Какие системы органов обеспечили деятельность мышечной системы в процессе эволюции
Обновлено: 04.07.2024
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ
Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation
Развитие опорно-двигательной системы
Скелет и мышцы человека изменяются в течение жизни. В детстве, юношеском возрасте они быстро растут и развиваются. Рост и окостенение скелета завершаются к 25 годам. Кости растут в длину до 23-25 лет, а в толщину до 30-35 лет. Нормальное развитие опорно-двигательной системы зависит от полноценного питания, наличия в пище витаминов и минеральных солей. На развитие скелета влияет также двигательная активность человека. У людей, которые занимаются физическим трудом, спортом, на костях в местах прикрепления мышц образуются выступы, бугорки. Это увеличивает поверхность соприкосновения сухожилия мышцы с костью, что содействует прочности прикрепления. Кроме того, надкостница обильнее снабжается кровью, кости быстрее растут. Они крепче и прочнее.
Значение двигательной активности
Без движения нельзя представить жизнь и труд человека. Движения необходимы для его нормального физического и умственного развития.
В наше время значительную часть тяжелого физического труда взяли на себя различные машины и приспособления. Это привело к тому, что человек стал меньше двигаться, снизилась его мышечная нагрузка.
Ожирение сердца. Включения жира в мышечную ткань (показаны цифрами 1 и 2)
Недостаток движения, т. е. гиподинамия (буквально: снижение силы), вредно влияет на здоровье человека. Нарушается работа сердца, легких, снижается устойчивость к болезням, развивается ожирение . Для поддержания двигательной активности человек должен постоянно заниматься физическим трудом, физкультурой, спортом.
Значение тренировки мышц
При работе мышцы лучше снабжаются кровью. Она приносит клеткам мышц больше питательных веществ и кислорода.
В организме непрерывно идут процессы обмена веществ. Часть всосавшихся в кишечнике веществ идет на построение элементов клеток и тканей, на синтез ферментов. Другая часть распадается и окисляется с освобождением энергии. Эти процессы тесно связаны между собой. Чем сильнее идут процессы распада и окисления, тем интенсивнее создаются новые вещества.
При несоответствии между поступлением питательных веществ и энерготратами избыток всосавшихся веществ идет на образование жира. Он откладывается не только под кожей, но и в соединительной ткани, которая нередко замещает специализированные ткани (мышечную, печеночную и др.).
Рассмотрим, что происходит при интенсивной мышечной работе. Интенсивное биологическое окисление органических веществ приводит к образованию большого количества молекул АТФ, которые участвуют в работе мышц. Мышечная работа происходит за счет распада молекул АТФ с освобождением энергии. После ее окончания обычно значительный запас неизрасходованных молекул АТФ остается в мышечных волокнах. За счет этих молекул идет восстановление утраченных структур, причем их оказывается больше, чем было в начале работы. Это явление называется тренировочным эффектом. Он наступает после интенсивной мышечной работы при условии достаточного отдыха и полноценного питания. Но всему есть свой предел. Если работа слишком интенсивная, а отдых после нее недостаточен, то восстановления разрушенного и синтеза нового не будет.
Следовательно, тренировочный эффект будет проявляться не всегда. Слишком малая нагрузка не вызовет такого распада веществ, который смог бы накопить много молекул АТФ и стимулировать синтез новых структур, а слишком напряженная работа может привести к преобладанию распада над синтезом и к дальнейшему истощению организма. Тренировочный эффект дает лишь та нагрузка, при которой синтез белков обгоняет их распад. Вот почему для успешной тренировки затрачиваемые усилия должны быть достаточными, но не чрезмерными. Другое важное правило состоит в том, что после работы необходим обязательный отдых, позволяющий восстановить утраченное и приобрести новое.
Систематические занятия физическими упражнениями способствуют росту и развитию мышц. Человек становится физически сильнее, выносливее.
Сейчас медицине известны вещества, которые могут резко поднимать на короткое время нервную и мышечную силу, а также препараты, стимулирующие синтез мышечных белков после действия нагрузок. Первая группа препаратов получила название допингов . (Впервые допинг стали давать лошадям, участвующим в скачках. Они действительно показывали большую резвость, но после скачек никогда не восстанавливали свою прежнюю форму, чаще всего их пристреливали.) В спорте применение этих веществ категорически запрещено. Спортсмен, принявший допинг, имеет преимущество перед теми, кто его не принимал, и его результаты могут оказаться лучшими не за счет совершенства техники, мастерства, труда, а за счет приема препарата, к тому же допинг очень вредно действует на организм. За временным повышением работоспособности может последовать полная инвалидность.
Вещества второго типа используют в медицине, например при восстановлении мышечной деятельности после того, как снят гипс, наложенный после перелома кости. В спорте эти вещества находят ограниченное применение.
Как правильно распределить физические нагрузки? Надо ли выполнять силовые упражнения, едва проснувшись? Оказывается, нет. Цель утренней зарядки лишь в том, чтобы перейти от сна к состоянию бодрствования, усилить кровообращение и дыхание, поднять работоспособность. Обычно зарядка включает от пяти до десяти упражнений для различных групп мышц. Зарядка начинается с потягивания, что способствует разминке мышц, суставов и связок. Затем выполняются упражнения для плечевого пояса, рук, туловища, тазового пояса и ног. Заканчивается зарядка бегом на месте, ходьбой и дыхательными движениями, нормализующими кровообращение.
В комплекс физических упражнений обычно включают статические и динамические упражнения. К статическим относятся такие упражнения, как "ласточка", "позы йогов"; к динамическим – все упражнения, включающие те или иные движения. Статические упражнения развивают силу, выносливость, способность работать при недостатке кислорода, но они не могут развить быстроту, точность и целенаправленность движений. Это достигается с помощью динамических упражнений. Таким образом, статические и динамические упражнения дополняют друг друга и используются в нужном соотношении.
Один и тот же комплекс упражнений перестает оказывать влияние на организм человека, если он становится привычным. Поэтому раз в неделю комплекс упражнений обычно обновляют.
Основная задача уроков физической культуры в школе – научить правильным экономным движениям при выполнении ходьбы, бега, прыжков, при катании на лыжах и коньках, работе на спортивных снарядах. Но получить такую нагрузку, которая давала бы тренировочный эффект, на уроках физкультуры удается нечасто. Поэтому необходимы занятия спортом. Большое значение для каждого человека имеет правильный выбор вида спорта. При этом надо исходить из своих анатомо-физиологических предпосылок, способностей, возраста, состояния здоровья.
Развивая мышцы, мы тренируем и нервную систему. Наши движения становятся более точными, быстрыми и экономными. Вспомните, какими неловкими были ваши первые движения на коньках, велосипеде и какими они стали, когда вы научились хорошо кататься. Физические упражнения развивают грудную клетку, дыхательные мышцы, укрепляют сердце, улучшают работу пищеварительной системы.
Летом полезно плавать. При плавании работают все группы мышц. Плавание – прекрасное средство массажа тела и закаливания организма. Оно делает человека устойчивым к простудным заболеваниям. Зимой непременно ходите на лыжах. При лыжном пробеге работают мышцы ног, рук, спины, укрепляются кровеносная, дыхательная и нервная системы.
Для того чтобы стать сильным, ловким, выносливым и работоспособным, необходимо регулярно заниматься физическим трудом, физкультурой и спортом. Тренировки повышают мышечную силу, способствуют улучшению координации и автоматизации мышечных действий. Тренировка действует благотворно не только на сами мышцы, но и на состояние скелета, на развитие всего организма. Усиленная мышечная работа способствует тренировке дыхательной и сердечно-сосудистой систем, развитию сердечной мышцы и мышц грудной клетки, улучшению настроения, создает ощущение бодрости и в конечном итоге приводит повышению жизнедеятельности всего организма.
Полезен для тренировки мышц и разнообразный физический труд: работа в саду и огороде, уборка класса и квартиры.
Скелет и мышцы изменяются в процессе всей жизни человека. Они совершенствуются при тренировках и деградируют при гиподинамии. Увеличение мышечной силы происходит при нагрузках, близких к предельным, достаточном питании и полноценном отдыхе.
Мышечная система — это совокупность мышц и мышечных пучков, объединенных обычно соединительной тканью. Она представлена гладкими мышцами внутренних полых органов, поперечнополосатыми скелетными мышцами и мышцей сердца.
Благодаря мышцам тело удерживается в равновесии и перемещается в пространстве, осуществляются дыхательные движения грудной клетки и диафрагмы, движение глаз, образование звуков, глотание, передвижение по внутренним полым органам их содержимого.
Эволюция животных была связана с совершенствованием моторных функций. Аппарат передвижения совершенствовался от амебоидного, ресничного и жгутикового до формирования мышечных клеток и возникновения мышечного движения (рис. 1, 2).
Рис. 1. Расположение сократительных нитей (ресничек) у инфузорий.
Рис. 2. Мышечная система гидры,
а. Схема продольного разреза тела гидры: 1 — клетки эктодермального слоя; 2 — клетки энтодермального слоя. б. Эктодермальная эпителиально-мускульная клетка: 3 — мышечное волоконце (продольное расположение мышечного волоконца в клетке),
в. Энтодермальная эпителиально-мускульная пищеварительная клетка: 4 — мышечное волоконце (поперечное расположение мышечного волоконца в клетке).
В ходе эволюции сначала развилась гладкая мышечная ткань. Она состоит из клеток веретенообразной формы. В такой клетке находятся ядро, митохондрии, миофибриллы — сократительные нити (рис. 3).
Рис. 3. Гладкая мышечная ткань: 1 — гладкая мышечная клетка; 2 — кровеносный капилляр; 3 — нервы; 4 — соединительная ткань; 5 — ядро.
Гладкая мышечная ткань образует стенки полых внутренних органов и иннервируется вегетативной нервной системой, которая обеспечивает медленные сокращения, что определяет высокую сопротивляемость к утомлению мышечных клеток, т. е. способность к выполнению длительной работы. Гладкие мышцы внутренних органов способны к самостоятельным автоматическим сокращениям, которые регулируются •нервными клетками, находящимися в их стенках. Сокращения гладких мышц непроизвольные.
Позже появилась поперечнополосатая мы- шечная ткань, которая образует скелетные мышцы. Кроме поперечнополосатой мышечной ткани в состав их входят плотная и рыхлая соединительные ткани. Мышцы обильно снабжены кровеносными сосудами и нервами. Поперечнополосатая мышечная ткань состоит из волокон, образованных путем слияния многих клеток (миобластов). Мышечное волокно имеет поперечную исчерченность (рис. 4, а).
Рис. 4. Макро- и микроскопическое строение поперечнополосатой мышечной ткани, а. Поперечно-полосатое мышечное волокно: 1 — участок мышечного волокна; 2 — участок миофибриллы. б. Схема строения миофибрилл. в. Схема строения участка миофибриллы. — саркомер (участок миофибриллы, расположенный между пластинками Z).
В саркоплазме его находятся сократительные образования — миофибриллы, в которых чередуются светлые и темные участки, или диски. Поперек светлых дисков проходит Z мембрана (рис. 4, б, в). Светлые и темные диски состоят из сократительных белков: светлые — из тонких актиновых нитей, а темные — из толстых нитей миозина. Тонкие нити располагаются между волокнами миозина и проходят через Z мембрану. Механизм мышечного сокращения — это своеобразное скольжение нитей миозина относительно нитей актина (рис. 5).
Рис. 5. Изменения взаимоположения толстых и тонких протофибрилл:
а — состояние покоя; б — состояние сокращения; в — состояние расслабления.
Источником мышечного сокращения является энергия расщепления аденозин- трифосфорной кислоты (АТФ). Поперечная исчерченность части миофи- брилл встречается в мышцах асцидий, моллюсков, червей, но полного развития эта организация мышечной клетки достигает у насекомых и позвоночных. Такая мускулатура приспособлена к быстрым и мощным сокращениям, которые необходимы для бега, плавания, полета.
Каждая мышца, состоящая из множества мышечных волокон, имеет мышечное брюшко, или тело, и сухожильные концы (рис. 6).
Рис. 6. Строение мышцы:
1 — мышечное брюшко; 2,3 — сухожильные концы; 4 — поперечнополосатое мышечное волокно
Одним сухожильным концом мышца прикрепляется к одной кости — это головка мышцы, другим заканчивается, прикрепляясь к другой кости, — это хвост мышцы. Мышцы различают по характеру движений — сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие, расширяющие, суживающие; по роду деятельности — мимические и жевательные мышцы головы; по направлению мышечных волокон выделяют мышцы с продольными, поперечными, косыми волокнами (рис. 7).
Рис. 7. Послойное расположение мускулатуры внутренних органов,
а. Сердце человека: 1 — внутренний продольный слой; 2 — круговой слой (средний слой); 3 — наружный продольный слой.
б. Желудок человека: 1 — наружный продольный слой; 2 — средний круговой слой; 3 — внутренний косой слой.
Иннервирует скелетные мышцы соматическая нервная система. Соматические нервы обеспечивают экстренные сокращения скелетной мускулатуры. Скелетные мышцы не обладают большой выносливостью и более приспособлены для быстрых и сильных, но относительно кратковременных сокращений. Скелетные мышцы у женщин составляют 30—35% массы тела, у мужчин — 35—40%, у людей пожилого возраста — около 30%, у спортсменов — до 50% . У новорожденных масса всех мышц составляет 23% массы тела. К 16—18 годам мышечная масса человека достигает 40—44%.
В процессе эволюции позже других появляется сердечная мышца, образующая мышечный слой сердца (рис. 5). По строению сердечная мышца похожа на поперечнополосатую, но по выполняемой функции на гладкую мышеч- ную ткань. Ее основу составляет сердечно- мышечная клетка. Ядра располагаются в центральной части клетки, миофибриллы занимают периферическое положение.
Характерным морфологическим признаком строения сердечной мышцы являются контакты двух смежных клеток, которые видны под микроскопом в виде темных полосок — вставочных дисков. С помощью дисков сердечные мышечные клетки соединяются в мышечные волокна. Между соседними мышечными волокнами имеются соединения, которые обеспечивают сокращение миокарда как единого целого в предсердиях и желудочках сердца. Для сердечной мышечной ткани характерно обилие митохондрий, которые располагаются около ядра, между миофибриллами. Миофибриллы так же, как и в скелетных поперечнополосатых мышцах, имеют поперечную исчерченность.
Иннервируется сердечная мышца парасимпатическими нервами, которые ослабляют и замедляют работу сердца, и симпатическими нервами, которые усиливают и ускоряют работу сердца. Кроме этого, в сердце есть клетки, богатые саркоплазмой, и поперечная ис- черченность в них выражена менее четко. Эти клетки способны ритмически возбуждаться без действия на них внешнего раздражения, обеспечивая тем самым автоматическое сокращение сердца.
Ритмическая работа сердца обеспечивает закономерную смену рабочего акта восстановительным, который приходится на расслабление сердечной мышцы. В результате этой ритмичной работы обеспечивается постоянно протекающее в сердечно-мышечных клетках самообновление.
Этот процесс физиологической регенерации осуществляется внутриклеточно, т. е. путем замещения износившихся частей клеток новообразованными. Дефекты сердечной мышцы зарастают соединительной тканью. Установлено, что при определенных условиях сердеч- но-мышечные клетки способны митотически делиться.
Основные свойства мышц — возбудимость (способность приходить в состояние возбуждения в ответ на раздражение), проводимость (способность передавать возникшие в результате возбуждения биоимпульсы от одного мышечного волокна к другому), сокра- тимость (способность к сокращению, в результате чего мышца укорачивается).
При длительной физической работе мышц наступает утомление. В утомленной мышце снижается уровень кровоснабжения, а следовательно, доставка кислорода и питательных веществ и удаление продуктов обмена. Создание нормальных гигиенических условий физического и умственного труда и полноценного отдыха устраняет переутомление.
Занятия физкультурой совершенствуют не только мышечную систему, но и вегетативные функции (дыхание, кровообращение и др.), без которых невозможно выполнение мышечной работы.
Сущность, функции и строение мышц. Особенности развития скелета и мускулатуры нижней конечности в связи с приспособлением к вертикальному положению тела человека. Прогрессивная дифференцировка скелета и мускулатуры руки в связи с трудовой деятельностью.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.06.2012 |
| Размер файла | 4,7 M |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В области головы наибольшее изменение претерпели мимические мышцы. Эти движения не требуют больших усилий, поэтому мимические мышцы не оформились в виде мощных мышечных пучков, а имеют вид тонких лент или групп волокон, весьма подвижных. Единый, слабо дифференцированный поверхностный пласт подкожной мышцы, имеющийся на голове полуобезьян, дифференцировался у человека на множество мимических мышц, способных отразить сложнейшие эмоции. Особенно вокруг ротовой щели, что связано с членораздельной речью и ослаблением жевательного аппарата.
В эволюции мимических мышц от низших приматов к человеку наблюдаются следующие основные изменения. Единая надчерепная мышца низших приматов разделяется у обезьян на лобную и затылочную мышцы, соединенные сухожильным шлемом. Редуцируются ушные мышцы, уменьшается в размерах подкожная мышца шеи. У низших обезьян имеется мощный скулоглазничный мышечный пласт, состоящий из слившихся скуловой мышцы и глазничной части круговой мышцы глаза. У человека части этого пласта обособляются, а скуловая часть разделяется на большую скуловую мышцу и скуловую головку мышцы, поднимающей верхнюю губу. Носогубная мышца низших обезьян, покрывающая нос и распространяющаяся на верхнюю губу, у человека разделяется на мышцу гордецов и носовую мышцу. У человека от подкожной мышцы шеи отделяется мышца, опускающая нижнюю губу, а также развивается мышца смеха.
Жевательные мышцы у человека, так же как и жевательный аппарат в целом, ослаблены по сравнению с другими приматами.
У туловищной мускулатуры человека происходит ряд существенных изменений, связанных с редукцией хвоста, укорочением и расширением туловища, распространением на ребра большой грудной мышцы. Часть хвостовых мышц редуцируется до бесполезных рудиментов, вплоть до полного отсутствия. Другие бывшие хвостовые мышцы образуют специфическую для человека мышцу, поднимающую задний проход, которая служит диафрагмой таза и поддерживает внутренности малого таза. В области живота у человека имеется типичная рудиментарная мышца - пирамидальная. Она хорошо развита у сумчатых (поддерживает сумку), а у человека изменчива по форме и величине, в 22% случаев она полностью отсутствует.
В эволюции мышц верхней конечности человека также происходит ряд существенных изменений, которые отражают увеличение свободы и размаха движений руки, особенно боковых (отведение-приведение) и вращательных. Верхняя конечность утратила опорную функцию. Увеличилась независимость движений пальцев, возросла роль движений большого пальца.
В строении мышц, приводящих в движение плечевой сустав, у человека много общего с человекообразными обезьянами. У них развивается ключичная часть большой грудной мышцы, усиливается прикрепляющаяся к ключице часть трапециевидной мышцы, дифференцируется мышца, поднимающая лопатку. Все особенности организации мышечного аппарата связаны с увеличением свободы движения плеча.
Характерное для человека развитие лучевой кости и увеличение подвижности кисти выражается в увеличении массы ее лучевых сгибателей и разгибателей по отношению к локтевым. Увеличивается масса вращателей предплечья - пронаторов и супинаторов.
Возрастание роли независимых движений пальцев проявляется в редукции длинной ладонной мышцы, которая играет важную роль при сгибании кисти и пальцев в целом; в полном обособлении друг от друга поверхностного и глубокого сгибателя пальцев; в увеличении независимости отдельных сухожилий каждой из этих мышц; в обособлении от глубокого сгибателя пальцев длинного сгибателя большого пальца; в ослаблении перемычек между отдельными сухожилиями разгибателя пальцев. Особенно сильно у человека развиты и хорошо дифференцированы собственные мышцы большого пальца, которые у антропоморфных приматов частично ослаблены и слиты между собой. Значительные эволюционные изменения в мускулатуре нижней конечности человека связаны с переходом к прямохождению и увеличением опорной роли ноги. Мощного развития достигает большая ягодичная мышца, причем только у человека появляется та ее часть, которая начинается от подвздошного гребня. Она становится разгибателем бедра и играет важнейшую роль в поддержании выпрямленного положения тела. В связи с увеличением роли разгибательных движений в коленном суставе у человека увеличивается масса четырехглавой мышцы бедра, а задние мышцы бедра (полусухожильная, полуперепончатая и двуглавая) уменьшаются в объеме.
Возрастание роли подошвенного сгибания стопы при ходьбе отражается в увеличении у человека и антропоморфных обезьян массы камбаловидной мышцы и удлинении ее сухожилия. Важная роль сгибания большого пальца при отталкивании от земли у человека проявляется в увеличении и полном обособлении длинного сгибателя большого пальца от длинного сгибателя пальцев стопы. Появляется третья малоберцовая мышца, обособляющаяся от длинного разгибателя пальцев (у человека встречается в 93% случаев), что связано с важной ролью пронации стопы при ходьбе на двух ногах.
Литература
1. Анатомия человека: В 2-х т. / Под ред. М.Р. Сапина. - М.: Медицина, 1986-1997.
2. Быков В.Л. Частная гистология человека: Учебник. - Санкт-Петербург: Сатис, 1999.
3. Гистология: Учеб. для студ. мед. вузов / Под ред. Э.Г. Улумбекова, Ю.А. Челышева; Авт.: Н.В. Бойчук, Р.Р. Исламов; С.Л. Кузнецов и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : ГЭОТАР-МЕД, 2001. - 670 с.
4. Краев А.В. Анатомия человека в 2 т.
5. Курепина М.М., Воккен Г.Г. Анатомия человека: Учебник. - М.: Просвещение, 1979.
6. Международная анатомическая номенклатура / Под ред. С.С. Михайлова. - М.: Медицина, 1980.
7. Сапин М.Р., Брыксина З.Г. Анатомия человека: Учебное пособие. - М: Просвещение; Владос, 1995.
8. Синельников Р.Д. Атлас анатомии человека: В 3-х т. - М.: Медицина, 1981.
9. Р.П. Самусев, Г.И. Пупышева, А.В. Смирнов; Атлас по цитологии, гистологии и эмбриологии: Учебное пособие для высш. мед. учеб. заведений / Под. ред. Р.П. Самусева. - М.: ОНИКС 21 век: Мир и Образование, 2004. - 399 с.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное учреждение
«Омский государственный аграрный университет
Факультет ветеринарной медицины
Кафедра анатомии, гистологии, физиологии
и патологической анатомии
РЕФЕРАТ
по дисциплине Б1.Б.7 Анатомия животных
Работу выполнил(а) студент(ка) Ф.И.О..
курс, группа
Общие признаки строения тела животных…………………………………….3
Понятие о целостности организма и его единство с экологией. Понятие о норме, вариантах и аномалиях………………………………………………………….4
Части и области тела животного………………………………………………..5
Понятие о фило- и онтогенезе, принципы филогенеза. Классы позвоночных, входящие в филогенетический ряд…………………………………………….5
Филогенез скелета головы. Факторы, влияющие на форму и строение скелета головы…………………………………………………………………………….8
Фило- и онтогенез скелетных мышц……………………………………………8
Список использованной литературы………………………………………………… ….11
Двигательные процессы, как известно, играют крайне важную роль в способности организма животных приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Эта способность выражается изменением рефлекторных реакций, нормальное функционирование которых невозможно без мышечной работы. Говоря о значении мышечной системы животных, важно знать, что мышцы принимают участие в таких активных процессах деятельности, как: добывание пищи, защитные рефлексы при возникновении угрозы безопасности животных, способность к продолжению рода, а именно – размножение. Кроме того, без мышц невозможны и вегетативные процессы: переваривание пищи, дыхание и др. За счет особой системы тканей и органов осуществляется движение. В совокупности они носят название опорно-двигательного аппарата.
Значение опорно-двигательного аппарата велико. Осуществление обменных процессов и передвижение считается невозможным без участия органов аппарата движения. Он играет крайне важную роль в определении положения тела животного в пространстве, образовании внешней формы тела. 60% от массы тела животного приходится именно на долю опорно-двигательного аппарата.
Рассматривая органы аппарата движения животных, нельзя достоверно утверждать, что все их ткани и , соответственно, и сами органы, которые образуют системы, выполняют одинаковые функции. Это послужило условному разделению опорно-двигательного аппарата активную и пассивную его части. Пассивная часть, на ее долю приходится около 15% от всего аппарата, включает в себя кости, их соединения. От них зависит такая важная характеристика, как степень подвижности костей, а также звеньев тела животного. Скелетные мышцы и их вспомогательные приспособления в свою очередь относятся к активной части. За счет их сокращения приводятся в движение кости скелета. Таким образом, активная и пассивная части опорно-двигательного аппарата находятся в тесной взаимосвязи, без нормального функционирования какой-либо из них трудно представить работу другой. Кроме того, их объединяет общее происхождение (Мезодерма).
Руководствуясь трудами многих ученых, внесших вклад в изучение двигательных процессов, считаю целью данной работы подробно раскрыть развитие органов аппарата движения животных. Все аспекты, касающиеся заданной темы, изложены в данной работе.
Общие признаки строения тела позвоночных животных.
Разнообразие живых организмов в наше время – это не что иное, как результат эволюции. Каждый живой организм имеет свои отличительные от других видов особенности как во внешнем виде, так и некоторые отличия во внутреннем строении. Несмотря на это разнообразие, все же выделяют некоторые общие признаки строения тела позвоночных животных.
В первую очередь, главное сходство всех позвоночных заключается в наличии пяти отделов: головы, шеи, туловища, хвоста и конечностей. Однако некоторые виды не имеют парных конечностей, потому как их отсутствие бывает первичным. Это объясняется редукцией. Тело позвоночных покрыто кожей, которая в свою очередь состоит из двух слоев, называемых эпидермисом (наружный слой) и дермой (внутренний слой). Еще один общий признак строения тела позвоночных – наличие так называемой хорды. Хорда служит первичной опорой, у взрослых особей она заменена на позвоночник. Череп позвоночных по строению бывает хрящевым, костно-хрящевым и костным. Скелет передней пятипальной конечности состоит из плечевой кости, двух костей предплечья, затем костей запястья, пяти костей пястья и фалангов пальцев. Плечевой пояс – это опора для передних конечностей, у наземных животных он представлен лопатками, ключицами и коракоидами (воронья кость). Скелет типичной задней конечности образован такими костными отделами как: бедренная кость, две кости голени, несколько костей плюсны заплюсны, пять костей плюсны и фаланги пальцев. Задние конечности сочленены с тазовым поясом, который в свою очередь образован подвздошными, лобковыми и седалищными костями. Размеры тела животных колеблются от нескольких миллиметров до нескольких метров.
Понятие о целостности организма и его единство с экологией. Понятие о норме, вариантах и аномалиях.
Нетрудно представить, что живой организм – это крайне сложная биологическая система. Однако несмотря на сложности строения, каждый организм является целым и неделимым. Такая неделимость обусловлена тем, что все его части, органы и их системы находятся в тесной генетической, функциональной и морфологической взаимосвязи.
Огромную роль играет взаимодействие организма с внешней средой. Как известно, жизнь всех живых организмов (от простейших до высокоорганизованных и в том числе людей) невозможна без поступления веществ из внешней среды. Единство живого организма с внешней средой проявляется, прежде всего, в постоянно непрекращающемся обмене веществ и энергии (метаболизм). Отсюда следует, что ни одна клетка, ни одна ткань живого организма не сможет нормально осуществлять свои жизненные функции без притока кислорода и питательных веществ, а также непрерывного удаления продуктов распада. Данную взаимосвязь организма с внешней средой можно представить в виде схемы 1. Кроме получения из внешней среды необходимых питательных веществ, процесс эволюции подтолкнул живые организмы приспосабливаться к тем или иным условиям внешней среды, т.е появились жизненно важные приспособления в зависимости от абиотических экологических факторов и их сезонных изменениях в природе (температуры, света, воды, почвы, топографии). Приспособленность животных к условиям среды обитания проявляется в их внешнем и внутреннем строении, размножении, заботе о потомстве и др. Например, покровительственная окраска, маскировка, мимикрия и др.
Внешняя среда Внутренняя среда Внешняя среда
Под нормой понимается вариант строения конкретного вида животного, который встречается наиболее часто, и характеризуется динамичным соответствием морфологических и физиологических особенностей организма изменяющимся условиям окружающей среды.
Наличие индивидуальных формы и строения тела животных позволяет говорить о так называемых вариантах. Вариантом называют разновидности общепринятой формы, которые могут носить прогрессивные и регрессивные признаки. Если некоторые признаки повышают жизнеспособность организма или будут отвечать требованиям селекции, то их называют прогрессивными. Регрессивные же признаки, в свою очередь, проявляются в результате пройденных этапов эволюционного развития.
Однако в некоторых случаях возможны и отклонения от нормы. Отклонения могут быть выражены в изменении формы, размера, расположения органа, которые не оказывают влияния на его функцию в целом. Такие резкие стойкие изменения называются аномалиями. Одни аномалии не изменяют внешнего вида животных (например, неправильное расположение органов), другие же наоборот резко выражены и имеют внешние проявления. Такие аномалии называют уродствами (недоразвитие черепа, конечностей и др.).
Части и области тела животного .
Тело всех позвоночных животных принято подразделять на осевую часть и конечности. У таких низших позвоночных как, например, рыбы, осевая часть состоит только из трех отделов – головы, туловища и хвоста. Млекопитающие более развиты по сравнению с рыбами, у них в осевую часть помимо перечисленных входит шейный отдел. Ствол тела образуют шея, туловище и хвост. Каждый отдел тела называется звеньями или областями. Основу областей составляют костные и хрящевые образования скелета.Осевую часть образуют голова, шея, туловище и хвост. Каждую из этих частей образуют отделы: на голове выделяют мозговой и лицевой отделы, на туловище – грудно-спинной, пояснично-брюшной и крестцовый отделы. В свою очередь пояс конечности и свободная конечность образуют часть конечностей. Рассмотрим несколько подробнее отделы тела животного.
В первую очередь обратим внимание на строение головы. Голова делится на два основных отдела – мозговой и лицевой. Для более детальной ориентировки мозговой отдел подразделяют на затылочную, теменную, лобную области. Лицевой отдел в свою очередь также подразделяют на следующие области: спинка носа и боковая область носа, подглазничная область, области ноздрей, верхней губы, нижней губы, подбородка. На боковых поверхностях лицевого отдела выделяют щечную область, область большой жевательной мышцы, подчелюстную область.
В шейном отделе принято выделять верхнюю выйную область с ее выйным краем и боковые шейные области. Все они расположены непосредственно над телами шейных позвонков. Область плечеголовной мышцы расположена широкой полосой вдоль тел шейных позвонков. Вентрально от нее расположена шейная вентральная область с ее гортанной областью впереди и трахеальной областью сзади.
Грудно-спинной отдел представлен следующими областями: холка, спина, боковая грудная область, предгрудинная область (по другому называют подгрудком), грудина, подреберье и область мечевидного хряща. На боковой грудной области различают реберную область и область плечевого пояса и плеча, принадлежащие уже к грудной конечности.
Поясничная область и обширная брюшная область (брюхо, живот) в свою очередь образуют пояснично-брюшной отдел. Брюшная область ограничена двумя поперечными линиями, из которых одна проходит на уровне самой выпуклой части последнего ребра, а вторая – на уровне маклока и подразделяется на три участка. Передний участок, от первой поперечной линии до контура реберной дуги, дает область мечевидного хряща. Кроме этого, на пояснично-грудном отделе туловища принято выделять следующие области: поясничную, подвздошную, паховую, пупочную и лонную. В верхней части подвздошной области находится голодная ямка. В крестцовом отделе туловища есть область, называемая крестцовой.
Что касается конечностей, то выделяют пояс грудной и тазовой конечности. Пояс грудной конечности представлен областью лопатки. На свободной грудной конечности выделяют следующие области: плеча, предплечья, запястья, пясти и пальцев. Запястье, пястье и пальцы образуют кисть.
В поясе тазовой конечности есть одна ягодичная область. На свободной тазовой конечности расположены области бедра, голени, заплюсны, плюсны, пальцев. Заплюсна, плюсна и пальцы тазовой конечности вместе составляют стопу. Крестцовую область вместе с левой и правой ягодичными областями объединяют под общим названием круп.
Понятие о фило- и онтогенезе. Принципы филогенеза. Классы позвоночных, входящие в филогенетический ряд.
Филогенез можно выразить графически. Всем известное родословное (филогенетическое) древо – это не что иное, как графическое изображение филогенеза. Важно помнить, что основной движущей силой, определяющей адаптивный характер филогенетических преобразований организмов, является естественный отбор. Конкретные напрвления филогенеза ограничиваются исторически сложившимися особенностями генетической системы, морфогенеза и фенотипа каждой конкретной группы.
Филогенез основан на следующих принципах, которые сформулировал ученый И.И.Шмальгаузен:
- каждый орган способен выполнять несколько функций, но главную роль из них будет выполнять только одна и являться главной. Остальные же функции в свою очередь будут являться второстепенными, благодаря чему орган способен преобразовываться;
- ввиду определенных обстоятельств, а именно изменение жизненных условий орган может изменить главную функцию, т.е будет выполнять второстепенную роль и наоборот;
- в организме всегда наблюдаются два противоположенных процесса: это регрессивное (редукция) и прогрессивное развитие. Органы, утратившие свои функции подвергаются постепенному исчезновению, то есть редукции. Иногда они становятся рудиментами, при условии сохранения второстепенной функции;
- в процессе развития организма происходит дифференцировка клеток, она идет одновременно с их интеграцией. Под дифференцировкой понимают разделение функций между клетками. Интеграция же - это процесс объединения клеток в ткани и органы. Укрепляясь тканями взаимосвязей, они обеспечивают целостность организма;
- все изменения в организме происходят коррелятивно, т.е. изменения в одних органах обязательно приведут к изменению в других.
Доказательством эволюции служит филогенетический ряд. В него входят следующие классы позвоночных:
Читайте также: