Эволюция опорно двигательной системы животных. Опорно-двигательная система. Строение грудной клетки

Филогенез двигательной функции лежит в основе прогрессивной эволюции животных. Поэтому уровень их организации в первую очередь зависит от характера двигательной активности, которая определяется особенностями организации опорно-двигательного аппарата, претерпевшего в типе Хордовые большие эволюционные преобразования в связи со сменой сред обитания и изменения форм локомоции. Действительно, водная среда у животных, не имеющих наружного скелета, предполагает однообразные движения за счет изгибов всего тела, в то время как жизнь на суше более способствует их перемещению с помощью конечностей.

Скелет

У хордовых скелет внутренний. По строению и функциям подразделяется на осевой, скелет конечностей и головы.

Осевой скелет

В подтипе Бесчерепные имеется только осевой скелет в виде хорды. Она построена из сильно вакуолизированных клеток, плотно прилегающих друг к другу и покрытых снаружи общими эластической и волокнистой оболочками. Упругость хорде придают тургорное давление ее клеток и прочность оболочек.

На протяжении всей жизни у позвоночных хорда сохраняется только у круглоротых и некоторых низших рыб. У всех остальных животных она редуцируется. У человека в постэмбриональном периоде сохраняются рудименты хорды в виде nucleus pulposus межпозвоночных дисков.

У всех позвоночных хорда постепенно вытесняется позвонками, развивающимися из склеротомов сомитов, и функционально заменяется позвоночным столбом. Это один из выраженных примеров гомотопной субституции органов. Формирование позвонков в филогенезе начинается с развития их дуг, охватывающих нервную трубку и становящихся местами прикрепления мышц. Начиная с хрящевых рыб обнаруживается охрящевение оболочки хорды и разрастание оснований позвонковых дуг, в результате чего формируются тела позвонков. Срастание верхних позвонковых дуг над нервной трубкой образует остистые отростки и позвоночный канал, в который заключена нервная трубка.

Замещение хорды позвоночным столбом - более мощным органом опоры, имеющим сегментарное строение,- позволяет увеличить общие размеры тела и активизирует двигательную функцию.

У рыб только два отдела позвоночника: туловищный и хвостовой. Это связано с перемещением их в воде за счет изгибов тела.

Земноводные приобретают также шейный и крестцовый отделы, представленные каждый одним позвонком. Первый обеспечивает большую подвижность головы, а второй - опору задним конечностям.

У пресмыкающихся удлиняется шейный отдел позвоночника, первые два позвонка которого подвижно соединены с черепом и обеспечивают большую подвижность головы. Появляется поясничный отдел, еще слабо отграниченный от грудного, а крестец состоит уже из двух позвонков.

Млекопитающие характеризуются стабильным количеством позвонков в шейном отделе, равным 7. В связи с большим значением в движении задних конечностей крестец образован 5-10 позвонками. Поясничный и грудной отделы четко отграничены друг от друга.

У рыб все туловищные позвонки несут ребра, не срастающиеся друг с другом и с грудиной. Они придают телу устойчивую форму и обеспечивают опору мышцам, изгибающим тело в горизонтальной плоскости. Эта функция ребер сохраняется у всех позвоночных, совершающих змеевидные движения,- у хвостатых земноводных и пресмыкающихся, поэтому у них ребра также располагаются на всех позвонках, кроме хвостовых.

У пресмыкающихся часть ребер грудного отдела срастается с грудиной, формируя грудную клетку, а у млекопитающих в состав грудной клетки входит 12-13 пар ребер.

Скелет головы

Продолжением осевого скелета спереди является осевой, или мозговой, череп, служащий для защиты головного мозга и органов чувств. Рядом с ним развивается висцеральный, или лицевой череп, образующий опору передней части пищеварительной трубки. Обе части черепа развиваются по-разному и из разных зачатков. На ранних этапах эволюции и онтогенеза они не связаны между собой.

В задней части осевого черепа в процессе развития обнаруживаются следы сегментации, поэтому считают, что он представляет собой результат слияния друг с другом закладок передних позвонков. В состав мозгового черепа включаются также закладки хрящевых капсул мезенхимального происхождения, окружающие органы слуха, обоняния и зрения. Кроме того, часть мозгового черепа (лежащая кпереди от турецкого седла), не имеющая сегментации, развивается, по-видимому, как новообразование в связи с увеличением размеров переднего мозга.

Филогенетически мозговой череп прошел три стадии развития: перепончатую, хрящевую и костную.

У круглоротых он практически весь перепончатый и не имеет передней, не сегментированной, части.

Череп хрящевых рыб почти полностью хрящевой, причем включает в себя как заднюю, первично сегментированную, часть, так и переднюю.

У костных рыб и остальных позвоночных осевой череп становится костным за счет процессов окостенения хряща в области его основания (основная, клиновидная, решетчатая кости) и за счет возникновения покровных костей в верхней его части (теменные, лобные, носовые кости).

Висцеральный череп впервые появляется также у низших позвоночных. Он формируется из мезенхимы эктодермального происхождения, которая группируется в виде сгущений, имеющих форму дужек, в промежутках между жаберными щелями глотки. Первые две дужки получают особенно сильное развитие и дают начало челюстной и подъязычной дугам взрослых животных. Следующие дуги в числе 4-5 пар выполняют опорную функцию для жабр и называются жаберными.

У хрящевых рыб впереди челюстной дуги располагаются обычно еще 1-2 пары предчелюстных дуг, имеющих рудиментарный характер.

Челюстная дуга состоит из двух хрящей. Верхний называют нёбно-квадратным, он выполняет функцию первичной верхней челюсти. Нижний, или меккелев, хрящ - первичная нижняя челюсть.

У костных рыб начинается замещение первичных челюстей вторичными, состоящими из накладных костей - челюстной и предчелюстной сверху и зубной внизу. Нёбно-квадратный и меккелев хрящи при этом уменьшаются в размерах и смещаются кзади.

Земноводные в связи с переходом к наземному существованию претерпели значительные изменения висцерального черепа. Жаберные дуги частично редуцируются, а частично, меняя функции, входят в состав хрящевого аппарата гортани. Челюстная дуга своим верхним элементом - нёбно-квадратным хрящом - срастается полностью с основанием мозгового черепа. Гиомандибулярный хрящ выполняет функцию слуховой косточки - столбика,- передающей звуковые колебания от наружного к внутреннему уху.

Для челюстного аппарата пресмыкающихся характерна более высокая степень окостенения, чем у земноводных. Часть хрящевого материала жаберных дуг входит в состав не только гортани, но и трахеи.

Нижняя челюсть млекопитающих сочленяется с височной костью сложным суставом, позволяющим не только захватывать пищу, но и совершать сложные жевательные движения.

Одна слуховая косточка - столбик,- характерная для земноводных и пресмыкающихся, уменьшаясь в размерах, превращается в стремечко, а рудименты нёбно-квадратного и меккелева хрящей, полностью выходящие из состава челюстного аппарата, преобразуются соответственно в наковаленку и молоточек. Таким образом, создается единая функциональная цепь из трех слуховых косточек в среднем ухе, характерная только для млекопитающих.

Скелет конечностей

У хордовых выделяются непарные и парные конечности. Непарные (спинные, хвостовой" и анальный плавники) являются основными органами передвижения у бесчерепных, рыб и в меньшей степени у хвостатых амфибий. У рыб возникают также парные конечности - грудные и брюшные плавники, на базе которых впоследствии развиваются парные конечности наземных четвероногих животных.

У личинок рыб, а также у современных бесчерепных вдоль тела с обеих сторон тянутся боковые кожные складки, называемые метаплевральными . Они не имеют ни скелета, ни собственной мускулатуры, выполняя пассивную роль - стабилизацию положения тела и увеличение площади брюшной поверхности, облегчающие перемещение в водной среде. Эволюция шла по пути интенсификации функций крайних отделов и ослабления функций центральных частей.

В результате из передних отделов складок развились грудные, а из задних - брюшные плавники За счет слияния оснований хрящевых лучей возникли плечевой и тазовый пояса. Остальные их участки дифференцировались в скелет свободных конечностей.

В скелете запястья сохранено правильное радиальное расположение костных элементов в 3-4 ряда, в пястье располагается 7-5 костей, а далее также радиально лежат фаланги 7-5 пальцев.

У современных земноводных количество пальцев в конечностях равно пяти или происходит их олигомеризация до четырех.

Дальнейшее прогрессивное преобразование конечностей выражается в увеличении степени подвижности соединений костей, в уменьшении количества костей в запястье сначала до трех рядов у амфибий и затем до двух - у пресмыкающихся и млекопитающих. Параллельно уменьшается также и количество фаланг пальцев. Характерно также удлинение проксимальных отделов конечности и укорочение дистальных.

Расположение конечностей в ходе эволюции также меняется. Если у рыб грудные плавники находятся на уровне первого позвонка и обращены в стороны, то у наземных позвоночных в результате усложнения ориентации в пространстве появляется шея и возникает подвижность головы, а у пресмыкающихся и особенно у млекопитающих в связи с приподнятием тела над землей передние конечности перемещаются кзади и ориентируются не горизонтально, а вертикально. То же касается и задних конечностей.

2. Мышечная система

У представителей типа Хордовые мускулатура подразделяется по характеру развития и иннервации на соматическую и висцеральную.

Соматическая мускулатура развивается из миотомов и иннервируется нервами, волокна которых выходят из спинного мозга в составе брюшных корешков спинномозговых нервов. Висцеральная мускулатура развивается из других участков мезодермы и иннервируется нервами вегетативной нервной системы. Вся соматическая мускулатура поперечно-полосата, а висцеральная может быть как поперечно-полосатой, так и гладкой.

Наиболее существенные изменения претерпела висцеральная мускулатура, связанная с висцеральными дугами передней части пищеварительной трубки. У низших позвоночных большая часть этой мускулатуры представлена общим сжимателем висцерального аппарата - m. constrictor superficialis, покрывающим всю область жаберных дуг со всех сторон. В области челюстной дуги эта мышца иннервируется тройничным нервом (V), в области подъязычной дуги - лицевым (VII), в области первой жаберной дуги - языкоглоточным (IX), наконец, ее часть, лежащая каудальнее,- блуждающим нервом (X). В связи с этим все производные соответствующих висцеральных дуг и мышц, связанных с ними, иннервируются впоследствии у всех позвоночных перечисленными нервами.

В передней части сжимателя обособляется крупная мускулатурная масса, обслуживающая челюстной аппарат. Позади висцерального аппарата дифференцируется трапециевидная мышца m. trapezius, отдельными пучками прикрепляющаяся к последним жаберным щелям и переднему краю спинного отдела плечевого пояса. Часть поверхностного сжимателя в области подъязычной дуги у пресмыкающихся разрастается, охватывает шею снизу и с боков и образует сжиматель шеи m. sphincter colli. У млекопитающих эта мышца делится на два слоя: глубокий и поверхностный. Глубокий сохраняет прежнее название, а поверхностный называется platysma myoides и располагается подкожно. Эти две мышцы разрастаются на всю область головы и дают начало сложной системе лицевой подкожной мускулатуры, которую у приматов и человека называют мимической. Поэтому вся мимическая мускулатура иннервируется так же, как и мышца, из которой она происходит,- лицевым нервом.

Мышцы собственно жаберного аппарата с утратой жаберного дыхания редуцируются, но отдельные их элементы сохраняются в виде мышц подъязычного аппарата, глотки и гортани. Трапециевидная мышца полностью теряет связь с жаберным аппаратом и становится исключительно мышцей плечевого пояса. Часть ее у млекопитающих отходит от сосцевидного отростка черепа и приклепляется к ключице и грудине, обособляется - грудино-ключично-сосцевидная мышца т. sternocleidomastoideus. Иннервирующая эту мышцу задняя часть блуждающего нерва становится самостоятельным черепно-мозговым нервом XI пары, добавочным - п. accessorius.

Основные этапы филогенеза висцеральной мускулатуры жаберной области рекапитулируют в эмбриогенезе млекопитающих и человека. Знание этих рекапитуляции позволяет объяснить сложность иннервации мышц лица и шеи, объединенных с ними общностью происхождения.

Соматическая мускулатура

Мускулатура головы. У всех позвоночных животных в процессе эмбриогенеза нижние концы миотомов образуют выросты в вентральном направлений, охватывающие полость тела снаружи и срастающиеся по центральной линии на брюшной стороне. Таким образом, закладки соматической мускулатуры становятся сегментарными не только на дорсальной стороне в связи с сегментацией сомитов, но и на вентральной. В миотомах и в их вентральных отростках идет образование продольных мускульных волокон.

Миотомы, лежащие на головном конце тела, распадаются на мезенхиму и образуют зачатки отдельных мышц. Из первого миотома головы формируются верхняя внутренняя и нижняя прямые и нижняя косая мышцы глаза, иннервируемые глазодвигательнъш нервом п. oculomotorius (III пара). Из второго миотома - верхняя косая мышца, иннервируемая блоковым нервом п. trochlearis (IV пара); а из третьего - наружная прямая мышца, получающая иннервацию от отводящего нерва п. abducens (VI пара).

Задние миотомы головы, образующие мощные вентральные отростки, распространяющиеся вокруг висцеральной мускулатуры глоточной области, образуют подъязычную мускулатуру, которая у рыб слабо дифференцирована, а начиная с земноводных распадается на m. sternohyoideus, т. omohyoideus и т. geniohyoideus. У наземных позвоночных за счет последней мышцы формируется собственная мускулатура языка - m. genioglossus и m. hyoglossus. Вся подъязычная мускулатура иннервируется подъязычным нервом п. hypoglossus, который у амниот становится типичным черепно-мозговым нервом.

Мускулатура туловища и конечностей. У бесчерепных, а также у рыб вся мускулатура туловища состоит из ряда мышечных сегментов, или миомеров, правой и левой сторон, которые вместе образуют так называемые боковые мышцы. Каждый миомер развивается из миотома одного сомита и иннервируется первоначально двигательной ветвью одного спинномозгового нерва. Миомеры отделены друг от друга миосептами - соединительнотканными перегородками. Такой же перегородкой, идущей продольно, бокойая мышца разделена на спинную и брюшную мышцы.

Уже у рыб направление пучков мышечных волокон в миомерах начинает изменяться на разной глубине мышечного слоя. Эта дифференцировка значительно более выражена у наземных позвоночных и приводит у них к постепенному обособлению различных слоев брюшной и спинной мускулатуры. В результате этого возникают сложные группы мышц, от первоначальной четкой метамерии которых остаются только следы в виде глубоких мышц спины и шеи, связывающих друг с другом соседние позвонки. Значение спинной мускулатуры наземных позвоночных снижается в связи с передвижением большинства из них с помощью конечностей, а брюшные мышцы претерпевают смену функций: первоначально принимающие участие в перемещениях тела, они у пресмыкающихся и млекопитающих служат для изменения объема грудной и брюшной полостей в процессе дыхания.

Мускулатура парных плавников рыб закладывается в виде ряда мускульных почек, вырастающих от вентральных концов миотомов. Каждая из этих почек подразделяется на два мышечных зачатка, врастающих в основание закладки плавника с его спинной и брюшной сторон. Первые функционально становятся мышцами, отводящими плавник, вторые - приводящими. У наземных позвоночных из мышечного зачатка, гомологичного отводящей мышце плавника, развивается группа разгибателей пятипалой конечности, а из зачатка ее антагонистов - группа сгибателей. В пределах каждой группы идет дифференцировка на поверхностные и глубокие мышечные пучки, становящиеся самостоятельными мышцами. В целом мышцы наземных позвоночных, гомологичные мышцам плавников рыб, образуют первичную мускулатуру конечностей. Она иннервируется нервами плечевого и пояснично-крестцового сплетений, образованных в процессе перемещения поясов конечностей в ходе эмбриогенеза.

При дальнейшей дифференцировке миотомов грудной клетки развивается группа мышц, приводящая в движение сам плечевой пояс, или вторичная мускулатура. К ней относят широчайшую мышцу спины, большую и малую грудные, а также зубчатую мышцы. Они иннервируются непосредственно спинномозговыми нервами сегментов спинного мозга, расположенных каудальнее тех его участков, которые осуществляют иннервацию первичной мускулатуры. Задняя пара конечностей не имеет вторичной мускулатуры в связи с тем, что гетеротопия тазового пояса по отношению к позвоночнику в процессе эволюции менее выражена.

Изменение среды обитания и характера движений позвоночных привело к усилению и обособлению большого числа мышц, обслуживающих конечности, и к относительной редукции собственно мышц туловища. Такие мышцы, как грудные, широчайшая мышца спины и трапециевидная, в значительной мере покрывают туловищную мускулатуру и даже частично вытесняют ее функционально.

Похожая информация.

Слайд 2

Здравствуйте…

Слайд 3

О главном…

Опорно-двигательная система человека - функциональная совокупность костей скелета, сухожилий, суставов, осуществляющих посредством нервной регуляции локомоции, поддержание позы и другие двигательные действия, наряду с другими системами органов образует человеческое тело.

Слайд 4

Скелет Человека

Скелет Человека- совокупность костей, пассивная часть опорно-двигательного аппарата. Служит опорой мягким тканям, точкой приложения мышц (рычажная система), вместилищем и защитой внутренних органов.

Слайд 5

Еще о скелете…

Человеческий скелет состоит из двухсот с небольшим отдельных костей, и почти все они соединяются в одно целое с помощью суставов, связок и других соединений. В течение жизни скелет постоянно претерпевает изменения. Во время внутриутробного развития хрящевой скелет плода постепенно замещается костным. Этот процесс продолжается также и в течение нескольких лет после рождения. У новорождённого ребенка в скелете почти 270 костей, что намного больше чем у взрослого. Такое различие возникло из-за того, что детский скелет содержит большое количество мелких косточек, которые срастаются в крупные кости только к определённому возрасту. Это, например, кости черепа, таза и позвоночника. Крестцовые позвонки, например, срастаются в единую кость (крестец) только в возрасте 18-25 лет. Непосредственно к скелету не относятся 6 особых косточек (по три с каждой стороны), расположенных в среднем ухе; слуховые косточки соединяются только друг с другом и участвуют в работе органа слуха, осуществляя передачу колебаний с барабанной перепонки во внутреннее ухо. Подъязычная кость - единственная косточка непосредственно не связанная с другими, - топографически находится на шее, но традиционно относится к костям лицевого отдела черепа. Она подвешена мышцами к костям черепа и соединена с гортанью. Самая длинная кость скелета - бедренная кость, а самая маленькая - стремя в среднем ухе.

Слайд 6



Слайд 7

Функции…

Кости лицевого черепа - их главная функция - участие в пережевывании пищи. Кости мозгового черепа - мозговой череп состоит из восьми плоских костей, защищающих головной мозг, соединенных неподвижно. Ребра - это кости, которые вместе с грудиной образуют грудную клетку, необходимый элемент защиты внутренних органов, размещенных в ней. Позвоночный столб - ось, или опора нашего тела, состоящая из 33 или 34 позвонков, в нем размещен спинной мозг. Бедренная кость - самая длинная кость тела человека. Позволяет делать разнообразные движения ногой благодаря своему соединению с коленной чашечкой. Кости стопы - группа из 26 костей, среди которых выделяется самая большая, пяточная кость, образующая пятку.

Слайд 8

Самым высоким человеком в мире был американец, рост которого составлял 2,72 м. Ко времени своей смерти, в 1940 году, когда ему было 22 года, он еще продолжал расти. Самым низким человеком была 19-летняя голландка: ее рост составлял всего 59 см, она умерла в 1895 году. Скелет новорожденного ребёнка состоит из более чем трёхсот косточек, но в результате того что многие из них срастаются в процессе взросления, в скелете взрослого их остаётся лишь 206

Слайд 9

Самые длинные кости, о которых имеются сведения, - это кости брахиозавра – динозавра, останки которого были найдены в Колорадо (США). Его лопатки достигали длины 2,4 м, а некоторые ребра превышали 3 м. Среди современных живых существ самое высокое животное Земли – жираф, его рост может достигать 6 м. Длинная, более 2 метров шея, необходимая жирафу, чтобы питаться ветками деревьев, насчитывает только семь шейных позвонков, столько же, сколько у мыши. Возможно, самыми маленькими являются височные кости колибри – птички, длина которой не превышает 2-3 см, но у которой на крыльях имеются мышцы, позволяющие ей делать до 90 взмахов в секунду. Колибри может зависать в воздухе, когда питается нектаром цветов, и даже лететь задним ходом.

Слайд 10

Заболевания скелета…

Известно множество заболеваний костной системы. Многие из них сопровождаются ограничением подвижности, а некоторые могут приводить и к полному обездвиживанию человека. Серьёзную угрозу для жизни и здоровья представляют злокачественные и доброкачественные опухоли костей, требующие часто проведения радикального хирургического лечения; обычно поражённую конечность ампутируют. Помимо костей нередко поражаются и суставы. Болезни суставов часто сопровождаются значительным нарушением подвижности и сильными болями. При остеопорозе увеличивается ломкость костей, кости становятся хрупкими; это системное заболевание скелета чаще всего возникает у пожилых людей и у женщин после менопаузы.

Слайд 11

Мышечная система…

Мышечная система - одна из основных биологических подсистем у высших животных, благодаря которой в организме осуществляется движение во всех его проявлениях. Мышечная система отсутствует у одноклеточных и губок, однако и эти животные не лишены способности к движению.

Слайд 12

Еще о Мышцах…

Мышечная система представляет собой совокупность способных к сокращению мышечных волокон, объединённых в пучки, которые формируют особые органы - мышцы или же самостоятельно входят в состав внутренних органов. Масса мышц намного больше, чем масса других органов: у позвоночных животных она может достигать до 50 % массы всего тела, у взрослого человека - до 40 %. Мышечная ткань животных также называется мясо и, на ряду с некоторыми другими составляющими тел животных, употребляется в пищу. В мышечных тканях происходит превращение химической энергии в механическую энергию и теплоту.

Слайд 13

У позвоночных выделяют три типа мышц:

Скелетные мышцы (они же поперечнополосатые, или произвольные) Гладкие мышцы (непроизвольные) Сердечная мышца. Она имеется только в сердце. Скелетные мышцы сердечная мышца Гладкие мышцы

Слайд 14

Функции мышц…

Мышцы лица - позволяют принимать различные выражения нашего лица: смеха, гнева и т.д. Двуглавая мышца плеча - совместно со своим антагонистом - трехглавой мышцей плеча - обеспечивает сгибание и разгибание предплечья. Наружные косые мышцы живота - позволяют при сокращении выталкивать воздух из легких. Выполняют работу, противоположную работе диафрагмы, которую здесь не видно, так как она находится внутри брюшной полости. Четырехглавая мышца бедра - как и в случае с верхними конечностями, четырехглавая мышца бедра также имеет мышцу-антагониста - двуглавую мышцу бедра. Обе сгибают и разгибают бедро.

Слайд 15

Эволюция осанки

Эволюция осанки - один из важных аспектов «осанки», совершенствование опорно-двигательной системы человека в процессе исторического развития. Осанка - свойство, присущее только человеку, продукт эволюционного процесса - прямохождения. Основными историческими вехами эволюции осанки являются: прямохождение (2 млн.лет т. н.); изобретение стула (XV век); массовое школьное обучение (XIX век); появление новой массовой профессии - офисный работник (XXI век). Выдающийся канадский физиолог Басмаджан так охарактеризовал значение этого процесса

Слайд 16

«Среди млекопитающих человек, приобретя когда-то вертикальную осанку, обладает наиболее экономичными антигравитационными механизмами. Затрата мышечной энергии при этой, казалось бы, наименее удобной позе, предельно экономична» S-образный позвоночник - своеобразный амортизатор осевых нагрузок

Слайд 17

Эволюция…

В процессе эволюции человека постепенно сформировались признаки прямохождения: сбалансированная посадка головы, S-образный позвоночник, сводчатая стопа, широкий таз, широкая и плоская грудная клетка, массивные кости нижних конечностей, ориентация лопаток во фронтальной плоскости. S-образный позвоночник является своеобразным амортизатором при осевых нагрузках. Как известно, выделяют изгиб вперёд в шейном отделе - шейный лордоз, изгиб назад в грудном отделе - грудной кифоз, изгиб вперёд в поясничном отделе - поясничный лордоз. За счёт естественных изгибов увеличивается прочность позвоночника к осевой нагрузке. При резких и чрезмерных нагрузках позвоночник как бы «складывается» в S-образную форму, предохраняя диски и связки позвоночника от травмы, а затем расправляется как пружина.

Слайд 18

……….

Прямостоящий скелет позволяет человеку передвигаться, в отличие от других животных, на двух ногах, перенося вес с пятки на передний отдел стопы, что превращает каждый шаг в упражнение по балансированию. Нагрузка передаётся через большеберцовую кость. Точка опоры приходится на носок Усилие создаётся ахиллесовым сухожилием, которое при сокращении мышц икры, поднимает пятку Своды стопы «гасят» инерционные нагрузки при приземлении, которые достигают до 200 % веса тела. Естественная, сбалансированная посадка головы, позволяет длинным осям орбит быть обращёнными вперёд. Это отличительный признак человека от его человекообразных «собратьев», у которых голова подвешена на затылочных мышцах (антропологи определяют положение головы по строению основания черепа и шейных позвонков). Сбалансированное положение головы исключает растяжение задних связок шеи и необходимость постоянного напряжения мышц шеи, главным образом, в отличие от животных, - мышцы - верхней трапеции. В процессе исторического развития человечество прошло сложный путь.

Слайд 19

……..

С развитием цивилизации изменялись требования к опорно-двигательной системе. Если древние люди находились или в вертикальном или в горизонтальном положении (охотились, собирали, воевали, лежали, отдыхая), то уже в XVII столетии 10 % населения выполняли сидячую работу. В XXI столетии число таких работников увеличилось до 90 %. В процессе эволюции человек перестал приспосабливаться к окружающей среде и стал приспосабливать среду к себе, и это не могло не сказаться на осанке. Изобретение скамьи, стула (это вероятно XV век) существенно изменило биомеханику человека, появилась новая проблема - «осанка сидящего на стуле». Современный человек большую часть своего времени проводит сидя на работе, дома, в транспорте, работая, обучаясь, отдыхая, ожидая, принимая пищу. Поза «сидя», - оптимальная для выполнения конторской работы и обучения, является тяжким испытанием для опорно-двигательной системы. Именно в этой позе чаще всего страдает осанка. Именно длительная поза сидя является причиной боли в спине, и причиной различных заболеваний. 18 век - век массового школьного обучения. Этот прогрессивный исторический процесс имеет и оборотную сторону

Слайд 20

По данным российского института детской ортопедии у 40-80 % детей выявляются нарушения осанки, а у 3 %-10 % из них - различные искривления позвоночника так называемые школьные сколиозы. С развитием цивилизации изменяются содержание, организация и методы людского труда. Офисные работники - новая массовая профессия, численность которых составляет более 60 % всего работающего населения. Необходимость длительного соблюдения сидячей рабочей позы (работая за компьютером, с документами, с клиентами) приводит к росту числа заболеваний опорно-двигательной системы взрослого населения. Число таких заболеваний неуклонно растёт, они молодеют и эта тенденция, вероятно, сохранится в обозримом будущем.

Слайд 21

Спасибо за внимание…

Good Bye… Источники: BASMAJIAN, J.V. (1985) 5th Edition. Muscles Alive, Their Function Revealed by Electromyography. Williams & Wilkins, Baltimore. 1985

Посмотреть все слайды

У беспозвоночных животных покровы развиваются из эктодермы. Эволюция покровов шла по пути преобразования мерцательного эпителия (ресничные черви) в плоский эпителий, лишенный ресничек, с образованием снаружи кутикулярного слоя. Уже у беспозвоночных животных покров выполняет не только функцию защиты, но и многие другие (восприятие механических и химических раздражений, осязание, поражение жертвы, отпугивание врагов).

У хордовых животных покров не является однородным структурным образованием, а состоит из двух частей - эпидермиса и дермы, которые тесно связаны друг с другом, но различаются по происхождению: эпидермис развивается из эктодермы, дерма - из мезодермы. Эволюция покровов шла по пути замещения однослойного цилиндрического эпителия и слабо развитой дермы (ланцетник) на многослойный плоский ороговевающий эпителий и хорошо развитую дерму (позвоночные).

Дальнейшая эволюция покровов в ряду позвоночных обусловила деление эпидермиса на верхний защитный роговой слой и нижний ростковый. Клетки рогового слоя по мере приближения к поверхности уплощаются, наполняются фибриллярным белком- кератином, отмирают и слущиваются, что важно в условиях постоянного наземного существования.

У всех высших позвоночных за счет видоизмененного рогового слоя эпидермиса образуются специализированные структуры: чешуя, когти, рога, перья, ногти, волосы. Следует отметить, что у предков млекопитающих тело было покрыто чешуей, которая сохранилась на конечностях и хвосте ряда современных млекопитающих (грызуны, насекомоядные, сумчатые). У многих амниот, у которых зубы редуцированы, кожа по краям челюстей ороговевает, образуя клюв. Возникшие у млекопитающих ногти и копыта являются модификацией когтей.

Появление у млекопитающих волосяного покрова обеспечило теплоизоляцию, видоспецифическуго окраску кожи (вместе с пигментными клетками эпидермиса и дермы), улучшило осязание, аэро-и гидродинамические свойства тела.

Функции покровов тела.

1.Защита от механических, физических и химических воздействий.

2.Барьерная - преграда для проникновения бактерий и других микроорганизмов.

3. Теплоизоляция (кожа, волосы, перья).

4.Участие в теплообмене между организмом и окружающей средой.

5.Участие в регуляции водного баланса организма.

6.Участие в выведении конечных продуктов обмена (железы).

7.Участие в дыхании (поглощение О2 и выделение СО2).

8.Метаболическая функция (запасание энергетического материала, образование витамина D, молока).

9.Важная роль во внутривидовых отношениях: пигменты кожи и волос обеспечивают видоспецифическую окраску кожи; совокупность секретов пахучих, сальных, потовых желез позволяет отличить особей своего и других видов, облегчает встречу самца и самки.

10.Пассивная защита - приспособительная окраска (покровительственная, предостерегающая, расчленяющая, мимикрия) обеспечивает адаптацию организма к среде обитания.

Эволюционные преобразования покровов у хордовых животных.

Расширение числа выполняемых функций - помимо защиты, покровы принимают участие в газообмене, терморегуляции, в выведении конечных продуктов обмена;

Смена функции - плакоидные чешуи на челюстях превратились в зубы;

Интенсификация функции защиты тела привела к дифференциров-ке покровов: развитие дермы за счет разрастания соединительной ткани, деление эпидермиса на два слоя (роговой и ростковый); формирование специализированных производных кожи, многоклеточных желез нескольких типов;

Появление новых структурных элементов кожи - волосяного покрова;

Появление специализированных производных потовых желез -млечных желез.

Онто-филогенетически обусловленные пороки развития покровов у человека.

1. Отсутствие потовых желез (ангидрозная дисплазия).

2. Чрезмерное оволосение кожи (гипертрихоз).

3. Многососковость (полителия).

4. Увеличенное количество молочных желез (полимастая).

Эволюция опорно-двигательной системы.

Одно из основных свойств животных организмов - передвижение (локомоция)- осуществляется за счет опорно-двигательного аппарата. Опорные образования беспозвоночных разнообразны и могут иметь экто-, энто- и мезодермальное происхождение. Так, у кишеч-нополостных опорную функцию выполняет мезоглея, локомоцию -эпителиально-мускульные клетки экто- и энтодермы; скелет коралло-вых полипов развивается из Эктодермы. У большинства беспозвоночных скелет наружный. У хордовых животных скелет внутренний (эн-то- и мезодермальное происхождение). Основой их тела служит мы-

шечно-хордальный комплекс (миохорд), состоящий из хорды (осевой упругий тяж) и метамерной мускулатуры прилегающей к ней. Хорда закладывается в эмбриональном периоде всех хордовых животных и выполняет морфогенетическую роль - под влиянием хордо-мезодермального зачатка развиваются нервная трубка, позвоночник, дифференцируются сомиты.

В процессе прогрессивной эволюции хордовых произошли: замещение хорды позвоночным столбом, состоящим из позвонков; приобретение позвонками процельности (передневогнутость) и плa-тицельности (передняя и задняя поверхности позвонков плоские); формирование черепа; утрата метамерного строения мускулатуры и появление специализированных групп мышц; изменение места расположения конечностей и типа их прикрепления. Адаптации к разным условиям обитания привели к формированию многообразных типов передвижения, что расширило возможности добывания пищи, спасения от врагов, поиск оптимальных зон обитания и заселение хордовыми почти всех биотопов суши, воды, нижних слоев атмосферы.

Функции опорно-двигательного аппарата.

1. Сохранение определенной формы тела.

2. Защита органов от воздействий.

3. Опора для всей массы тела, приподнятие его над землей.

4. Локомоция - скелет служит местом прикрепления двигатель-ных мышц, при их сокращении части скелета работают как рычаг, обеспечивая различные движения.

Основные эволюционные преобразования опорно-двигательного аппарата позвоночных животных.

1. Замещение хорды позвоночным столбом (субституция).

2. Смена хрящевого скелета на костный (субституция).

3. Дифференцировка скелета.

4. Слияние костей черепа (олигомеризация).

5. Уменьшение объема сегментарной мускулатуры, изменение направления пучков мышечных волокон, обособление все большего числа специализированных групп мышц.

6. Формирование на основе парных плавников кистеперых рыб конечностей наземного типа.

7. Уменьшение объема спинной, туловищной мускулатуры, увеличение и значительное усложнение мышц конечностей.

8. Расширение числа выполняемых функций (брюшная мускулатура при наземном образе жизни участвует в поддержании стенок брюшной полости, в дыхании).

9. Увеличение проксимальных и уменьшение дистальных отделов конечностей.

10.Увеличение подвижности соединения костей (активация функции); уменьшение количества костей в запястье, уменьшение количества фаланг пальцев.

Особенности опорно-двигательного аппарата человека

1. Вертикальное расположение позвоночного столба; наличие в нем изгибов.

2. Увеличение размеров позвонков (сверху вниз).

3. Перемещение затылочного отверстия ближе к середине основания черепа привело к исчезновению затылочных гребней, к которым прикреплялись мышцы для удерживания головы.

4. Развитие сосцевидного отростка височной кости, к которому прикрепляется мышца, удерживающая голову в вертикальном положении.

5. Увеличение мозгового отдела черепа и уменьшение лицевого отдела.

6. Развитие дифференцированной мускулатуры пальцев рук; противопоставление большого пальца.

7. Наклон таза под углом 60° в связи с перемещением центра тяжести тела.

Онто-филогенетические пороки развития скелета человека.

1. Сохранение избыточного количества хордального материала (может привести к развитию опухолей - хордом).

2. Уменьшение или увеличение количества позвонков (на один позвонок) в каждом отделе позвоночника.

3. Расщелина дуги позвонков и несрастание остистых отрост-ков позвонков (приводит к образованию спинномозговых грыж).

4. Шейные ребра у последнего шейного позвонка.

5. Нарушение гетеротопии пояса верхних конечностей - врожденное высокое стояние лопаток.

6. Слияние шейных и верхнегрудных позвонков (резкое укорочение шеи).

7. Добавочные ребра у первого поясничного позвонка.

8. Хвостовой придаток (персистирование хвоста).

9. Синдактилия (сращение пальцев).

10.Полифалангия (увеличение числа фаланг пальцев).

11.Полидактилия (увеличение количества пальцев).

Урок №5.

Тема:

Класс: 7 Б

Цели:

Изучить особенности опорно-двигательной системы млекопитающих.

Изучить усложнение опорно-двигательной системы в ходе эволюции.

Задачи:

образовательные:

Изучить строение и функции опорно-двигательной системы млекопитающих.

Изучить строение и функции опорно-двигательной системы в ходе эволюции.

Выяснить черты усложнения у представителей опорно-двигательной системы разных таксонов.

развивающие:

Формирование умения устанавливать причинно-следственные связи.

Развитие умения работы с книгой и таблицами.

воспитательные:

Провести обобщение комплекса знаний о эволюции опорно-двигательной системы.

Тип урока: объяснение нового материала.

Метод: наглядно-иллюстративный.

Форма: групповая.

Должен знать после урока:

Строение и функции опорно-двигательной системы начиная от одноклеточных и кончая хордовыми.

Черты усложнения строения опорно-двигательной системы у представителей разных таксонов.

Ход урока:

Организационное начало:

Учитель: Здравствуйте ребята, садитесь! Откройте, пожалуйста, ваши тетради и запишите тему нашего урока: «Эволюция опорно-двигательной системы».

Изучение нового материала:

Учитель: В течении длительного эволюционного пути животные осваивали новые территории, виды пищи, постоянно приспосабливались к условиям окружающей среды. Для того, чтобы выжить, животным надо было искать пищу, лучше прятаться или защищаться от врагов, перемещаться быстрее. Изменяясь вместе с организмом, опорно-двигательная система должна была обеспечить все эти эволюционные изменения.

Как вы думаете, какие животные являются самыми приметивными?

Ученик: Самыми примитивными являются корненожки, у которых нет опорной системы, двигаются медленно, перетекая с помощью ложноножек, при этом постоянно меняют форму.

Учитель: Впервые скорость движения изменяется у жгутиконосцев и инфузорий. Ребята, вы должны помнить, у каких животных сформировался наружный скелет?

Ученик: Наружный скелет сформировался у ракообразных, паукообразных и насекомых. Он представлен хитиновой кутикулой, хитиновым панцирем, который пропитан известью. К данному покрову прикрепляются мышцы, что позволяет передвигаться этим животным довольно быстро. В настоящее время членистоногие являются самым распространенным типом животных.

Учитель: А какие недостатки имеет такой скелет?

Ученик: Надо отметить, что наружный скелет имеет и свои недостатки: он не растет вместе с животным, и во время роста необходимо несколько раз линять животному, при этом животное становится совершенно беззащитным и становится легкой добычей для врагов.

Учитель: Ребята, давайте запишем в таблицу сведения, которые мы с вами проговорили:

Учитель: Ребята, на ряду с наружным имеется внутренний скелет. Скажите, пожалуйста, какими достоинствами обладает внутренний скелет?

Ученик: Внутренний скелет лишен таких недостатков - он растет вместе с животным и позволяет еще более специализировать отдельные мышцы и их группы, достигая при этом рекордных скоростей перемещения тела. У всех хордовых внутренний скелет.

Учитель: Скелет большинства позвоночных животных образован костями, хрящами, сухожилиями. Кости скелета могут соединяться либо неподвижно - срастаясь, либо подвижно - с помощью сустава. Мышцы к костям прикрепляются таким образом, что кости приводятся в движение. В скелете различают следующие части:

Осевой скелет;

Скелет конечностей;

Скелет черепа.

У рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих хорошо развит позвоночник, который состоит из позвонков. Каждый позвонок состоит из тела, верхних и нижних дуг. Концы срастаются и образуют канал, в котором располагается спинной мозг. Хорда сохраняется на протяжении всей жизни у белуги и осетра.

Ребята, из каких частей состоит позвоночник у рыб?

Ученик: Позвоночник у рыб состоит из туловищного и хвостового отделов.

Позвоночник образован двояковогнутыми позвонками, между которыми сохраняются остатки хорды. Позвонки туловищного отдела имеют верхнюю дугу и верхний отросток, снизу к ним причленяются ребра. В хвостовом отделе позвонки имеют верхнюю, нижнюю дуги и остистые отростки.

Череп состоит из мозгового и лицевого отделов. Лицевой отдел представлен челюстями, подъязычной дугой и жаберным аппаратом.

Скелет плавников представлен костными лучами, пояс передних конечностей соединен с черепом,. Кроме парных плавников - грудных и брюшных, имеются непарные плавники - спинной и анальный.

Учитель: Ребята, давайте запишем то, что мы сейчас с вами сказали.

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Надкласс: Рыбы		Мозговоговой отдел	Состоит из множества костей сросшихся не подвижно.
		лицевой отдел	Представлен челюстями, подъязычной дугой и жаберным аппаратом.
	Позвоночник	Туловищный отдел Хвостовой отдел
	Скелет своб. конечн.	Непарные плавники (спинной, хвостовой, анальный)	Представлен лучевыми костями. В нутрии тела имеются кости-подпорки.
	Скелет своб. конечн.	Парные плавники (грудной и брюшной)	Представлен костными лучами.
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей	Пояс передних конечностей соединен с черепом. И к тому и другому поясу по средствам мелких костей прикрепляются грудные и брюшные плавники.
	Пояса конечностей	Пояс задних конечностей

А как вы думаете, какие основные особенности скелета у земноводных?

Ученик: У земноводных в связи с водно-наземным образом жизни осевой скелет усложнился и представлен шейным отделом, состоящим из одного позвонка, туловищного - из семи позвонков с ребрами, которые оканчиваются свободно. Крестцовый отдел состоит из одного позвонка, к нему прикреплены кости таза. Хвостатые амфибии имеют несколько позвонков в хвостовом отделе. Череп подвижно сочленяется с шейным позвонком.

Мускулатура утрачивает метамерное строение, представлена множеством отдельных мышц.

Скелет лягушки, как и у всех позвоночных животных, разделяют на четыре отдела: осевой скелет, скелет черепа, скелет конечностей и скелет поясов конечностей.

Осевой скелет представлен позвоночником, у которого в дополнение к туловищному и хвостовому отделам, свойственным рыбам, появились шейный и крестцовый отделы.

Череп лягушки подвижно сочленяется с единственным шейным позвонком, что обеспечивает движение головы в вертикальной плоскости (в горизонтальной плоскости голова двигаться не может).

Число позвонков туловищного отдела у лягушки – семь . Ребер у лягушки нет, но у хвостатых земноводных на позвонках туловищного отдела развиваются короткие верхние ребра, а у безногих - настоящие ребра.

Крестцовый отдел включает в себя один позвонок, несущий на себе длинные поперечные отростки, к которым причленяются подвздошные кости таза.

Хвостовой отдел лягушки оканчивается хвостовой костью - уростилем - косточкой, которая представляет собой несколько позвонков, слившихся в процессе эмбрионального развития.

Передние конечности четырехпалые (первый палец редуцирован), состоят из трех отделов: плечо - плечевая кость, предплечье - сросшиеся лучевая и локтевая кости и кисть , представленная косточками запястья, пясти и фалангами пальцев.

Задние конечности состоят из трех отделов: бедра , голени и стопы . Бедро состоит из бедренной кости, голень - из сросшихся большой и малой берцовых костей, стопа - из костей предплюсны, плюсны и фаланг пальцев .

Плечевой пояс лягушки широким полукольцом опоясывает тело и закрепляется в мускулатуре. Он представлен несколькими парными костями: лопатками, заканчивающимися широкими надлопаточными хрящами, вороньими костями и ключицами, а также одной непарной костью - грудиной.

Тазовый пояс состоит из трех парных, сросшихся в связи с большими нагрузками костей: подвздошных, лобковых и седалищных. С помощью подвздошных костей тазовый пояс прикреплен к поперечным отросткам крестцового позвонка.

Учитель: Ребята, с помощью заполните, пожалуйста, вашу табличку.

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Класс: Земноводные		Мозговой отдел Лицевой отдел	Количество костей меньше, так как нет жаберных крышек.
	Позвоночник	Шейный отдел (1 позв.) Туловищный отдел (7 позв.) Кресцовый отдел (1 позв.) Хвостовой отдел	Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены (ложные) ребра.
	Скелет своб. конечн.	Передние конечности
	Скелет своб. конечн.	Задние конечности
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей
	Пояса конечностей	Пояс задних конечностей

А теперь, давайте разберемся, какие особенности имеет опорно-двигательная система пресмыкающихся. Я слушаю ваши ответы.

Ученики: Позвоночник пресмыкающихся имеет пять отделов: шейный; грудной; поясничный; крестцовый; хвостовой.

В шейном отделе позвонки соединены подвижно. Они обеспечивают подвижность головы - необходимое условие существования на земле. Грудные и поясничные позвонки несут ребра. У некоторых ребра соединяются с грудиной, образуя грудную клетку, обеспечивает защиту органам и лучшее поступление воздуха в легкие. Крестцовый отдел состоит из двух позвонков. Хорошо развит хвостовой отдел. У змей все отделы позвоночника несут ребра, кроме хвостового. Надо отметить, что ребра заканчиваются свободно, что позволяет им заглатывать крупную пищу.

Учитель: С помощью учебника, запишите, пожалуйста перечисленные особенности в табличку.

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Класс: Пресмыкающиеся		Отличий нет	Отличий нет
	Позвоночник	Шейный отдел (более 1-го позв.) Грудной отдел Поясничный отдел Кресцовый отдел (2 позв.) Хвостовой отдел	Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены ребра.
	Скелет своб. конечн.	Передние конечности	Плечо (плечевая кось), предплечье (лучевая и логтевая кости), кисть (запястье, пясть и 4-е фаланги пальцев).
	Скелет своб. конечн.	Задние конечности (Отличий от земноводных нет)	Бедро (бедренная кость), голень (большая и малая берцовая кости), стопа (предплюсна, плюсна и 5-и фаланг пальцев)
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей (Отличий от земноводных нет)	Лопатки, к которым прикрепляются кости передних конечностей.
	Пояса конечностей	Пояс задних конечностей (Отличий от земноводных нет)	Состоит из 3-х парных сросшихся костей (подвздошных, лобковых и седалищных)

Давайте разберемся, а в чем же усложнение опорно-двигательного аппарата у птиц?

Ученики: Позвоночник птиц имеет пять отделов, как и у пресмыкающихся. В шейном отделе от 9 до 25 позвонков, соединенных подвижно. Сросшиеся грудные позвонки и ребра, соединенные с грудиной, образуют грудную клетку. Грудина многих птиц имеет особый выступ - киль. К килю прикрепляются мышцы, активно работающие при полете. Конечный грудной, поясничный, крестцовый и первый хвостовой позвонки срослись, создав мощный крестец, служащий для опоры задних конечностей, что повышает прочность скелета - приспособленность к полету. Кости птиц легкие, многие из них полые внутри.

Несмотря на некоторые различия, скелет выполняет сходные функции:

опора тела;

защита внутренних органов;

перемещение тела в пространстве.

Но в то же время скелет легок и прочен из-за тонкости костей и их пневматичности.

Мозговой отдел черепа крупный, сочленяется с позвоночником одним мыщелком, как и у рептилий.

В лицевом отделе огромные глазницы и вытянутые челюсти, видоизмененные в клюв.

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки . Позвоночник включает пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Для шейных позвонков характерны седловидные суставы, что обеспечивает большую подвижность шеи (у сов угол поворота головы достигает 270 градусов).

Задние грудные, поясничные, 2 крестцовых и передние хвостовые срослись в сложный крестец.

Средние хвостовые остались свободными, последние слились, образовав копчиковую кость.

Грудная клетка образована ребрами, состоящими из двух косточек, соединенных суставом под углом друг к другу. Благодаря такому строению ребер, грудина может приближаться и отодвигаться по отношению к позвоночнику во время дыхательных движений.

На верхней части ребер находятся плоские выросты, накладывающиеся на задние ребра, что увеличивает прочность грудной клетки.

У большинства птиц на грудине имеется киль, к которому прикрепляются грудные мышцы, приводящие в движение крылья.

Передние конечности состоят из плечевой кости, предплечье представлено локтевой и лучевой костью, кисть состоит из сросшихся косточек запястья и пясти, образующих общую кость - пряжку , и трех пальцев: второго, третьего и четвертого.

Таз птиц открытый , седалищные и лобковые кости не срастаются, связано это с откладыванием крупных яиц.

В связи с тем, что основная нагрузка при ходьбе приходится на задние конечности, тазовые кости массивные, прочно срастаются с задними грудными, поясничными, крестцовыми позвонками, а также с частью хвостовых позвонков, образуя сложный крестец.

Учитель: Молодцы ребята, давайте заполним оставшиеся графы таблицы с помощью вашего учебника.

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Класс: Птицы		Лицевой отдел Мозговой отдел	Образован сросшимися между собой костями. Имеются огромные глазницы и роговый клюв без зубов.
	Позвоночник	Шейный отдел (от 9 до 25 позвонков) Грудной отдел Поясничный отдел Кресцовый отдел Хвостовой отдел	Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены ребра, которые срастаются с грудиной, а она образует киль, к которому прикрепляются мышцы. У птиц задние грудные, поясничные, 2 крестцовых и передние хвостовые срослись в сложный крестец.
	Скелет своб. конечн.	Передние конечности
	Скелет своб. конечн.	Задние конечности
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей	Лопатки и ключицы срослись и образовали вилочку.
	Пояса конечностей	Пояс задних конечностей

Учитель: Теперь ребята давайте посмотрим на скелет млекопитающих и так же опишем его:

Систематическая группа	Отд. Скелета	Отделы скелета	Кости образующие скелет
Класс: Птицы		Лицевой отдел Мозговой отдел	Имеются подвижная нижнечелюстная кость. Образован сросшимися между собой костями.
	Позвоночник	Шейный отдел (7 позв.) Грудной отдел (От 9 до 24 позв.) Поясничный отдел (От 2 до 9-и позв.) Кресцовый отдел (3–4 позв.) Хвостовой отдел	Образованы позвонками разного строения. К туловищным позвонкам прикреплены ребра, которые срастаются с грудиной, ниже имеются ложные ребра. Кресцовые позвонки срастаются между собой образуя крестец.
	Скелет своб. конечн.	Передние конечности (Как у пресмыкающихся)	Плечо (плечевая кось), предплечье (лучевая и логтевая кости), кисть видоизменяется. Происходит редукция костей и остается 1-а фаланга.
	Скелет своб. конечн.	Задние конечности (Как у пресмыкающихся)	Бедро (бедренная кость), голень (большая берцовая кость), появляется цевка (сросшиеся кости предплюсны и плюны) и с 1 по 4-ю фаланги пальцев.
	Пояса конечностей	Пояс передних конечностей (Как у пресмыкающихся)	Имеются лопатки и ключицы.
	Пояса конечностей	Пояс задних конечностей (Как у пресмыкающихся)	Тазовые кости срослись и приросли к пояснично-кресцовому отделу позвоночника.

Учитель: Молодцы, вы хорошо сегодня работали, но мы не разобрали последний вопрос, так к каком же направлении шла эволюция опорно-двигательной системы у птиц?

Ученики: Несмотря на некоторые различия, скелет выполняет сходные функции: опора тела; защита внутренних органов; перемещение тела в пространстве. Но в тоже время усложнение скелета привело к увеличению скорости передвижения в специфичных для них условия. В то же время, этому способствовало некоторое облегчение костей.

Усложнение шло по пути специализации строения и функций позвонков.

Учитель: Молодцы, ну вот мы с вами с помощью данной таблицы четко просмотрели линию эволюции опорно-двигательной системы животных.

Скажите, у кого впервые появляется грудная клетка? (пресмыкающиеся).

У кого впервые появляются настоящие конечности? (земноводные).

Назовите черты приспособления птиц к полету?

Дата: _______________20___г. Класс: __________

Ф.И.О. ______________________________________________________________

Тема практической работы: Эволюция опорно-двигательного аппарата у животных.

Определите к какому классу относится животное, для которого характерен представленный скелет:

Задание I : Заполнить прямоугольники.

Назовите части скелета животного:

Назовите отделы черепа:

Назовите отделы позвоночника:

Назовите кости образующие передние конечности (особенности, если есть):

Назовите кости образующие задние конечности (особенности, если есть):

Задание II : Назовите черты усложнения в строении данного скелета по сравнению с другим классом.

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Задание III : Назовите черты приспособления к образу жизни животных принадлежащих к данному классу.

____________________________________________________________________

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Подборка по базе: 5fan_ru_Электротравма. Утопление. Тепловой и солнечный удар. Ино , 16. К чему приводит действие одного тела на другое.docx , 1. Введение. Природа. Человек часть природы. Тела и вещества. Чт , Инородны тела гортани, носа и уха.pptx , Семинар эволюция.docx , Аморфные тела.docx , 5. эволюция и систематика бесчелюстных.docx , Обоснование метода базальной температуры тела.docx , 13. Оказание неотложной помощи при аспирации инородного тела у р , 2. тест по Происхождение и эволюция биосферы.docx .
Эволюция покровов тела.

У хордовых животных покров не является однородным структурным образованием, а состоит из двух частей - эпидермиса и дермы, которые тесно связаны друг с другом , но различаются по происхождению: эпидермис развивается из эктодермы, дерма - из мезодермы. Эволюция покровов шла по пути замещения однослойного цилиндрического эпителия и слабо развитой дермы (ланцетник) на многослойный плоский ороговевающий эпителий и хорошо развитую дерму (позвоночные).

Функции покровов тела.

1.Защита от механических, физических и химических воздействий.

2.Барьерная - преграда для проникновения бактерий и других микроорганизмов.

3. Теплоизоляция (кожа, волосы, перья).

4.Участие в теплообмене между организмом и окружающей средой.

5.Участие в регуляции водного баланса организма.

6.Участие в выведении конечных продуктов обмена (железы).

7.Участие в дыхании (поглощение О2 и выделение СО2).

8.Метаболическая функция (запасание энергетического материала, образование витамина D, молока).

Эволюционные преобразования покровов у хордовых животных.

Смена функции - плакоидные чешуи на челюстях превратились в зубы;

Появление новых структурных элементов кожи - волосяного покрова;

Появление специализированных производных потовых желез -млечных желез.

Онто-филогенетически обусловленные пороки развития покровов у человека.

1. Отсутствие потовых желез (ангидрозная дисплазия).

2. Чрезмерное оволосение кожи (гипертрихоз).

3. Многососковость (полителия).

4. Увеличенное количество молочныхжелез (полимастая).
Эволюция опорно-двигательной системы.

Функции опорно-двигательного аппарата.

1. Сохранение определенной формы тела.

2. Защита органов от воздействий.

3. Опора для всей массы тела, приподнятие его над землей.

Разделение общего предсердия и общего желудочка на правый и левый отделы

Смещение сердца из шейной области в грудную для установления оптимальных соотношений с легкими (гетеротопия)

Редукция кардинальных вен и кювьеровых протоков, преобразование их в полые, яремные вены и коронарный синус.
Эволюция выделительной системы.

Выделительная система возникла у животных в связи с необходимостью поддержания постоянства внутренней среды путем выведения из организма продуктов диссимиляции. У одноклеточных животных и губок функцию выделения и осморегуляции выполняют со-кратительныевакз"оли. У кишечнополостных специальных органов выделения не выявлено. У более высокоорганизованных беспозвоночных животных в связи с усложнением внутреннего строения и формирования плотных наружных покровов формируются сложные и разнообразные органы выделения. Несмотря на различия в их строении, принцип выделения продуктов диссимиляция у всех беспозвоночных сходен и осуществляется благодаря двум основным процессам: ультрафильтрации и активному транспорту веществ. При ульт-рафйльтрации жидкости через полупроницаемую мембрану органов выделения не проходят белки и другие крупные молекулы. Активный транспорт происходит в двух противоположных направлениях: с помощью активной секреции вещества переносятся из внутренней среды животного в просвет экскреторного органа, а при активной реабсорбции их транспорт происходит в обратном направлении.

Почки всех классов позвоночных также работают по принципу фильтрации - реабсорбции и секреции. При этом 99% фильтрата ре-абсорбируется и меньше одного процента выводится в виде мочи. В эволюционном смысле такой способ выделения продуктов диссимиляции оказался наиболее выгодным, так как в результате ультрафильтрации любые чужеродные и большая часть токсичных веществ остаются в моче и выводятся из организма. Последнее дает возможность животным расширять и изменять свою среду обитания и источники питания без создания специального механизма для выведения каждого нового, возможно токсичного вещества, поступившего в организм с пищей.

Функции выделительной системы.

1 - экскреторная - удаление продуктов диссимиляции и токсических веществ;

2 - поддержание водно-солевого гомеостаза;

3- поддержание кислотно-щелочного равновесия, уровня глюкозы, ионного состава;

4- выведение половых продуктов (гамет);

5- участие в регуляции кровяного давления.

Эволюционные преобразования в выделительной системе позвоночных животных.

1. Субституция - замещение предпочки первичной, а у высших позвоночных вторичной почкой;

2. Полимеризация однородных структур - увеличение количества нефронов от 6 - 12 в предпочке, до нескольких сотен в первичной и до одного миллиона и более во вторичной почке;

3. Усиление главной функции почек проявляется в значительном возрастании уровня клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции. Это достигается рядом преобразований:

а) увеличением количества нефронов;

б) формированием почечного тельца и редукцией воронки, что приводит к установлению непосредственного контакта выделительных канальцев с кровеносной системой и к утрате связи с целомом;

в) увеличением размеров почечных телец и усилением почечного кровотока;

г) удлинением и дифференцировкой извитых канальцев, образо-; ванием петли нефрона.

4. Разделение функций.

Формирование яйцевода из парамезонефрального канала и семяпровода из мезонефрального каната.
Онто-филогенетически обусловленные пороки развития выделительной и половой систем у человека.

1. Гартнеров канал - сохранение мезонефрального канала у женщин - источник кист и злокачественных перестроек. У 30% девочек он облитерируется

2. Различные аномалии развития матки и влагалища (двойная, седловидная, двурогая, разделенная, асимметричная матка; двойное или разделенное перегородками влагалище)

3. Крипторхизм - неопущение яичек. Незаращение пахового канала - предрасположенность к грыжам

4. Неразделение клоаки (в норме на седьмой неделе она делится на мочеполовой синус и прямую кишку) - различные свищи между прямой кишкой и мочеполовой системой - ректовезикальный свищ; ректовагинальный свищ.

5. Тазовое положение почки.
Развитие почки в онтогенезе человека

В эмбриогенезе у человека поочередно закладываются все три вида почек позвоночных животных: предпочка функционирует с третьей по шестую неделю, первичная почка - с шестой по восьмую неделю эмбрионального развития. Нефроны вторичной почки закладываются на 7 - 8 неделе и завершают формирование к 32 - 36 неделям внутриутробного развития. Окончательное формирование почек происходит в постнатальном развитии. В регуляции водно-солевого обмена у плода участвуют его почки, плацента и амнион. При этом происходит постоянный кругооборот воды и осмотически активных веществ: плод проглатывает амниотическую жидкость, часть которой всасывается в желудочно-кишечном тракте, поступает в кроваток, оттуда удаляется через плаценту или фильтруется почками плода. У новорожденных нефроны функционально незрелые. Для них характерны:

а) низкая величина клубочковой фильтрации;

б) сниженная способность к концентрации мочи;

в) ограниченная способность выведения избытка воды;

5. Общий желудочек переднего мозга

6. Несмыкание заднего шва нервной трубки спинного мозга

7. Отсутствие мозолистого тела

Эндокринная система.

Возникла на основе гуморальной регуляции, присущей всем живым организмам от одноклеточных до человека. Она связана со способностью клеток синтезировать физиологически активные вещества, регулирующие процессы в самой клетке и выделяющиеся в окружающую среду, через которую они действуют на другие клетки.

У одноклеточных организмов активные вещества выделяются для взаимодействия с другими особями. У многоклеточных - они выполняют функцию посредников в межклеточных взаимодействиях. В начале их действие было ограниченно ближайшими клетками, в связи с чем они получили название тканевых или локальных гормонов. Некоторые из них являлись нейросекретами, так как синтезировались

нейронами и выделялись в окружающую среду их аксонами (адреналин, норадреналин, дофамин), скапливаясь в синапсах или распространяясь на ближайшие клетки. Нейросекреция свойственна всем многоклеточным.

В связи с усложнением и дифференцировкой многоклеточных организмов возникла необходимость в дистантных регуляторах, которые бы обеспечивали координированную деятельность всех органов. Ими стали истинные гормоны, вещества различной химической природы, поступающие в кровь, транспортируемые ею и действующие как химические регуляторы клеточных процессов.

У кольчатых червей впервые формируются нейрогемальные органы - небольшие депо нейросекретов, окруженные сетью расширенных кровеносных капилляров, через которые нейросекреты поступают в кровь.

У членистоногих в области «головного мозга» выделяется группа клеток, окруженных оболочкой, специализированных к нейросекреторной функции - (интерцеребральная железа) - железа внутренней секреции. Одновременно возникают другие железы внутренней секреции (половые) - функция которых контролируется гормонами интерцеребральной железы.

Таким образом, в филогенезе гормональной регуляции у беспозвоночных прослеживается переход от внутриклеточной секреции активных регуляториых веществ к железам внутренней секреции, синтезирующим нейрогормоны - пептиды или гормоны другой химической природы.

У позвоночных, обнаруживаются все уровни гуморальной регуляции: клеточный с помощью метаболитов и цАМФ, тканевой при помощи локальных гормонов (простогландинов, серотонина, дофамина, адреналина), органный и системно-органный с помощью истинных гормонов, поступающих в кровь и действующих дистантно.

У позвоночных формируется эндокринная система, объединяющая железы внутренней секреции, особое место в которой занимает гипоталамус. Его нейроны совмещают способность проводить нервные импульсы и секретировать нейрогормоны. Он осуществляет связь нервной и эндокринной систем. Благодаря гипоталамусу, эндокринная система получает возможность реагировать на внешние и внутренние сигналы. Следовательно, гипоталамус является нейросекреторным органом. (Кроме гипоталамуса способность к нейросекреции сохранили эпифиз, мозговое вещество надпочечников, нейроны вегетативной нервной системы). Гипоталамус образует единую систему с гипофизом. Нервные импульсы, приходящие в гипоталамус, активируют секрецию рилизинг - гормонов (либеринов и статинов), каждый из которых регулирует синтез в гипофизе тропинов, с помощью которых гипофиз контролирует деятельность других желез внутренней секреции, процессы роста и др. Нейрогормоны гипоталамуса депонируются в задней доле гипофиза, которая по существу является нейрогемальным органом, аналогичным таким же у беспозвоночных.

Многие железы внутренней секреции у позвоночных образовались путем специализации клеток различных тканей (тимус, половые железы, поджелудочная, щитовидная), продукты которых - гормоны - стали поступать в кровь,

Железы внутренней секреции у позвоночных формировались из разных зачатков, разными способами. В процессе филогенеза происходило слияние отдельных секреторных клеток в группы (щитовидная железа), объединение метамерно расположенных участков секретирующей ткани в общую железу (тимус, мозговое и корковое вещество надпочечников), включение инкреторных клеток в другой орган (ультимобранхиальные железы, поджелудочная железа), смена функции (эпифиз, щитовидная железа), смещение места закладки (щитовидная железа).

В процессе филогенеза формировались новые отделы и появлялись новые гормоны (гипофиз, надпочечники),

Некоторые железы образовались путем соединения двух частей, происходящих из разных зачатков (гипофиз, надпочечники).

Основные эволюционные преобразования в эндокринной

системе хордовых.

1. Переход от диффузной эндокринной системы к высокоспециализированной регуляторной системе, объединяющей железы внутренней секреции.

2. Усиление главной регуляторной и интегрирующей функция, увеличение числа секреторных клеток, появление в железах новых отделов и новых гормонов (задняя доля гипофиза, минералокортикоиды появились у наземных позвоночных)

3. Смена функции (переход некоторых желез от внешней секреции к внутренней, от способности воспринимать световые сигналы к секреции гормонов)

4. Олигомеризация - соединение нескольких зачатков в крупную железистую массу (тимус, мозговое вещество надпочечников, поджелудочная железа)

5. Гетеротопия - смешение места закладки органа (щитовидная железа, гипофиз)

6. Совершенствование связи с нервной системой, формирование единой нервно-гуморальной регуляции.

Онто-филогенетические пороки эндокринной системы человека.

1. Недоразвитие и гипофункция задней доли гипофиза.

2. Эктопия аденогипофиза (группа железистых клеток под слизистой оболочкой крыши полости рта).

3. Персистирование кармана Ратке (киста кармана Ратке между передней и средней долями гипофиза)

4. Щитоязычный проток - тяж клеток с полостью внутри (след гетеротопии щитовидной железы)

5. Эктопия щитовидной железы и срединные шейные свищи.

6. Срединные кисты шеи, располагающиеся по ходу движения закладок щитовидной железы.

7. Крипторхизм

8. Добавочные дольки щитовидной железы, отдельные клетки, синтезирующие тироксин на вентральной стороне глотки.

9. Гетеротопия поджелудочной железы (островки железистой ткани в стенке тонкой кишки или желудка).