Különböző gerinces fajok tengelycsontvázának összehasonlító jellemzői

Az evolúciós fejlődés során az emlősök különböző fajai elfoglalták ökológiai fülkéiket, amelyek többek között a szervezetük és a Föld gravitációs mezőjének kölcsönhatási feltételeiben különböznek. Ezért a gerincesek axiális váza jelentős változásokon ment keresztül az evolúció folyamatában. A gerincoszlop filogenetikailag eredeti formája a gerinchúr (notochord) - egy endomesodermális eredetű sejtszál, amelyet a gerincesek túlnyomó többségében és az emberben is csontvázelemek helyettesítenek. Állandó szervként a gerinchúr néhány alsóbbrendű gerincesben létezik. A legtöbb gerincesnél felnőttkorban a gerinchúr a csigolyák belsejében (halakban), a csigolyák testében (kétéltűekben) és kocsonyás sejtmag formájában (emlősökben) marad meg. Az axiális váz az ontogenezisben három fejlődési szakaszon megy keresztül:

• akkordlemezek (húr kezdetleges részei);
• részleges pótlása porcos elemekkel;
• az axiális váz megjelenése.

Így az akraniában a csontvázat egy gerinchúr és számos sűrű, kocsonyás szövetből álló pálcika képviseli, amelyek a páratlan uszonyok vázát és a kopoltyúkészülék támaszát alkotják. A lándzsás csigolyákban a csigolyák szinte rostmentes sejttömegből állnak. A ciklostómákban a gerinchúr egész életében megmarad, de megjelennek a csigolyakezdemények, amelyek kis, párosított porcos képződmények, amelyek egyenletesen helyezkednek el a gerinchúr felett. Ezeket felső íveknek nevezik. A primitív halakban a felső ívek mellett alsó ívek is megjelennek, a magasabb rendű halakban pedig a csigolyák teste. A legtöbb halban és a magasabb osztályú állatban a csigolyák teste a gerinchúrt körülvevő szövetekből, valamint az ívek tövéből képződik. A felső és az alsó ívek a csigolyák testével együtt nőnek. A felső ívek végei egymáshoz nőnek, egy csatornát képezve, amelyben a gerincvelő található. Az alsó íveken megjelennek a nyúlványok, amelyekhez a bordák kapcsolódnak.

A gerinchúr maradványai a halakban a csigolyák testei között őrződtek meg. A halaknak a gerincoszlop két része van: a törzs és a farok. Az első feladata a belső szervek támogatása, a másodiké a test mozgásában való részvétel.

A csigolyatest a gerincesek különböző csoportjainál a hátgerinctől függetlenül fejlődött ki. A csigolya csontos teste először a kötőszövetben vékony hengerként fejlődik ki. Egészfejű és kétlégzős állatoknál a csigolyatestek azonnal meszes, gyűrű alakú lerakódásokként fejlődnek a hátgerinc körül.

Filogenetikailag a kötőszövetes belső vázat porcos, a porcosat pedig csontos váltja fel. Az ontogenetikus fejlődés során ez a sorrend ismétlődik. A gerincoszlop további változásai az izmok és a tengelyirányú váz fejlődésétől függenek a testmozgások során. A felnőtt gerincoszlopa megőrzi a megtett fejlődési út nyomait.

Felnőttkorban a gerincoszlop specifikus adaptív jellemzőket mutat, amelyek a test függőleges helyzetéhez kapcsolódnak. Felegyenesedett járáskor a fej súlya hatással van a gerincoszlopra, és a rosszul fejlett arctájék nem igényel erős nyakszirtizmokat. Ezért a nyakszirt nyúlványa és a koponya egyéb kiemelkedő részei és egyenetlenségei gyengén fejlettek az emberben.

Az emberi felső és alsó végtagok szerkezetének különbsége a karok és lábak eltérő funkcióinak köszönhető, amelyek a függőleges járással kapcsolatosak. Az állatok mellső végtagjai, akárcsak a hátsó végtagok, az egész test támasztékául szolgálnak, és mozgásszervek, így szerkezetükben nincs éles különbség. Az állatok mellső és hátsó végtagjainak csontjai nagyok és masszívak, mozgásuk egyformán monoton. Az állat végtagja egyáltalán nem képes változatos, gyors, ügyes mozgásokra, amelyek az emberi kézre jellemzőek.

Az emberi gerinc görbületeinek jelenléte (nyaki és ágyéki lordózis, háti és keresztcsonti farkcsonti kyphosis) az egyensúly fenntartásával és a test tömegközéppontjának függőleges helyzetben tartásával jár. Az állatoknak nincsenek ilyen görbületeik.

A gerincoszlop szerkezetét tekintve (öt szakasz, 33-34 csigolya) az ember bizonyos helyet foglal el az emlősök között. Az egymás után elhelyezkedő csigolyák két oszlopot alkotnak - az elülsőt, amelyet a csigolyák testei építenek, és a hátsót, amelyet az ívek és a csigolyaközi ízületek alkotnak. Az embernél a fej kiegyensúlyozott, a négylábú emlősöknél pedig szalagok és izmok függesztik fel, amelyek főként a nyakcsigolyákon és a hátcsigolyák tövisnyúlványain kezdődnek. Az embernél a gerincoszlop nyaki szakasza 7 csigolyából áll. Az első kettő kivételével apró, alacsony testek jellemzik őket, amelyek fokozatosan kitágulnak az utolsó G felé. Más emlősöknél rendkívül nagyok, és lefelé fokozatosan rövidülnek, ami a fej helyzetének köszönhető. Az emberi nyakcsigolyák egyik jellemzője a kétágú tövisnyúlvány. Az általános nyakcsigolytípustól az alábbiak különböznek: az atlasz, amelynek nincs teste és tövisnyúlványa. A C _7. episztropheus csigolya (axiális csigolya) jellegzetes vonása a csigolyatestből függőlegesen felfelé irányuló fog jelenléte, amely körül, mint egy tengely körül, az atlasz a koponyával együtt forog. A hetedik nyakcsigolya hosszú és nem elágazó tövisnyúlványt mutat, amely a bőrön keresztül könnyen tapintható, ezért kiállónak nevezik. Ezenkívül hosszú harántnyúlványokkal rendelkezik, és harántnyílásai nagyon kicsik.

Az emberi háti gerinc 12 csigolyából áll. Vannak olyan esetek, amikor az embereknek 13. bordájuk is van. Tizenkét bordapár köti össze a háti váz összes szakaszát egy viszonylag merev rendszerré, ahol a bordák ízületi felszínei két szomszédos csigolya és a csigolyaközi porckorong ízületi felszínén helyezkednek el. A háti gerincben a csigolyaközi porckorongokat oldalról a kostovertebrális ízületek borítják. Kivételt képez a 12., és néha a 11. csigolya szintje, ahol az ízületi forma nem a porckorong szintjén, hanem közvetlenül a csigolya testén történik. A háti gerincben a csigolyaközi porckorongok szélesebbek, mint a szomszédos csigolyák testei, és az elülső és oldalsó részen némileg túlnyúlnak a határaikon, míg a hátsó részen ez nem figyelhető meg.

A háti gerincben felnőtt ember harántnyúlványai erősen hátrafelé hajlanak, és ezzel összefüggésben a bordák majdnem a tövisnyúlványok szintjéig hátrafelé kiállnak. Ez a szerkezeti jellemző, valamint a csigolyatestek lefelé irányuló növekedése csak az emberre jellemző, és a függőleges helyzethez való alkalmazkodás. Ez állatoknál nem figyelhető meg.

Az ízületi nyúlványok helyzete a gerincoszlop különböző részein nem azonos. A nyaki régióban elfoglalt ferde helyzetük miatt a fej súlya nemcsak a testeken, hanem az ízületi nyúlványokon is megoszlik. Emlősöknél a nyaki régióban ezek egymástól távol helyezkednek el, és rendkívül erőteljesen fejlettek, akárcsak a nyakcsigolyák testei. Embereknél a háti és ágyéki régióban az ízületi nyúlványok a frontális, illetve a sagittális síkban helyezkednek el. Ebben az esetben a felettük fekvő részek súlya főként a csigolyák testén oszlik el, ami hozzájárul tömegük növekedéséhez.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]