сушу плавниковообразные конечности
преобразовывались, усложнялись и приспосабливались к определенным
условиям существования животного.
Конечность приспособилась к поступательному движению : на суше – это
ногообразные конечности, у птиц - крылья, у водных млекопитающих – ласты. У
многих наземных позвоночных животных функция конечностей оказались
более широкими – конечности приспособились также выполнять хватательные
движения. Наиболее совершенной на данном этапе развития достигла грудная
конечность человека, благодаря чему он способен выполнять очень мелкие,
дифференцированные движения.

8.

9.

Существуют несколько теорий, рассматривающих
происхождение конечностей.
•Согласно одной теории – конечности образовались
как выросты ребер.
•В настоящее время господствует теория, согласно
которой ногообразные конечности наземных
животных развились в результате преобразований
плавников кистеперых рыб(латимерия). Согласно
этой теории появление ногообразных конечностей
рассматривают как преобразование пятилучевого
плавника

10.

Русские ученые
Северцев
и
Шмальгаузен выдвинули гипотезу о
том, что конечность наземного
позвоночного
животного
развивалась из 7-ми лучевого
плавника. При этом изменение
конечности
шло
по
двум
направлениям: за счет уменьшения
количества лучей в проксимальном
отрезке и за счет усложнения
дистального конца конечности – в
сторону увеличения числа пальцев.

11.

Большой вклад в решение вопроса о
развитии
конечностей
внес
В.
О.
Ковалевский – русский ученый-палеонтолог,
который на основании изучения ископаемых
предков лошади показал, как происходило
развитие ее конечностей от пятипалой
формы к той, что мы имеем сейчас.
Ковалевский указал причины, которые
обусловили развитие той или иной формы
конечности : условия жизни животного,
способ его передвижения, способ опоры
конечности о землю.

12.

Как же происходило развитие конечности?

13.

Этапы развития
I. Наиболее
примитивная форма конечности у древних рыб –
в виде сагиттальной складки вдоль дорсального края
туловища, которая имеет многолучевую хрящевую основу. В
эту складку врастает мускулатура из дорсальной группы мышц
позвоночного столба.
У хрящевых рыб хрящевые лучи у основания соединяются
и образуют общую хрящевую пластинку, которая в
дальнейшем преобразуется в скелет пояса конечностей. Такие
конечности являются рулями глубины и выполняют
незначительную опорную функцию. Направление движения
у этих животных регулирует хвост.

14.

II. Парные боковые складки на всем протяжении тела( у ланцетника). В основе
их лежит хрящевой скелет, а мышцы врастают как из дорсальной, так и из
вентральной групп мышц позвоночного столба.
III. Затем происходит сегментация боковой складки – появляются грудные и
предхвостовые плавники. Они располагаются уже не горизонтально, а наклонно
к туловищу. Такие плавники уже выполняют функцию изменения направления
движения, роль органов опоры(особенно у двоякодышащих рыб) и даже в
осуществлении планирующего полета(летающие рыбы).Это сопровождается
существенными изменениями в строении плавников. У селахий в основе
плавников появляются хрящевые зачатки плечевого и тазового пояса, которые
охватывают тело со всех сторон, при этом обособляется наружная часть
конечности в виде луча. В дальнейшем развивается одна ось луча, остальные
лучи редуцируются, а осевой луч на дистальном конце расщепляется, дает
начало формированию пальцев. Таким образом у кистеперых рыб образуются
уже не плавники, а плавниковообразные конечности, при помощи которых они

15.

IV. На дальнейшем этапе развития конечности преобразовывались за
счет потери боковых лучей, расщепления центрального луча на
отдельные звенья и появления угловых сочетаний – появились
примитивные ногообразные конечности(рептилии, амфибии). Но
способ передвижения у них сохраняется прежний – боковые изгибы
туловища и хвоста.
V. На следующем этапе шло усложнение дистального отрезка
ногообразной конечности – в результате расщепления дистального
луча появилась пятипалая конечность. То есть развитие конечности
шло по двум путем :
1) Нарастание числа компонентов
2) Уменьшение числа компонентов.

16.

Одновременно происходило изменение угловых сочетаний отдельных звеньев
конечности в связи с тем, что при переходе из водной среды в воздушную
животные стремились преодолеть действие сил гравитации, стремились
оторваться от земли, приподнять тело между конечностями. Это привело к тому,
что изменилось направление расположения лучей, величина углов между ними и
изменилось направление угла: если у рептилий углы между плечевым и локтевым
костями были почти прямыми и направлены в боковые стороны, то при
поднятии туловища между конечностями угол между плечевой костью и
предплечьем стал острым и вершина его направилась назад. Такое расположение
звеньев конечностей позволило животному более быстро передвигаться.

17.

Что вызвало появление именно двух пар
конечностей?

18.

При поступательном движении животное
совершает волнообразные движения и при
этом возникает необходимость в появлении
точек опоры.
В месте этих точек опоры в дальней
начинают формироваться зачатки
конечностей.
Также имеет значение место центра тяжести.
При перемещении центра тяжести вперед грудные конечности превратились в
опорные, а тазовые в локомоторные. При
перемещении центра тяжести назад(человек,
приматы) – передние конечности
освободились и стали орудием.
1.Голова
2.Точки
опоры
3.Хвост

19.

В процессе онтогенеза развитие конечности происходит
следующим образом: вначале в области боковой складки
туловища появляется зародышевая почка в виде скоплений
клеток мезенхимы.
У 5-ти недельного зародыша намечается плечевой пояс и
свободная конечность, в которой намечается расчленение на
отдельные лучи.
У 8-ми недельного зародыша – зачатки конечности
замещаются хрящевой тканью.
У плода в возрасте 4-6 месяцев появляются очаги окостенения.

20.

В
процессе
развития
грудная
конечность
развивается раньше, чем
тазовая.
При
этом
отдельные звенья грудной
и тазовой конечности
развиваются
неравномерно.
Чем это вызвано?

21.

Это вызвано тем, что грудная и тазовая конечности отличаются в
функциональном отношении:
1. Грудные конечности преимущественно выполняют опорную функцию,
поэтому грудные в целом развиты слабее, в них меньше на одно угловое
сочетание, конечность короче на 15-17 см.
2. Тазовая конечность преимущественно локомоторная. Она является основным
мотором организма, обеспечивающим толкание туловища вперед, потому в
области тазовой конечности сконцентрировано до 50% всей туловищной
мускулатуры.
Следующим, ведущим фактором формообразования конечностей является
мышечная сила.

22.

Общий план строения конечностей.
Грудная и тазовая конечности построены по
общему плану, на так как они функционально
различны, в строении их отдельных звеньев будут
иметься различия : например, в строении
плечевого и тазового пояса, в способе соединения
поясов с туловищем.
Функциональные различия обусловили
определенные особенности в строении ее
свободного звена на грудной и тазовой
конечности : на тазовой больше бугров, больше
угловых сочетаний, разные величины
соответствующих углов и тазовая конечность в
целом длиннее грудной.

23.

Мы уже говорили, что в процессе развития конечность
претерпевала ряд изменений. Изменения происходили за счет
удлинения звеньев и за счет расчленения на дополнительные лучи
дистального участка конечности… .А у непарнокопытных
животных развитие шло в сторону уменьшения лучей на
дистальном конце конечности.
Конечность приобретает ту или иную форму у разных видов
животных в зависимости от того, какую функцию она
приспособилась выполнять:
1)У массивных животных конечности должны удерживать большой
вес животного и это привело к тому, что у них сильно развиты
лучевая и локтевая кости(они более массивные, короткие)

24.

У массивных животных
конечности
должны
удерживать большой вес
животного и это привело
к тому, что у них сильно
развиты
лучевая
и
локтевая кости(они более
массивные, короткие)

25.

У роющих животных
(крот)
–
короткие
плечевые
кости
и
предплечье,
сильно
развиты кости лапы.

26.

У быстробегающих
животных –
конечности более
длинные(длинная
лопатка и плечевая
кость, большой
размах конечностей)

27.

У
прыгающих
животных
–
сильнее развиты
тазовые
конечности

28.

В целом о конечностях можно сказать:
1. В процессе эволюции конечности приспособились
выполнять весьма разнообразные функции : опорную,
для плавания, бега, летания, хватания и т.д..
2. Все конечности по своему происхождению
многосегментные.
3. Конечность – это усложненный в процессе филогенеза
орган.
4. Все конечности гомологичны и гомодинамны.
5. При всем многообразии животного мира конечности
имеют один общий план строения.

29.

Факторы развития конечностей
1. Взаимодействие между клеткой и внешней средой.
2. Взаимодействие между
организма и появление
специальных органов движения.
3. Потребность в саморазвитии и в движении – приводит к
4. Влияние среды и организма. Изменчивость. Бурные развития
коры головного мозга.
5. Функция рабочих процессов как стимул и направление
развития. Роль аналитической и синтетической деятельности
нервной системы.
6. Роль творческого познания.
7. Противодействие силам гравитации.