Предположите чем можно объяснить сходное строение верхних и нижних конечностей у человека
Предположите чем можно объяснить сходное строение верхних и нижних конечностей у человека
Подробное решение страница стр.108 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Сапин М.Р., Сонин Н.И. 2014
1. Какие основные части различают в скелете человека?
В скелете человека различают: скелет головы (череп), скелет туловища и скелет верхних и нижних конечностей.
2. Каково строение и значение черепа? Почему кости черепа соединены неподвижно?
В черепе выделяют крупный мозговой и меньший лицевой отделы. Кости мозгового отдела черепа образуют полость, в которой расположен головной мозг. Мозговой отдел черепа образуют следующие кости: непарные — лобная, затылочная, клиновидная, решетчатая и парные — теменная и височная; все они соединены между собой неподвижно при помощи швов. Кости лицевого отдела черепа включают 6 парных костей (верхнечелюстную, нёбную, нижнюю носовую раковину, носовую, слёзную, скуловую) и 3 непарные кости (подъязычную, нижнюю челюсть и сошник). Все кости, кроме нижней челюсти, соединены неподвижно.
Череп защищает от внешних повреждений головной мозг и органы чувств, даёт опору мышцам лица и начальным отделам пищеварительной и дыхательной систем.
3. Перечислите кости, образующие мозговой отдел черепа.
Кости мозгового отдела черепа: парные теменная и височные кости и непарные лобная, затылочная, клиновидная и решётчатая кости.
4. Назовите единственную подвижную кость лицевого черепа. Какова её функция?
Единственной подвижной костью черепа является нижняя челюсть, вместе с височной костью он образует височно-нижнечелюстной сустав, в котором возможны следующие движения: опускание и поднятие нижней челюсти, смещение её влево и вправо, движение вперёд-назад. Все эти возможности используются в акте жевания, а также способствуют членораздельной речи.
5. Назовите отделы позвоночника и число позвонков в каждом из них. Какую роль играют изгибы позвоночника? В связи с чем они появляются у человека?
Позвоночник человека состоит из 33— 34 позвонков. В нем различают следующие отделы: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5) и копчиковый (4—5 позвонков). У взрослого человека крестцовые и копчиковые позвонки срастаются в крестец и копчик.
Позвоночник человека имеет 4 изгиба (шейный, грудной, поясничный и крестцовый), играющих роль амортизатора: благодаря им смягчаются толчки при ходьбе, беге, прыжках, что очень важно для предохранения внутренних органов и особенно головного мозга от сотрясений.
У новорожденных позвоночник прямой, изгибы формируются по мере того как ребенок учится держать головку (шейный), присаживаться (грудной), ползать и вставать (поясничный и крестцовый).
6. Из каких отделов состоит скелет конечности? Какие кости образуют скелет пояса верхних конечностей; нижних конечностей? Нарисуйте общую схему строения свободной конечности человека.
Скелет любой конечности состоит из двух частей: пояса конечностей и скелета свободной конечности. Кости пояса конечностей соединяют свободные конечности со скелетом туловища. Пояс верхних конечностей образован двумя лопатками и двумя ключицами. Скелет свободной верхней конечности состоит из трех отделов: плечевой кости, костей предплечья и кисти. Предплечье образовано лучевой и локтевой костями. Кисть образована большим количеством мелких костей. В ней различают три отдела: запястье (8 костей), пястье (5) и фаланги пальцев (14).
Пояс нижних конечностей (тазовый пояс) составляют две тазовые кости, которые соединяются с крестцом. Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, костей голени и стопы. К костям голени относятся большеберцовая и малоберцовая кости. Кости стопы подразделяют на кости предплюсны (8 костей), плюсны (5) и фаланги пальцев (14).
7. Предположите, чем можно объяснить сходное строение верхних и нижних конечностей у человека.
Это можно объяснить выполнением сходных функции верхними и нижними конечностями у животных, к примеру, у приматов. В ходе эволюции у человека произошло строгое разграничение функции и частичное изменение строения для прямохождения, но общий план строения остался сходным. Это можно доказать возможностью хватать предметы ногами у тренированных людей.
8. Что такое костный таз? Почему у человека он имеет форму чаши?
9. Существуют ли половые различия в строении скелета? Если да, то какие?
Кости мужчин, как правило, более крупные и массивные. Основные различия заключаются в строении таза, у женщин тазовое кольцо шире и ниже, чем у мужчин, и до определенного возраста более мобильный лобковый симфиз. Положение крыльев подвздошных костей у женщин близко к горизонтальному. Малый таз имеет цилиндрическую форму. Это объясняется возможностью женщин вынашивать и рожать детей. Таз мужчины узкий и высокий. Положение крыльев подвздошных костей приближается к вертикальному. Вход в малый таз в виде «карточного сердца».
Имеются также некоторые различия и в строении костей черепа и грудной клетки. Вопреки распространенному заблуждению количество ребер у мужчин и женщин одинаково.
Скелет верхних и нижних конечностей
Урок 12. Биология 8 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Скелет верхних и нижних конечностей»
Верхние конечности представлены руками. Для рук человека характерна высокая подвижность, с их помощью он осуществляет разнообразные трудовые операции и манипулирует предметами.
Нижние конечности представлены ногами. Они выдерживают большую нагрузку и целиком принимают на себя функцию передвижения. Для них характерны массивность, крупные и устойчивые суставы.
Значит, основные функции конечностей – опора, перемещение тела в пространстве и обеспечение трудовой деятельности.
Верхние и нижние конечности прикрепляются к позвоночнику при помощи костей поясов конечностей: верхнего плечевого пояса и пояса нижних конечностей.
Строение скелета верхней конечности. Он представлен верхним плечевым поясом и свободной верхней конечностью.
Скелет пояса верхней конечности состоит из двух лопаток и двух ключиц. Лопатка – плоская парная кость треугольной формы. Лопатки лежат свободно среди спинных мышц. Они обеспечивают соединение плечевой кости с ключицей. При необходимости они вместе с ключицами участвуют в движении рук.
Ключица – небольшая парная кость, имеющая изогнутую эс-образную форму. Она соединяет лопатку с грудиной.
Благодаря ей рука соединяется с телом. Ключица отставляет плечевой сустав на некоторое расстояние от грудной клетки и обеспечивает руке свободу движений. Благодаря длинным ключицам, положению лопаток, плоской и широкой грудной клетке и большому числу мышц рука человека приобретает большую подвижность. Для неё характерна высокая точность движений, позволяющая, например, циркачу жонглировать сразу несколькими предметами, а часовщику собирать из едва различимых глазом деталей миниатюрные часы.
Верхняя конечность состоит из трёх частей: плечо, предплечье и кисть. Скелет свободной верхней конечности представлен плечевой костью, двумя костями предплечья – лучевой и локтевой (она располагается со стороны мизинца) и костями кисти.
Скелет кисти состоит из восьми костей запястья, расположенных в два ряда, пяти костей пясти и фаланг пальцев, включающих четырнадцать костей. Большой палец состоит из двух фаланг, а все остальные – из трёх.
Если ладонь человека направлена вверх, лучевая и локтевая кости идут параллельно друг другу, если ладонь направлена вниз, то лучевая кость перекрещивает локтевую.
Головка плечевой кости образует с лопаткой плечевой сустав. Также нижняя часть плечевой кости образует локтевой сустав с лучевой и локтевой костями. Кости предплечья и кисти образуют лучезапястный сустав.
Кости запястья и пясти образуют широкую ладонь. Человек имеет конечность хватательного типа – большой палец руки противопоставлен остальным четырём. Это позволяет удерживать различные предметы, например яблоко.
Скелет нижней конечности представлен поясом нижних конечностей и свободной нижней конечностью.
Скелет пояса нижней конечности представлен двумя тазовыми костями, которые соединяются между собой неподвижно и образуют таз.
У новорождённых детей тазовая кость образована тремя костями (седалищной, лобковой и подвздошной), которые соединяются с помощью хрящей. С возрастом хрящ заменяется костной тканью и кости срастаются. Таз человека широкий и имеет форму чаши. Это объясняется тем, что у млекопитающих внутренние органы опираются на стенки живота, а у человека, в связи с прямохождением, – на кости таза. Женщины имеют более широкий таз по сравнению с мужчинами.
Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости (бедро), двух костей голени (большеберцовой и малоберцовой) и костей стопы. Скелет стопы представлен семью костями предплюсны, пятью костями плюсны и фалангами пальцев, включающих четырнадцать костей. Самые крупные кости предплюсны – таранная и пяточная кости. Таранная кость имеет пяточный бугор, который служит опорой при стоянии.
Бедренная кость – самая длинная трубчатая кость скелета человека. Она соединяется с тазовой костью тазобедренным суставом, а с большеберцовой костью образует коленный сустав, в состав которого входит надколенник.
Кости голени соединяются с костями стопы и образуют голеностопный сустав.
Кости стопы образуют изгибы, или своды. Они позволяют распределить тяжесть, падающую на стопу, уменьшает сотрясения и толчки, придают походке плавность и пружинистость.
Итог урока. Скелет верхней конечности состоит из плечевого пояса, включающего парные ключицы и лопатки, и свободной верхней конечности. Скелет нижней конечности представлен поясом нижних конечностей, состоящим из двух неподвижно соединённых тазовых костей, и свободной нижней конечностью.
Врожденные пороки развития верхних и нижних конечностей
Аномалии развития – это отклонения, которые не вкладываются в понятие «нормального» строения тела. Врожденные аномалии закладываются внутриутробно в период с 3 по 10 неделю беременности. Некоторые отклонения развиваются уже после рождения при росте органов.
В центре современной косметической ортопедии и травматологии Ладистен корректируются пороки развития конечностей разной природы у пациентов разного возраста.
Основные аномалии развития конечностей
Пороки развития конечностей имеют сложную и широкую классификацию. Их можно разделить на две большие группы:
Пороки формирования верхних конечностей
К аномалиям относятся любые отклонения в скелете плечевого пояса и рук.
Пороки нижних конечностей
Аномалии развития нижних конечностей аналогичны верхним. Врожденная аномалия нижних конечностей в МКБ- 10 занимает коды Q74.1- Q74.9.
Причины врождённых пороков развития конечностей
Аномалии развития конечностей у детей закладываются еще в утробе. К основным причинам относятся:
Точную причину удается выяснить не всегда, но эффективное лечение существует.
Профилактика
Пороки развития конечностей в основном являются врожденными дефектами. В качестве профилактики необходимо вести здоровый образ жизни, планово делать УЗИ для своевременного выявления патологии. Некоторые ситуации можно исправить еще в утробе. Питаться при беременности нужно сбалансированно, чтобы плод получал достаточно витаминов и микроэлементов для развития. Также важна экология и гигиена. Инфекции могут быть причиной дефектов.
Восстановление конечностей
Аномалии нижних конечностей подлежат исправлению с помощью современной хирургии. То же касается и рук: Ладистен предлагает многопрофильные реконструкционные операции для разных патологий. В каждом отдельном случае лечение индивидуально. Клиника использует все современные методики и возможности реконструкции. В том числе, проводятся операции с использованием микроскопа. Во время реконструкции конечность восстанавливается до максимально естественного анатомического вида. Возобновляется кровоток, сухожилия и нервные пучки.
Для пороков развития хирургия направлена на восстановление, балансирование длины, исправление дефектов. Если аномалия врожденная, лучше исправлять ее еще в детстве. Ребенок легче адаптируется к «новому» органу, учится его использовать и привыкает к нормальной жизни вместе со здоровым строением тела.
Источники
Предположите чем можно объяснить сходное строение верхних и нижних конечностей у человека
Лекция «Возрастная анатомия опорно-двигательного аппарата»
Стадии развития скелета в филогенезе.
У животных выделяют наружный и внутренний скелет.
Наружный скелет у разных животных (рис. 1) имеет разное строение и происхождение. У многих беспозвоночных он является продуктом выделения кожного эпителия: кутикула дождевого червя, хитин членистоногих, известковые раковины молюсков.
Наружный скелет у позвоночных появляется в форме чешуи у рыб. Из чешуй у высших рыб развиваются покровные кости головы и плечевого пояса.
Чешуя рыб и кожные окостенения наземных позвоночных всегда дополняются внутренним скелетом.
Внутренний скелет у низших животных (рис. 1) развит слабо и представляет собой систему соединительнотканных образований, иногда включающих рогоподобные волокна, кремниевые или известковые иглы.
Внутренний скелет у головоногих молюсков представлен хрящом.
У позвоночных животных внутренний скелет всегда хорошо развит.
У бесчерепных он перепончатый, у низших рыб – хрящевой, у высших рыб и наземных позвоночных он построен преимущественно из костной ткани.
Развитие скелета в онтогенезе у человека.
Согласно основному биогенетическому закону Геккеля-Мюллера онтогенез есть краткое повторение филогенеза. Онтогенез твердого скелета у человека не является исключением: в развитии костей у человека выделяются три последовательных стадии (рис. 2):
1. Соединительнотканная.
2. Хрящевая.
3. Костная.
Большинство костей в своем развитии последовательно проходят все три стадии – это вторичные кости. Ряд костей при развитии пропускают хрящевую стадию – это первичные кости. К первичным по развитию костям относятся: кости свода черепа, кости лицевого черепа, часть ключицы (акромиальный конец).
Первичные и вторичные кости.
По развитию кости человека делятся на две группы (рис. 3):
Характеристика остеобластов и остеокластов развиваюшейся кости.
Для развития костной ткани в костях необходимо наличие популяций двух видов клеток (рис. 4):
Остеобласты представляют собой кубовидной формы клетки (20-30 мкм в диаметре) с одним крупным ядром, располагающиеся близко друг к другу на костном матриксе (межклеточном веществе). Фибробласты продуцируют все компоненты костного матрикса. Они имеют два разных эмбриональных источника:
Для формирования кости как органа необходимо совместная работа двух видов клеток: остеобластов и остеокластов.
Cпособы развития костей (окостенения).
В зависимости от того где начинается формирование костной ткани в костях (включая их закладки) выделяют четыре способа окостенения (рис. 5):
При эндесмальном окостенении (рис. 5) первичная точка окостенения появляется в центре соединительнотканной закладки кости. Затем новообразующаяся костная ткань распространяется от цента органа к периферии. Таким способом окостеневают первичные кости. На месте первичной точки окостенения обычно наблюдается утолщение (например, теменной бугор, наружный затылочный выступ и т.п.).
Периходральное окостенение характерно для вторичных костей. Остеобласты выстраиваются на поверхности хрящевой закладки кости и начинают синтезировать костный матрикс. Это приводит с сдавливанию и нарушению трофика подлежащей хрящевой ткани, изменения которой активирует остеокласты. В результате этого на поверхности хрящевой закладки кости появляется и постепенно нарастает костная ткань (рис. 5). За счет перихондрального окостенения формируется компактное костное вещество. У длинных трубчатых костей так во внутриутробном периоде образуется диафиз.
При энхондральном окостенении точка (первичный очаг) окостенения появляется в центре хрящевой закладки кости. Затем костная ткань разрастается из центра к периферии (рис. 6). В результате этого формируется губчатое костное вещество. Этим способом развиваются вторичные кости: эпифизы и апофизы трубчатых костей, губчатые, плоские (кроме свода черепа) кости.
Периостальное окостенение происходит за счет надкостницы (periosteum, лат – надкостница). У детей за счет надкостницы кости растут в толщину (напоминаем, что рост кости в длину идет за счет метафизарного хряща)(рис. 6). У взрослых периостальное окостенение обеспечивает физиологическую регенерацию кости.
Развитие костей туловища (общие свойства). Развитие и аномалии развития позвонков.
Рис. 8. Развитие и аномалии развития позвонков.
Рис. 9. Расщелина дуг позвонков на протяжении всех грудных позвонков.
Кости туловища по развитию относятся к вторичным костям. Они окостеневают энхондрально (рис. 7).
Развитие позвонков:
У зародыша закладывается 38 позвонков: 7 шейных, 13 грудных, 5 поясничных, 12-13 крестцовых и копчиковых (рис. 8).
13-й грудной превращается в 1-й поясничный, последний поясничный – в 1-й крестцовый, Идет редукция большинства копчиковых позвонков.
Каждый позвонок имеет первоначально три ядра окостенения: в теле и по одному в каждой половинке дуги. Они срастаются лишь к третьему году жизни.
Вторичные центры появляются по верхнему и нижнему краям тела позвонка у девочек в 6-8 лет, у мальчиков – в 7-9 лет. Они прирастают к телу позвонка в 20-25 лет.
Самостоятельные ядра окостенения образуются в отростках позвонков.
Аномалии развития позвонков (рис. 8, 9):
— Врожденные расщелины позвонков:
— Клиновидные позвонки и полупозвонки.
— Платиспондилия – расширение тела позвонка в поперечнике.
— Брахиспондилия – уменьшение тела позвонка по высоте, уплощение и укорочение.
— Аномалии суставных отростков: аномалии положения, аномалии величины, аномалии сочленения, отсутствие суставных отростков.
— Спондилолиз – дефект в межсуставной части дуги позвонка.
— Врожденные синостозы: полный и частичный.
— Os odontoideum – неслияние зуба с телом осевого позвонка.
— Ассимиляция (окципитализация) атланта – слияние атланта с затылочной костью.
— Сакрализация – полное или частичное слияние последнего поясничного позвонка с крестцом.
— Люмбализация – наличие шестого поясничного позвонка (за счет мобилизации первого крестцового).
Развитие и аномалии развития ребер и грудины.
Рис. 10. Развитие и аномалии развития ребер.
Рис. 11. Развитие и аномалии развития грудины.
Развитие ребер (рис. 10):
Закладывается 13 пар ребер. Затем 13-е ребро редуцируется и срастается с поперечным отростком 1-го поясничного позвонка.
Основных точек окостенения в ребре две: точка окостенения на месте будущего угла ребра (окостеневает тело ребра) и в головке ребра (на 15-20 году жизни). У 10 верхних ребер появляется точка окостенения в бугорке ребра.
Передние концы 9 пар верхних ребер образуют грудные полоски – источник развития грудины.
Развитие грудины (рис. 11):
Источником развития грудины являются грудные полоски – расширенные концы хрящевых концов девяти пар верхних ребер. В грудине бывает до 13 точек окостенения.
Аномалии развития ребер (рис. 10):
— Отсутствие ребра
— Отсутствие части ребра
— Дефект ребра
— Раздвоение ребра (вилка Лушки)
— Шейное ребро
— XIII ребро
Аномалии развития грудины (рис. 11):
— Аплазия рукоятки грудины
— Отсутствие отдельных сегментов тела грудины <
— Расщепление грудину
— Отсутствие тела грудины
— Воронкообразная деформация
— Куриная грудь
Развитие костей конечностей.
Рис. 14. Развитие эпифизов трубчатых костей.
Рис. 15. Развитие костей верхней конечности.
Рис. 16. Развитие тазовой и бедренной костей.
Кости конечностей по развитию относятся к вторичным костям. Исключение представляет собой ключица: ее тело и акромиальный конец окостеневают эндесмально (точка окостенения появляется на 6-7-й неделях внутриутробного развития.
Диафизы длинных трубчатых костей окостеневают перихондральными и энходральными способами. В диафизах первичная точка окостенения появляется на 2-м – начале 3-го месяцев внутриутробного развития и растет по направлению к проксимального и дистальному эпифизам.
Эпифизы и апофизы длинных трубчатых костей окостеневают энходральным способом. Они у новорожденных хрящевые. Вторичные точки окостенения появляются в течение первых 5-10 лет жизни. Исключение составляют эпифизы костей, образующих коленный сустав: точка окостенения в дистальном конце бедренной кости появляется на 6 месяце, а в проксимальном конце большеберцовой кости – на 7 месяце внутриутробного развития. Прирастают эпифизы к диафизам после 15-17 лет и позже.
Варианты и аномалии развитие костей конечностей.
Рис. 19. Аномалии развития костей верхней конечности.
Рис. 20. Аномалии развития костей нижней конечности.
Аномалии развития лопатки:
Аномалии развития ключицы:
Варианты и аномалии развития плечевой кости
Аномалии развития костей предплечья:
Аномалии развития костей кисти:
Варианты и аномалии развития тазовой кости:
Варианты и аномалии развития бедренной кости:
Варианты и аномалии развития костей голени:
Варианты и аномалии развития костей стопы
Развитие костей черепа.
Рис. 22. Источники развития костей лицевого черепа.
Рис. 24. Развитие костей черепа после рождения.
Кости свода и лицевого черепа по развитию относятся к первичным костям, окостеневающим на основе соединительной ткани эндесмальным способом окостенения.
Кости лицевого черепа развиваются на основе жаберных дуг (первой и второй висцеральной дуги).
Из первой висцеральной дуги развиваются следующие кости: верхняя, нижняя челюсти, частично скуловая и небные кости, медиальная пластинка крыловидного отростка клиновидной кости; молоточек, наковальня – слуховые косточки; костное небо и его швы, нижняя часть глазницы.
Из второй висцеральной дуги развиваются: стремечко, шиловидный отросток височной кости, малые рога подъязычной.
Кости основания черепа проходят три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую и костную. Т.е. они являются вторичными. Они окостеневают энхондрально.
Варианты и аномалии развития костей черепа.
Рис. 25. Вставочные кости швов черепа (слева), деформации черепа (справа).
Известны следующие аномалии развития черепа
Филогенез соединений костей
У рыб, обитающих в водной среде, многочисленные кости скелета (рис. 28) соединяются при помощи непрерывных соединений: соеденительнотканных и хрящевых.
Важным биомеханическим фактором, повлиявшим на филогенез соединений костей, является выход животных на сушу. Кратковременное пребываниена твердой поверхности (в том числе перемещение с места на место), которое наблюдается, напрмер, у двоякодышащих рыб, приводит к появлению гемиартрозов между костями конечностей (рис. 29). Большинство исследователей считают такую форму пререходной от снартроза к диартрозу.
Окончательный выход животных на сушу формирует два направления морфогенеза мягкого остова. Во-первых, формируются суставы со всеми обязательными и вспомогательными элементами и высокой степенью подвижности. Во-вторых, в местах контакта костей с увеличившейся нагрузкой (из-за возросшего действия силы тяжести) формируются синостозы (кости срастаются между собой). Признаки обоих изменений строения соединений костей уже выявляются у земноводных (рис. 30).
Онтогенез соединений костей
Рис. 31. Варианты дисплазии тазобедренного сустава.
В онтегенезе соединения костей наблюдаются сходные с филогенезом тенденции. Первоначально все соединения образованые скоплением мезенхимальных клеток (эмбриональная соединительная ткань).
В конце первой половины пренатального онтогенеза (16-18-ая недели внутриутробного развития) между костями, которые смещаются (движутся) друг относительно друга, формируются суставы. Важным биомеханическим фактором их морфогенеза являются силы мышц, двигающих кости. Между зачатками костей, которые соединяются без смещание, формируются непрерывные соединения.
У новорожденных имеется закладка всех элементов суставов на нижней конечности. Однако большинство из них достигают функциональной зрелости к юношескому возрасту.
Основной аномалией развития соединения костей является дисплазия суставов. Для данные аномалии характерно изменение формы одной из суставных поверхностей, сопровождающееся изменениями строения расположенных рядом элементов сустава (рис. 31).