Ben i skelettet i ontogenes

Två par lemmar är typiska för nästan alla ryggradsdjur. Således har fiskar parade bröst- och bäckenfenor, som utvecklas från mesenkymet i de laterala vecken.

När ryggradsdjur flyttade från vattenmiljön till land förändrades deras levnadsförhållanden, vilket ledde till en betydande omstrukturering av kroppen. Landdjur utvecklade fram- och bakben, vars skelett är byggt som benhävstänger bestående av flera länkar och möjliggör rörelse på land. Bengördel finns redan i rudimentär form hos fisk, men de når sin största utveckling hos landarter, med början hos amfibier. Benen är förbundna med kroppen med hjälp av gördelar. Den mest primitiva formen av skuldergördelns skelett kan observeras hos hajfisk, där det består av dorsala och ventrala broskbågar som är sammansmälta med varandra närmare kroppens ventrala sida. Från platsen för sammansmältningen av dessa bågar på varje sida utgår en fri del av fenan. Från den dorsala broskbågen på den primitiva skuldergördeln, både hos högre fiskar och hos landryggradsdjur, bildas därefter skulderbladet. Glenoidfossa bildas nära skulderbladet för artikulation med skelettet på den fria delen av benet.

Den ventrala broskbågen ger upphov till korakoiden, som hos amfibier, reptiler och fåglar smälter samman med bröstbenet. Hos vivipare däggdjur är korakoiden delvis reducerad och växer fast på skulderbladet i form av en näbbformad utlöpare. En annan utlöpare som kallas "prokorakoiden" utvecklas från samma rudiment, på basis av vilken det integumentära benet, nyckelbenet, sedan bildas. Nyckelbenet är anslutet till bröstbenet i sin mediala ände och till skulderbladet i sin laterala ände. Dessa ben är utvecklade hos däggdjur vars fria del av extremiteten kan röra sig runt alla axlar. Hos djur vars rörelser under löpning och simning endast utförs runt en axel (hovdjur, köttätare och valar) är nyckelbenen reducerade.

Bäckengördelen hos fiskar är rudimentär och ansluter inte till ryggraden, eftersom fiskar inte har något korsben. Hos hajfisk representeras bäckengördelen av de dorsala och ventrala broskbågarna. De bakre fenorna sträcker sig från den plats där de smälter samman. Den dorsala broskbågen i bäckengördelen hos landdjur utvecklas till höftbenet. Sittbenet och pubis, motsvarande skuldergördelns korakoid och prokorakoid, härstammar från den ventrala broskbågen. Dessa tre rudiment av bäckenbenet är förbundna med varandra på den plats där ledgångsgropen bildas för artikulation med den fria delen av bakbenet. Hos däggdjur, med åldern, smälter alla tre ben samman till ett bäckenben, och brosket mellan dem försvinner helt. Hos högre ryggradsdjur, särskilt hos apor och människor, är de två bäckenbenen förbundna i sina ventrala ändar, och korsbenet är inkilat mellan dem på ryggsidan. Detta bildar en benring - bäckenet. Hos djur fungerar bäckenet som stöd för bakbenen, och hos människor som stöd för nedre extremiteterna på grund av dess vertikala position. Hos människor expanderar höftbenen avsevärt i sidled och tar på sig funktionen att stödja bukhålans inre organ.

Skelettet av den fria delen av lemmarna hos fiskar består av ett antal broskiga eller beniga segment arrangerade i form av strålar och skapar en solid bas för fenorna. I skelettet av lemmarna hos landryggradsdjur är antalet strålar reducerat till fem. Skelettet av fram- och bakbenen hos djur, och de övre och nedre lemmarna hos människor, har en gemensam strukturell plan och representeras av tre länkar som följer på varandra: den proximala länken (överarmsben och bäckenben), den mellersta länken (radius och ulna; tibia och fibula) och den distala länken (hand, fot). Hand och fot i sin proximala del består av små ben, och i den distala delen finns fem fria strålar, kallade fingrar. Alla de angivna benfragmenten är homologa på båda lemmarna.

På grund av förhållandena för landlevande ryggradsdjur har enskilda benelement i den distala länken på extremiteterna smält samman till ett ben eller genomgått reduktion. Mer sällan observeras utvecklingen av ytterligare ben, varav de flesta är sesamben (patella, pisiformben, etc.). Hos landlevande djur har inte bara extremiteternas anatomi förändrats, utan även deras position. Således är den proximala länken i de fria delarna av båda paren av extremiteter hos amfibier och reptiler belägen i rät vinkel mot kroppen, och böjningen mellan den proximala och mellersta länken bildar också en vinkel öppen mot mediala sidan. Hos högre former av ryggradsdjur är den fria sektionen belägen i sagittalplanet i förhållande till kroppen, medan den proximala länken på frambenet roterar bakåt och den proximala länken på bakbenet - framåt. Som ett resultat är armbågsleden riktad bakåt och knäleden på underbenet är riktad framåt.

Allt eftersom ryggradsdjuren utvecklades ytterligare började frambenen anpassa sig till en mer komplex funktion än bakbenen. I samband med detta förändrades även deras struktur. Ett exempel är fåglarnas vinge som flygorgan. Klättrande däggdjur utvecklade en griparm med en motsatt tumme. Alla fyra benen på en apa har denna funktion.

Människan, den enda av alla ryggradsdjur, fick en vertikal position och började enbart förlita sig på bakbenen (nedre benen). Människans framben, som blev övre på grund av den vertikala positionen, befriades helt från funktionen att röra kroppen i rymden, vilket gav dem möjlighet att ibland göra mycket fina rörelser. I detta avseende skiljer sig armens ben från benets ben genom större lätthet och fin struktur. De är förbundna med varandra genom rörliga leder. Rörelsefriheten för den övre extremiteten hos människor beror också på närvaron av nyckelbenet, som förflyttar den fria övre extremiteten åt sidan. Den mänskliga handen har anpassat sig till arbetsaktivitet, nämligen: handledens ben är små, rörligt förbundna med varandra; fingrarna har förlängts och blivit rörliga; tummen är placerad nästan i rät vinkel mot mellanfotsbenen, är mycket rörlig och motsätter sig alla andra fingrar, vilket säkerställer handens gripfunktion vid utförande av komplext arbete.

En persons nedre extremitet fungerar som stöd, genom att hålla kroppen i ett vertikalt läge och förflytta den i rymden. I detta avseende är benen i nedre extremiteten massiva, lederna mellan enskilda länkar är mindre rörliga än de i övre extremiteten. De olika funktionen hos övre och nedre extremiteterna hos människor har haft störst inverkan på den distala länken - handen och foten.

Handen utvecklas och förbättras som ett arbetsorgan. Foten tjänar till att stödja kroppen, den bär hela dess vikt. Tårna spelar inte någon betydande roll i stödet, de har blivit mycket korta. Stortån sitter i samma rad som de andra tårna och är inte särskilt rörlig.

Foten är en mekaniskt komplex välvd struktur, på grund av vilken den fungerar som ett fjädrande stöd, på vilket utjämningen av stötar och vibrationer under gång, löpning och hoppning beror.

I mänsklig ontogenes framträder lemmarnas rudiment under den tredje veckan av embryonalt liv som ett kluster av mesenkymala celler i embryots laterala veck, vilket liknar fiskfenor. Vecken expanderar och bildar plattor som ger upphov till händerna och, något senare, fötterna. I dessa rudiment kan fingrarna ännu inte urskiljas; de bildas senare i form av 5 strålar. Sekvensen för vidareutveckling av elementen i de framtida lemmarna observeras i riktningen från lemmens distala länk till den proximala.

Alla ben i extremiteterna, med undantag för nyckelbenen, som utvecklas på basis av bindväv och kringgår broskstadiet, genomgår tre utvecklingsstadier. I detta fall förbenas alla bens diafyser i livmodern, och epifyserna och apofyserna - efter födseln. Endast vissa epifyser börjar förbenas strax före födseln. I varje ben läggs ett visst antal förbeningscentra, som uppträder i en viss ordning. I de rörformiga benens diafyser uppträder det primära förbeningscentret i slutet av den 2:a - början av den 3:e månaden av intrauterint liv och växer i riktning mot de proximala och distala epifyserna. Epifyserna i dessa ben hos nyfödda är fortfarande broskiga, och sekundära förbeningscentra i dem bildas efter födseln, under de första 5-10 åren. Benepifyserna växer till diafyserna efter 15-17 och till och med efter 20 år. Tidpunkten för uppkomsten av de viktigaste ossifikationspunkterna under bildandet av enskilda ben förtjänar särskild uppmärksamhet.

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