Скелет

Первая и самая очевидная функция скелета состоит в том, что он дает опору телу и придает ему «форму». Для того чтобы животное могло приподниматься над поверхностью земли и передвигаться, необходим какой-то твердый, прочный материал, который поддерживал бы тяжесть мягких тканей и служил надежной основой для прикрепления мышц. Этим требованиям удовлетворяют кости. Скелет, кроме того, защищает от повреждений глубоко лежащие нежные органы, например головной мозг и легкие. Костный мозг, заключенный в полостях костей, выполняет особую функцию по выработке всех эритроцитов и некоторых типов лейкоцитов.

Скелетная система состоит не только из костей; соединительнотканные волокна также способствуют созданию определенной формы тела, связывая между собой органы. Два типа специализированных структур, состоящих из соединительнотканных волокон,— связки и сухожилия — служат для. соединения костей друг с другом и для прикрепления мышц к костям, создавая тем самым возможность для движений тела.

Скелет умерших животных сохраняется гораздо лучше, чем мягкие ткани. Многие наши знания об ископаемых животных и их родственных связях получены благодаря интенсивному изучению их костей. Изучая размеры и форму костей, места прикрепления мышц и т. д., можно получить много сведений о животном и его образе жизни.

Типы скелета. Скелет животного может быть расположен на поверхности (наружный скелет, или экзоскелет) или же внутри тела (внутренний скелет, или эндоскелет). Твердые панцири раков и крабов и раковины устриц, мидий и улиток служат примерами экзоскелета. Преимущества экзоскелета как защитного приспособления очевидны, но серьезный недоста-ток-его состоит в том, что он затрудняет рост. Улитки и двустворчатые моллюски обходят эту трудность, достраивая свои раковины по мере роста, а у раков и крабов эта проблема решается гораздо более сложным путем: наружный панцирь размягчается благодаря удалению части солей, что позволяет ему разорваться вдоль спины; затем животное выползает из старого панциря, быстро растет в течение короткого

времени и образует новый, более просторный панцирь, отвердевающий в результате нового отложения минеральных солей. Во время этого процесса животное очень слабеет и едва способно передвигаться, поэтому оно легко оказывается добычей своих врагов.

Для человека и других позвоночных характерно наличие внутреннего скелета. Скелет акул и скатов состоит из хряща, но у высших рыб и у других позвоночных большая часть хряща заменена костью. Скелет человека состоит примерно из двухсот костей; точное число их варьирует в разные периоды жизни, так как некоторые кости сначала бывают разделены, а впоследствии постепенно сливаются. Большая часть костей имеет полость, в которой содержатся клетки костного мозга, вырабатывающего эритроциты и лейкоциты. В эпидермисе многих позвоночных лежат костные чешуи и пластинки; некоторые из них сливаются с черепом и плечевым поясом, образуя часть этих структур.

Части скелета. Скелет позвоночных можно разделить на осевой скелет (кости и хрящи, расположенные по средней, продольной оси тела) и скелет конечностей. К осевому скелету относятся череп, позвоночник, ребра и грудина. Сравните характерные черты скелета человека и скелета лягушки (фиг. 179—181).

Череп состоит из ряда слившихся друг с другом костей; их делят на кости черепной коробки, непосредственно окружающей головной мозг, и лицевые кости. У низших позвоночных имеются жаберные дуги — хрящи или кости, поддерживающие жаберные мешки. У высших позвоночных эти дуги исчезли или превратились в другие образования (например, в косточки среднего уха — молоточек, наковальню и стремя, передающие звуковые колебания от барабанной перепонки к внутреннему уху). Некоторые жаберные дуги рыб превратились у высших позвоночных в части надгортанника и гортани.

Позвоночник состоит из 33 отдельных позвонков, различающихся по величине и форме в различных участках позвоночного столба . Типичный позвонок состоит из основной части — тела позвонка —¦ и прикрепленного к ней со спинной стороны костного кольца, называемого невралъной дугой, которое окружает и защищает нежный спинной мозг. У различных позвонков имеются разные отростки для прикрепления ребер и мышц и для сочленения с соседними позвонками. Череп сочленяется с первым шейным позвонком (атлантом), имеющим на своей верхней поверхности два округлых углубления, в которые входят два отростка основания черепа.

Грудная клетка состоит из ряда плоских костей (ребер), поддерживающих стенку грудной полости и не дающих ей спадаться при сокращении диафрагмы. Ребра прикрепляются к позвонкам своими задними концами, причем каждая пара ребер прикреплена к одному позвонку. Из имеющихся у человека двенадцати пар ребер первые семь пар прикреплены спереди к грудной кости (грудине), следующие три пары прикрепляются к ней косвенно, посредством хрящей, а две последние вовсе не соединены с грудиной, и поэтому их называют свободными ребрами.

Кости конечностей и кости поясов, прикрепляющих конечности к осевому скелету, составляют скелет конечностей. Тазовый пояс состоит из трех пар слившихся костей таза, а плечевой пояс — из двух ключиц и двух лопаток. Тазовый пояс прочно, почти неподвижно причленен к позвоночному столбу, тогда как плечевой свободно и гибко присоединен к нему при помощи мышц. Грудные и брюшные плавники рыб представляют собой простые образования, приспособленные для плавания. Палеонтоло-гические данные показывают, что из такого рода плавников развились конечности, приспособленные для передвижения по суше, а впоследствии эти конечности у некоторых млекопитающих преобразовались в крылья, копыта и плавники. Скелет конечностей человека сравнительно мало отличается от исходного типа, оканчиваясь пятью пальцами, тогда как более специали-зированные конечности других животных иногда имеют четыре (как у свиньи), три (как у носорога), два (как у верблюда) или один (как у лошади) палец. Фиг. 253 показывает взаиморасположение костей в конечностях.

Скелет руки состоит из плечевой кости, лучевой и локтевой костей предплечья, восьми мелких косточек запястья, пяти тонких пястных костей (в ладони) и 14 фаланг — двух в большом пальце и трех в каждом из остальных. Скелет ноги состоит из бедренной кости (бедро), большой и малой берцовых костей (в голени), семи костей предплюсны (в области лодыжек и пятки), пяти костей плюсны (в передней части стопы) и 14 фаланг пальцев. Как и в руке, большой палец имеет лишь две фаланги, а остальные пальцы — по три. Коленная чашка — особая кость, свойственная лишь ноге; в руке аналогичной кости нет.

Суставы. Места подвижного соединения между двумя костями называются суставами . Некоторые соединения, например соединения между костями черепа, неподвижны и чрезвычайно прочны благодаря плотному вхождению зубцов на краю одной кости в вырезки на краю другой. Другие соединения, например сустав между плечевой костью и лопаткой или между бедренной костью и костями таза, напоминают шаровой шарнир и допускают свободное движение во многих направлениях. Лопатка и таз снабжены округлыми углублениями, соответствующими шаровидным головкам плечевой и бедренной костей.

Везде, где две кости движутся одна около другой, концы их не соприкасаются непосредственно, а покрыты гладким, скользким хрящом, уменьшающим трение. Трущиеся поверхности полностью заключены в непроницаемую для жидкостей сумку, образованную связками; суставную полость наполняет синовиальная жидкость, выделяемая внутренней оболочкой этой полости и действующая как смазка. Синовиальная жидкость сходна с лимфой или тканевой жидкостью, но содержит небольшое количество слизи.

<<< Кожа ·

· Типы передвижения >>>

Наверх