Хорда.. Мускулатура.
Хорда.
Основные функции скелета: опора и основание для прикрепления поперечно-полосатых мышц.
- В центре осевого скелета лежит хорда.
- В процессе эволюции возникли и сформировались позвонки, которые дифференцировались и увеличилось число отделов позвоночника.
- У человека в связи и прямохождением сформировались изгибы позвоночника – 2 лордоза (шейный и поясничный) и 2 кифоза (грудной и крестцовый).
- Остатки хорды у высших позвоночных сохранились в виде межпозвоночных дисков.
- У рыб есть 2 отдела позвоночника: туловищный и хвостовой.
- У амфибий кроме туловищного и хвостового отдела появляется по одному шейному и крестцовому позвонку.
- У рептилий шейный отдел имеет 8 позвонков (Iатлант, IIосевой), с возможностью поворачивать голову, грудной отдел позвоночника сзади соединен с ребрами, поясничный и крестцовый отдел имеют большое количество позвонков + хвостовой отдел позвоночника.
- У птиц шейный отдел позвоночника имеет до 25 позвонков, поясничный, крестцовый и хвостовой отдел позвоночника срастаться в один мощный крестец.
- У млекопитающих в шейном отделе 7 позвонков, но может быть 6 и 8 позвонков, в грудном отделе 9-24 позвонка, в поясничном 3-9 позвонков, крестцовый – число варьирует, у человека срастается в единую кость с тазом, хвостовой отдел – длинный хвост или копчиковая кость.
Нарушение онтогенеза скелета:
- У человека есть разные дефекты формирования позвоночного канала, через которые могут выходить спинномозговые грыжи.
- Могут быть патологические изгибы позвоночника – сколиоз.
- Может сохраняться хвост (атавизм).
Скелет головы.
- Мозговой отдел черепа
- Висцеральный отдел черепа
В процессе эволюции шло:
- уменьшение частей мозгового черепа
- замена хрящей на кости
- сокращение подвижных элементов.
- число висцеральных дуг сократилось
- IиIIвисцеральные дуги видоизменились и дали начало челюстям, костям лицевого черепа, слуховым костям и хрящам гортани
- У рыб первая челюстная дуга состоит из верхнего небноквадратного и нижнего меккелевого хряща, эта дуга соединяется со второй висцеральной дугой состоящей из гиомандибулярного хряща, в результате чего получается гиостильное соединение мозгового и висцерального черепа.
- Начиная с земноводных Iдуга соединяется с черепом сворим небным хрящом – это аутостильное соединение. Из гиомандибулярного хряща формируются слуховые кости. При нарушении онтогенеза у амфибий и рептилий вместо 3-х слуховых костей развивается только одна.
Строение органа слуха у разных классов:
- У рыб: имеется только внутренне ухо + перепончатый лабиринт с сатонитами, полулунный канал и зачаток улитки.
- У амфибий: внутреннее ухо имеет строение как у рыб, но имеется еще среднее ухо с одной слуховой остью и барабанной перепонкой.
- У рептилий: во внутреннем ухе улитка и полулунные каналы хорошо развиты, среднее ухо с малой полостью и имеется зачаток наружного уха.
- У птиц: хорошо сформировался наружный слуховой проход, в среднем ухе одна слуховая кость.
- У млекопитающих: внутренне ухо имеет улитку с 2, 5 оборотами, полулунные каналы, мешочек и маточка. В среднем ухе 3 слуховых кости и барабанная перепонка. Наружное ухо состоит из слухового похода и ушной раковины.
Конечности:
- В скелете конечностей сформировались пояса конечностей
- Появилась пятипалая конечность
- Уменьшилось число костей в дистальных отделах
- Удлинились икроножные и укоротились дистальные отделы конечности
Пороки развития:
- Полидактилия – увеличение числа пальцев
- Полифалангия – увеличение числа фаланг
- Болезнь Шпренгеля – перемещение пояса конечностей на 1-2 позвонка вниз.
- Деформация грудной клетки (воронкообразная и килевидная).
Мускулатура.
- Соматическая – поперечнополосатая мускулатура – развивается из миотомов сомита и иннервируется спинномозговыми нервами.
- Висцеральная мышечная ткань – развивается из других участков мезодермы и иннервируется вегетативными нервами и может быть как гладкой, так и поперечнополосатой
Филогенез пищеварительной системы.
Для хордовых характерна филогенетическая эмбриональная и функциональная связь пищеварительный и дыхательной систем.
Дыхательная система развивается на базе пищеварительной системы у низших хордовых, эти системы функционируют совместно. У взрослых наземных позвоночных обе системы перекрещиваются в области глотки. Обе системы закладываются у эмбриона над хордой, в виде прямой труби, которая в дальнейшем делится на три части:
- Передняя часть–stomatodeus– у рыб и амфибий служит основанием черепа. У млекопитающих объем ротовой полости увеличивается за счет складок верхней челюсти и небной кости.
- Правая и левая складкисрастаются и образуют вторичное твердое небо, которое разделяет ротовую и носовую полости. Если это срастание нарушается у человека, то возникает порок развития – волчья пасть (порог имеет генетический механизм и может наследоваться)ть. стание нарушается у человека, то вознакает порок развитя - в и яхь пищеварительный и вхательной системы. 0000000000000000).
Зубы
Зубы позвоночных развиваются из плакоидной чешуи рыб, у низших позвоночных в несколько рядов.
- У рептилий все зубы одинаковые и расположены в один ряд и могут меняться несколько раз в течение жизни – это гомодонтная зубная система.
- У млекопитающих зубы дифференцируются и выполняют определенные функции (резцы, клыки, малые и большие коренные зубы), расположены в альвеолярных ячейках челюстей и меняются всего один раз – молочные зубы на постоянные – это гетеродонтная зубная система.
- У человека может встречаться редкая аномалия – гомодонтные зубы (все одинаковые).
- На дне ротовой полости имеется язык. У рыб язык лишен мышц. У наземных позвоночных язык подвижный и развивается их трех зачатков (один парный и один непарный), если они не срастаются, то это приводит к аномалии – раздвоенный язык.
Глотка
Глотка – выполняет дыхательную и пищеварительную функцию.
- У рыб глотка имеет 5-7 жаберных щелей, они закладываются как непарные слепые выросты глотки – жаберные мешки, им навстречу выпячиваются наружные покровы – жаберные карманы, между ними есть щели, которые закладываются и у наземных хордовых, но прорываются они только у личинок амфибий.
- У млекопитающих и пресмыкающихся щели прорываются только при нарушении эмбриогенеза с формированием латеральных свищей и кист шеи, которые малигнизируются.
- Первая жаберная щель у наземных хордовых превращается в евстахиеву трубу, барабанную полость и наружный слуховой проход.
Кишечная трубка:
- Кишечная трубка в процессе филогенеза удлиняется и дифференцируется на отделы, увеличивается количество одноклеточных желез и появляются трубные многоклеточные железы (печень, поджелудочная железа, слюнные железы).
- У ланцетника длинна пищеварительной системы составляет ⅓ длинны тела, а у человека длина пищеварительной системы в 10 раз больше длинные тела.
- Начиная с рептилий, появляется слепая кишка с симбиотическими бактериями и простейшими, что позволяет расширить рацион питания.
Пороки развития:
- Укорочение и недоразвитие любого отдела кишечника
- Недоразвитие печени и поджелудочной железы
- Свищи между трахеей и пищеводом
- Персистирование клоаки (объединение прямой кишки и мочевых путей).
- Гетеротопия – изменение места закладки – при замедленном перемещении зачатков поджелудочной железы с желудочным или кишечным положением.
Филогенез органов дыхания.
Наиболее ранними органами дыхания хордовых стали жабры. У наземных хордовых они функционируют только у личинок амфибий. Эволюция органов дыхания шла по пути увеличения дыхательной поверхности жабер.
- У ланцетника есть только жаберные щели.
- У круглоротых формируются жаберные мешки
- У рыб на стенка жаберных щелей появляются жаберные лепестки с большим количеством капилляров. Позади жаберных дуг у кистеперых рыб формируется парный плавательный пузырь, выполняющий гидростатическую функция и газообменную функцию между кровью и воздухом, так как плавательный пузырь сообщается с глоткой.
- Из кистеперых рыб произошли первые амфибии, у которых из плавательного пузыря образовались крупноячеистые легкие, их дыхательная поверхность небольшая и газообмен осуществляется чрез кожный покров. В ходе филогенеза из жаберных дуг формируются дыхательные пути: гортань, трахея, бронхи, они постепенно удлиняются, и в них происходит согревание и увлажнение воздуха.
- У рептилий легкие становятся мелкоячеистыми, появляются межреберные мышцы, диафрагма приобретает мышечные мучки и постепенно становится дыхательной мышцей.
- У человека поверхность легких составляет 90 м2, диафрагма – главная дыхательная мышца.
Таким образом эволюция легких шла тоже по пути увлечения дыхательной поверхности, крупноячеистые легкие амфибий заменились мелкоячеистыми легкими с большим количеством внутренних перегородок у рептилий. У птиц и млекопитающих легкие губчатые (альвеолярные), дыхательные пути удлинились и дифференцировались, усовершенствовалась дыхательная мускулатура.
Среди амниот у человека эзофаготрахеальные и бронхолегочные свищи и кистозная гипоплазия легких (бронх связан с кистой имеющей малую дыхательную поверхность).
Может быть аплазия или отсутствие диафрагмы → ExitusLetalis.
Филогенез органов кровообращения.
Для высокоорганизованных животных нужно быстрое и эффективное перемещение жидкой внутренней среды организма, что обеспечивает система кровообращения. У хордовых она замкнутая.
У ланцетника основными сосудами являются брюшная и спинная аорта. По брюшной аорте венозная кровь идет к органам дыхания, а по спинной идет артериальная кровь к органам.
Часть брюшной аорты периодически сокращается и проталкивает кров по сосудам (выполняет функцию сердца). В брюшную аорту впадают левый и правый кюверовы потоки, несущие кровь от органов пищеварения по воротной вене в печеночные вены. Правый кюверов проток превращается в верхнюю полую вену, а левый проток в коронарный синус сердца.
- У рыб формируется 2-х камерное сердце и сохраняется один круг кровообращения.
- У амфибий сердце 3-х камерное (2 предсердия и желудочек), из желудочка выходит артериальный ходус, который делится на 3 пары сосудов: ножнолегочная артерия (венозная кровь), правая и левая дуга аорты (смешанная кровь) и сонная артерия (артериальная кровь).
- У рептилий в сердце появляется неполная межжелудочковая перегородка, из желудочка отходит 3 непарных сосуда: правая дуга аорты (артериальная кровь), левая дуга аорты (смешанная кровь) и легочная вена (венозная кровь).
- У млекопитающих идет полное разделение венозного кровотока от артериального, сердце становится 4-х камерным (2 предсердия и 2 желудочка), правая дуга аорты редуцируется и остается только левая дуга аорты.
- У человека сердце закладывается в области шеи, а затем перемещается в переднее средостение.
У человека закладывается 6 пар жаберных артериальных дуг, но они не функционируют одновременно и от них сохраняются только левые части IVиVIдуги (аорта и легочная артерия).
Очень редко сохраняется правая половина IV дуги, при этом две дуги располагаются позади пищевода и сдавливают трахею → удушье и нарушение глотания.
Пороки развития:
- 2-х камерное сердце → Exitus Letalis
- шейное положение сердца → Exitus Letalis
- дефект межжелудочковой перегородки
- дефект межпредсердной перегородки
- Самый часты порог развития это сохранение Боталового протока между аортой и легочным стволом, который приводит к смещению венозной и артериальной крови.
- Через этот проток кровь в эмбриональном периоде поступает из малого круга кровообращения перемещается в большой руг кровообращения.
- Редкий порог развития – отхождение от сердца легочного ствола → ExitusLetalis.
Филогенез мочеполовой системы.
Выделительная и половая система развиваются из одного источника – нефротома, который формируется в области ножки сомита и связан с вторичной полостью тела – целомом.
Почки это орган выделения, проходящий в процессе филогенеза 3 этапа развития:
- Пронефрос (предпочка) – головная почка – функционирует у личинок рыб и амфибий
- Мезонефрос (первичная почка) – туловищная почка – функционирует у взрослых рыб и амфибий
- Метонефрос (вторичная почка) – тазовая почка – функционирует у рептилий и млекопитающих
От головного конца к клоаке тянется пронефритический канал, который расщепляется на 2:
- вольфов канал соединенный с нефроном.
- мюлеров канал образует яйцевод, передним концом открыть в целом.
У самцов рептилий и млекопитающих мюлеров проток редуцируется, а у самок дает начало матке, влагалищу и придаткам матки.
У низших млекопитающих (яйцекладущие и сумчатые) есть по 2 влагалища, 2 матки и 2 яйцевода.
У высших млекопитающих матка и влагалище непарные, а придатки (яйцеводы и яичники) парные.
Почки состоят из нефронов, которые фильтруют внутреннюю среду организма. Сохраняет связь с целомом. Метонефрос (вторичная почка млекопитающих) утрачивает эту связь.
Для экономии жидкости в ходе филогенеза почечные канальцы удлиняются, и появляется петля Генле для реабсорбции.
У млекопитающих почки переместились в забрюшинные пространство.
Порог развития мочеполовой системы:
- Сегментирование почки
- Удвоение почки
- Удвоение мочеполовых органов
- Опущение почки
- Крипторхизм – не опущение яичка
- Овотестис – гермафродитизм
- 2-х рогая матки
- Удвоение матки
- Удвоение полового члена
Филогенез нервной системы:
Существует две интегрирующие системы: нервная система и эндокринная система
Эндокринная система это древняя система регуляции. У позвоночных большое значение имеет НС т. к. способная быстро регулировать процессы и механизмы.
НС закладывается из эктодермы в виде пластинки, а затем трубки над хордой, передний конец которой расщепляется и формирует головной мозг с 5 отделами (передний, промежуточный, средний, задний и продолговатый).
- У рыб и амфибий самый крупный отдел мозга это средний, который связан с центрами зрения, передний мозг на полушария не разделен, промежуточный мозг связан с эпифизом, гипофизом и в нем расположен гипоталамус – центральный орган эндокринной системы. Тип мозга ихтиопсидный – центр интеграции средний мозг.
- У рептилий увеличивается передний мозг и разделен на полушария, крыша которого состоит из нервных клеток (зачатки древней коры – архикортекс), и в нем особенно развиты полосатые тела. Средний мозг имеет большие размеры. Интегрирующим центром являются полосатые тела переднего мозга и средний мозг – ихтиопсидный тип мозга.
- У млекопитающих маммалийный тип мозга – сильное развитие переднего мозга и коры. Передний мозг разделен на полушария соединенные между собой комиссурами, покрыт с наружи корой (скопление тел нервных клеток, имеет сложное строение и называется неокортекс) в которой находятся высшие центры зрительного, слухового, осязательного и двигательного анализатора и центры высшей нервной деятельности. Промежуточный мозг включает гипоталамус, эпифиз и гипофиз. В среднем мозге располагаются четверохолмие с подкорковыми центрами. Хорошо развит мозжечок, имеет свою кору и регулирует координацию движений и тонус мышц.
Из переднего утолщения нервной трубки в начале филогенеза формируется три пузыря (передний, средний и задний, которые:
Передний → telencephalon(конечный)etdiencephalon(промежуточный)
Средний → mesencaphalon(средний)
Задний → metencephalon(задний)etmedulaoblongata(продолговатый).
Многие пороки развития НС несовместимы с жизнью.
Пороки развития НС:
- Рахизхиз (платиневрия) – не замыкание нервной трубки
- Олигофрения с нарушением рефлексов
- Микроцефалия и ацефалия
- Прозенцефалия – недоразделение полушарий и недоразвитие коры
– агирия – отсутствие извилин
– олигирия – мало извилин
– пахигирия – утолщение извилин
|