Primerjalne značilnosti aksialnega skeleta različnih vrst vretenčarjev

Različne vrste sesalcev so v procesu evolucijskega razvoja zasedle svoje ekološke niše, ki se med drugim razlikujejo po pogojih interakcije njihovega organizma z gravitacijskim poljem Zemlje. Zato je aksialni skelet vretenčarjev v procesu evolucije doživel pomembne spremembe. Filogenetsko izvirna oblika hrbtenice je notohord (hrbtenjača) - celična veriga endomezodermalnega izvora, ki jo pri veliki večini vretenčarjev in pri ljudeh nadomeščajo skeletni elementi. Kot stalni organ notohord obstaja pri nekaterih nižjih vretenčarjih. Pri večini vretenčarjev se v odrasli dobi notohord ohrani znotraj vretenc (pri ribah), v telesih vretenc (pri dvoživkah) in v obliki želatinastega jedra (pri sesalcih). Aksialni skelet v ontogenezi gre skozi tri razvojne faze:

• akordne plošče (začetek strune);
• delna zamenjava s hrustančnimi elementi;
• nastanek aksialnega okostja.

Tako je pri akranijah okostje predstavljeno z notohordom in številnimi palicami gostega želatinastega tkiva, ki tvorijo okostje neparnih plavuti in oporo škržnega aparata. Pri lanceletu so vretenca sestavljena iz skoraj brezvlaknate celične mase. Pri ciklostomih se notohord ohrani skozi vse življenje, vendar se pojavijo vretenčni rudimenti, ki so majhne parne hrustančne tvorbe, enakomerno razporejene nad notohordom. Imenujejo se zgornji loki. Pri primitivnih ribah se poleg zgornjih lokov pojavijo tudi spodnji loki, pri višjih ribah pa telesa vretenc. Telesa vretenc pri večini rib in živali višjih razredov so oblikovana iz tkiv, ki obdajajo notohord, pa tudi iz baz lokov. Zgornji in spodnji lok se zrasteta s telesi vretenc. Konci zgornjih lokov se zrastejo in tvorijo kanal, v katerem se nahaja hrbtenjača. Na spodnjih lokih se pojavijo odrastki, na katere so pritrjena rebra.

Ostanki tetive so pri ribah ohranjeni med telesi vretenc. Ribe imajo dva dela hrbtenice: trup in rep. Funkcija prvega je podpiranje notranjih organov, drugega pa sodelovanje pri gibanju telesa.

Vretence se je pri različnih skupinah vretenčarjev razvilo neodvisno od notohorda. Kostno telo vretenca se v vezivnem tkivu najprej razvije kot tanek valj. Pri živalih s celo glavo in z dvojnim dihanjem se vretenca takoj razvijejo kot apnenčaste obročaste usedline okoli notohorda.

Filogenetsko se vezivno tkivo notranjega okostja nadomesti s hrustančnim, hrustančno pa s kostnim. Med ontogenetskim razvojem se to zaporedje ponavlja. Nadaljnje spremembe v hrbtenici so odvisne od razvoja mišic in aksialnega okostja med gibanjem telesa. Hrbtenica odraslega ohranja sledi prehojene razvojne poti.

Pri odraslem človeku kaže hrbtenica specifične prilagoditvene značilnosti, povezane z navpičnim položajem telesa. Pri pokončni hoji teža glave vpliva na hrbtenico, slabo razvit obrazni predel pa ne potrebuje močnih okcipitalnih mišic. Zato so okcipitalna izboklina in druge vzvišenosti ter nepravilnosti na lobanji pri ljudeh slabo razvite.

Razlika v zgradbi zgornjih in spodnjih okončin pri človeku je posledica razlike v funkcijah rok in nog v povezavi s pokončno hojo. Sprednje okončine živali, tako kot zadnje okončine, služijo kot opora za celotno telo in so organi gibanja, zato v njihovi zgradbi ni ostre razlike. Kosti sprednjih in zadnjih okončin živali so velike in masivne, njihovi gibi so enako monotoni. Okončina živali sploh ni sposobna raznolikih, hitrih, spretnih gibov, ki so značilni za človeško roko.

Prisotnost krivin v človeški hrbtenici (vratna in ledvena lordoza, prsna in sakrokokcigealna kifoza) je povezana z ohranjanjem ravnotežja in premikanjem težišča telesa v navpični položaj. Živali takšnih krivin nimajo.

Glede na strukturo hrbtenice (pet oddelkov, 33-34 vretenc) zaseda človek med sesalci določeno mesto. Vretence, ki so razporejena drug za drugim, tvorijo dva stebra - sprednjega, ki ga tvorijo telesa vretenc, in zadnjega, ki ga tvorijo loki in medvretenčni sklepi. Pri ljudeh je glava dobro uravnotežena, pri štirinožnih sesalcih pa jo obešajo vezi in mišice, ki se začnejo predvsem na vratnih vretencih in trnastih odrastkih prsnih vretenc. Pri ljudeh vratni del hrbtenice sestavlja 7 vretenc. Z izjemo prvih dveh so zanje značilna majhna nizka telesa, ki se postopoma širijo proti zadnjemu G. Pri drugih sesalcih so izjemno masivna in se postopoma krajšajo navzdol, kar je posledica položaja glave. Značilnost človeških vratnih vretenc je razcepljen trnasti odrastek. Od splošnega tipa vratnih vretenc se razlikujeta: atlas, ki nima telesa in trnastega odrastka. Značilnost 7. _{epistrofeusnega} vretenca (aksialnega vretenca) je prisotnost zoba, ki je usmerjen navpično navzgor od telesa vretenca, okoli katerega se atlas, tako kot okoli osi, vrti skupaj z lobanjo. Sedmo vratno vretence odlikuje dolg in nerazcepljen trnasti odrastek, ki ga je mogoče zlahka otipati skozi kožo in ga zato imenujemo štrleči. Poleg tega ima dolge prečne odrastke, njegove prečne odprtine pa so zelo majhne.

Prsna hrbtenica človeka je sestavljena iz 12 vretenc. Obstajajo primeri, ko imajo ljudje 13. rebro. Dvanajst parov reber povezuje vse dele prsnega okostja v relativno tog sistem, pri čemer se sklepne površine reber nahajajo na sklepnih stranskih površinah dveh sosednjih vretenc in medvretenčne ploščice. Medvretenčne ploščice v prsni hrbtenici so s strani prekrite s kostovertebralnimi sklepi. Izjema je raven 12. vretenca, včasih pa tudi 11., kjer se sklepanje ne zgodi na ravni ploščice, temveč neposredno na telesu vretenca. V prsni hrbtenici so medvretenčne ploščice širše od teles sosednjih vretenc in nekoliko štrlijo čez svoje meje v sprednjem in stranskem delu, medtem ko tega v zadnjem delu ne opazimo.

V prsnem delu hrbtenice so prečni odrastki odraslega človeka močno ukrivljeni nazaj, zato rebra štrlijo nazaj skoraj do ravni spinastih odrastkov. Ta strukturna značilnost, pa tudi povečanje teles vretenc navzdol, je značilna le za ljudi in je prilagoditev navpičnemu položaju. Pri živalih tega ne opazimo.

Položaj sklepnih odrastkov v različnih delih hrbtenice ni enak. Zaradi njihove poševne lege v vratnem predelu se teža glave porazdeli ne le na telesa, temveč tudi na sklepne odrastke. Pri sesalcih so v vratnem predelu nameščeni daleč drug od drugega in so izjemno močno razviti, prav tako kot telesa vratnih vretenc. Pri ljudeh se v prsnem in ledvenem predelu sklepni odrastki nahajajo v frontalni oziroma sagitalni ravnini. V tem primeru se teža zgornjih delov porazdeli predvsem na telesa vretenc, kar prispeva k povečanju njihove mase.

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