Какое значение имеет возникновение позвоночника



ПОВТОРЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ ЗНАНИЙ

Какой образ жизни ведут низшие хордовые? (§ 34)

Низшие позвоночные ведут малоподвижный образ жизни. Чаще всего они зарываются в донных отложениях.

Как устроена их опорно-двигательная система? (§ 34)

Опорно-двигательная система низших позвоночных представлена хордой – упругий хрящеподобный стержень. Хорду окружает чехол из тонкой, но прочной плёнки соединительной ткани. По обе стороны от хорды этот чехол образует выросты-перегородки, разделяющие мышцы. Мышцы, короткие и широкие, как лепёшки, прикреплены к перегородкам.

Расскажите о происхождении рыб.

Рыбы являются прямыми потомками низших беспозвоночных. Естественный отбор благоприятствовал затвердеванию чехла вокруг хорды. Позвоночник, сохранив гибкость, придал скелету такую жёсткость, что усилие мышц стало возможно увеличить и в 100 раз. Предшественниками настоящих рыб были бесчелюстные позвоночные. Вместо челюстей их рот окружён мускулистой воронкой, а череп состоит из хрящей. В начале палеозоя все эти экологические ниши занимали беспозвоночные и бесчелюстные. Только ниша крупного, свободно плавающего хищника оставалась свободной. Поэтому крупные животные, способные найти, догнать и схватить, сразу получили бы эволюционное преимущество. Но подходящих кандидатов не было. Не было до тех пор, пока не появились животные с позвоночником, достаточно прочным, чтобы превзойти по размерам таких монстров, как ракоскорпионы и кальмары. Так появились настоящие рыбы – сначала с хрящевым, а потом и с костным скелетом.

Объясните происхождение и эволюцию челюстей.

Челюсти рыб происходят из хрящевых дуг, которые у предков рыб охватывали глотку и не давали спадаться жаберным щелям. Передние дуги поделились на половинки и стали твёрдыми челюстями, а хрящ между ними образовал сустав, позволяющий открывать и закрывать рот. У потомков рыб, в том числе и у нас, сформировались более совершенные суставы, позволяющие жевать.

Как вода проходит через жабры?

У большинства современных рыб (костные) жабры прикрыты костными крышками, отороченными кожным клапаном. Движение жаберных крышек создаёт постоянный приток воды.

ПРИМЕНЕНИЕ ЗНАНИЙ

1. Какие отличительные черты имеют позвоночные?

Для позвоночных характерны наличие позвоночника, многослойных покровов, черепа.

2. Какое значение имеет возникновение позвоночника?

Позвоночник, сохранив гибкость, придал скелету такую жёсткость, что усилие мышц стало возможно увеличить и в 100 раз. Кроме этого позвоночник стал защитой для нервного ствола.

3. Каковы основные приспособления рыб?

Рыбы имеют прочный скелет. Позвоночник два отдела – туловищный и хвостовой. Приспособлениями к жизни в водной среде являются обтекаемая форма тела, чешуйчатый и слизистый покров, жаберное дыхание. Для плавания у рыб есть специальные органы движения – плавники. У костных рыб есть специальный орган, который помогает подниматься или опускаться в водной толще – плавательный пузырь.

4. Как и почему изменились системы жизнеобеспечения у рыб?

Внутреннее строения рыб имеет свои особенности. Для рыб характерно жаберное дыхание. Ток воды обеспечивается за счет движения жаберных дуг. Кислород разносится по организму с током крови. Кровеносная система замкнутая. Сердце рыб двухкамерное, венозная и артериальная кровь смешиваются, поэтому рыбы хладнокровные. Пищеварительная система разделена на отделы. В желудке и кишечнике пища проходит специальную обработку с помощью желёз. Почки – главный орган выделения – тянутся под основаниями рёбер вдоль всей брюшной полости рыбы. Моча из почек по мочеточникам выводится вблизи анального отверстия.

5. Как происходит координация тела рыбы и её ориентация в среде?

У рыб есть органы зрения, слуха, равновесия, вкуса, обоняния. В большинстве случаев они развиты лучше, чем у бесчелюстных. Так ж у рыб есть специальный орган чувств – боковая линия. Она воспринимает колебания воды с разных сторон и позволяет различать на расстоянии особенности течения, подвижные и неподвижные предметы

6. Можно ли сказать, что хорда у позвоночных превратилась в позвоночник?

Это будет недостоверно, поскольку затвердела не хорда, а чехол вокруг хорды.

7. Как вы думаете, почему у круглоротых основным органом опоры остаётся хорда, хотя они относятся к позвоночным?

Круглоротые в палеозое были защищены еще наружным панцирем, поэтому ходы им было достаточно.

8. Сравните рыбу и курицу на тарелке. У кого из них мускулатура прочнее прикреплена к скелету?

Мускулатура прочнее прикреплена к скелету у курицы.

Обеспечение позвоночником защиты спинного мозга

Еще одна роль позвоночника в организме человека — это защита спинного мозга. Без целостности этой составляющей организма невозможна работа ни костной системы, ни мышц, ни любого органа человека. Спинной мозг относится к центральной нервной системе. Он формируется из нервных клеток и волокон. Спинной мозг берет начало у основания головного мозга, а заканчивается в крестцовом отделе.

Каждый отдел спинного мозга отвечает за работу определенных частей тела.

Спинной мозг защищен позвоночником

Благодаря тому, что от спинного мозга отходят разветвления нервных волокон к каждому органу, электрические импульсы проходят по всему организму от спинного мозга к органам и заставляют их работать. Эта связь имеет и обратное направление, т.к. от органов идет информация к нервной системе.

Позвоночник, в свою очередь, должен охранять спинной мозг от любых механических повреждений, ударов, влияния внешней среды. Это возможно благодаря тройной системе защиты: твердая, мягкая и паутинная оболочки. Все позвонки, соединяясь, формируют полость, где и располагаются нервные волокна.

Если нарушается хотя бы один позвонок, то в этом месте следует нарушение в работе спинного мозга, а определенный орган в теле начнет болеть и отказывать. Защита спинного мозга является основной функцией позвоночника.

Защитная роль шейного отдела

Шейная зона позвоночника находится в самом верху столба и включает семь верхних позвонков. У них есть отростки с отверстиями с кровеносными сосудами, которые снабжают головной мозг кровью, соответственно, и кислородом и полезными элементами. Если повредятся шейные позвонки, то могут возникнуть болезни головного мозга из-за недостаточного кровоснабжения. Могут чувствоваться головные боли, головокружения, нарушение речи, мушки перед глазами. Такое заболевание называют вертебробазилярной недостаточностью.

Шейный отдел защищает мозговое кровообращение, отвечает за работу глаз, ушей, носа, рта, голосовых связок, щитовидной железы, плеч и рук. Если есть нарушения первого позвонка этого отдела, то могут возникать головные боли (и это может перерасти в мигрень), проблемы со сном, повышаться артериальное давление.

Проблемы со вторым позвонком могут вызывать частые обмороки, проблемы со слухом и зрением, даже могут появляться аллергические реакции, которых ранее не было. Третий позвонок отвечает за кожные покровы лица, поэтому его смещения могут повлиять на появление сыпи и угрей. Могут проявляться невриты и невралгии.

Изменения четвертого позвонка шейного отдела могут вызвать нарушение слуха (вплоть до его потери) или увеличение аденоидов. Искривление пятого позвонка приводит к болям в горле, ларингитам и тонзиллитам. Боли в шее, плечах, затылочной доле мозга могут возникать из-за проблем с шестым шейным позвонком.

Подвижность плеч и рук (до локтей) может быть ограничена из-за потери дееспособности седьмого позвонка.

Защитная функция грудного отдела

Следующие 12 позвонков формируют жесткий и фиксированный каркас, который защищает внутренние органы. К позвонкам и их отросткам крепятся ребра. Позвонки — это задняя часть защитного щита. Такой крепкий каркас защищает легкие и сердце от механических повреждений. Но отверстия в позвонках очень узкие, поэтому они могут стереться, что приведет к грыжам и другим заболеваниям спины, которые напрямую могут повлиять на здоровье внутренних органов, расположенных внутри грудного каркаса.

Если нарушается первый позвонок грудного отдела, то могу возникать кашель, астма, болезненные ощущения в руках (особенно в ладонях). Ишемия сердца и аритмия развиваются из-за смещения второго позвонка грудного отдела. Также могут появляться боли в грудине. Плохая дееспособность третьего позвонка сказывается на проявлении пневмонии, бронхита, плеврита и астмы. Нарушение обмена веществ может появиться из-за проблем с четвертым позвонком. И это не единственная проблема. Могут формироваться камни в желчном пузыре или внезапно проявляться желтуха. Плохая свертываемость крови может появиться из-за нарушений в пятом позвонке. Печень тоже может давать сбои из-за стирания пятого позвонка. Болезни желудка (язвы, гастриты, плохое переваривание пищи) могут возникнуть из-за проблем с шестым позвонком.

Диабету может способствовать проблема с седьмым позвонком. Удивительно, но этот отдел влияет на работу слуха и на появление расстройств желудочно-кишечного тракта. Восьмой позвонок отвечает за икоту и нарушения в дыхательной системе. За девятым числится иммунная система и возможность появления новых аллергических симптомов. Частая и необоснованная слабость, вялость и усталость могут быть из-за смещения десятого позвонка. Он вместе со следующим, одиннадцатым позвонком отвечает за работу почек.

Проблемы с мочеиспусканием могут быть из-за стирания одиннадцатого позвонка. Последний позвонок грудного отдела может спровоцировать нарушение в половых органах (в том числе и бесплодие).

Защитная функция поясничного отдела

Крупных 5 позвонков относят к поясничному отделу. Этот отдел является соединительным звеном между фиксированным грудным и неподвижным крестцовым отделом. Но, несмотря на их размер, из-за того, что поясничному отделу приходится удерживать вес всего туловища, межпозвоночные диски быстро стираются, что приводит к формированию грыжи и защемлению нервов. Если носить тяжелые предметы, то вся тяжесть тоже переходит именно на этот отдел позвоночника. Могут возникать болевые ощущения и неврологические нарушения. Поясничный отдел является ответственным за ноги и органы таза.

Какие-либо нарушения первого позвонка поясничного отдела могут вызвать диареи, запоры, колиты и грыжи. Следующий позвонок отвечает за аппендицит. Боли в бедрах и паху, а также кишечные колики могут быть спровоцированы именно из-за смещения этого отдела позвонка. Третий позвонок отвечает за мочевой пузырь и коленные суставы. Импотенция неожиданно может возникнуть из-за стирания третьего позвонка.

Боль в голенях и стопах может быть из-за неправильного расположения четвертого позвонка. А пятый позвонок может спровоцировать плоскостопию и боли в лодыжках.

Крестец и копчик: их функция в организме

Строение крестца и копчика человека

Крестец и копчик не выполняют особых защитных или двигательных функций, тем не менее их нарушение может привести к проблемам тазовых органов, появлению геморроя, недержанию кала и возникновению болей при длительном сидении.

Взаимосвязь позвоночника и органов

Опорно-двигательная система является важным и самостоятельным аппаратом в организме человека. Нормальная работа позвоночника и внутренних органов полностью взаимосвязана.

Во все внутренние органы, которые располагаются в брюшной полости и забрюшном пространстве, поступают импульсы электричества, которые заставляют организм постоянно работать. Эти нервные окончания оплетают каждый орган. Они начинаются у спинного мозга, который спрятан в позвоночном столбе. Очень часто межпозвоночные диски защемляют нерв, поэтому в любой момент на первый взгляд здоровый орган может отказывать.

Вот почему некоторые относительно здоровые люди внезапно могут начать жаловаться на болезнь почек, сердца или любого другого органа. Иногда у них после ношения особенно тяжелых предметов может заболеть сердце. Здоровый ранее орган начинает пошаливать. Обычные обезболивающие могут снять дискомфорт на время, но в другой раз болезнь снова о себе напомнит. И здесь уже нужно обращать внимание не только на работу самого органа, но и проверить спину.

При возникновении сбоев и расстройств в работе позвоночника и внутренних органов мгновенно ощущается ухудшение самочувствия организма в целом.

Связи позвоночного столба и сердца

Очень часто боли в сердце возникают как сопутствующие при остеохондрозе, что неудивительно, т.к. эта болезнь поражает позвоночник и смежные области в теле, что может повлиять на появление астмы и нарушений в работе сердца.

Остеохондроз грудного отдела позвоночника и сердечные болезни могут быть взаимосвязанными. Очень часто в случае такого заболевания позвоночника могут возникать болезненные ощущения в области сердца. В период обострения остеохондроза могут быть сбои в работе сердечно-сосудистой системы. Особенно эта зависимость ощущается в период проявления невралгии. Боли в сердце могут возникать, если осуществлять перемещение тяжестей.

Часто пациенты обращаются в больницу с жалобами на одышку, где их направляют на проверку к кардиологу. Обследование сердца может и не показать каких-либо нарушений. В таком случае нужно различать боли в сердце.

При остеохондрозе сердечные боли продолжаются длительный период (несколько месяцев), при этом они могут усиливаться и снова уменьшаться. В отличие от сердечных заболеваний, боли в сердце при остеохондрозе не приведут к летальному исходу. Обезболивающие медпрепараты не могут убрать дискомфорт. При больших нагрузках на позвоночник боль может усиливаться.

Причина такого дискомфорта заключается в том, что импульсы боли идут от спинного мозга в грудном отделе позвоночника к сердцу по нервным волокнам. В результате этого сердце тоже испытывает болевые ощущения. Это можно назвать рефлекторным механизмом.

Строение позвоночника

Какие части выделяют в позвоночном столбе? Для многих людей он представляется отдельными косточками, которые в процессе движения скользят по отношению друг к другу. Отчасти это определение правильное – суставы между позвонками действительно не сообщаются между собой. Но с точки зрения анатомии, они входят в систему сложных соединений, которые не могут работать по отдельности. Поэтому нормальное функционирование позвоночника осуществляется только совместной работой всех позвонков.

Это анатомическое образование состоит из нескольких отделов, которые имеют характерные особенности. Их основное различие – изменение формы и размеров позвонков:

1. Шейный отдел образован небольшими костями, которые обладают хорошей подвижностью. Отсутствие крупных отростков позволяет им совершать движения в любой плоскости. Этим обусловлена гибкость шеи, которая быстро поворачивает голову в нужную сторону.
2. Грудной отдел становится (вместе с грудиной) опорной точкой для прикрепления рёбер. Вместе с этими костями они формируют грудную клетку, обеспечивая её устойчивость и подвижность.
3. Поясничный отдел образован самыми крупными позвонками, так как он принимает на себя вес тела. Но, как и шея, кости не имеют крупных отростков, и не закреплены другими образованиями. Поэтому в пояснице можно осуществлять различные движения.
4. Крестец представлен несколькими сросшимися позвонками, поэтому выглядит как цельная кость. Он служит главной опорой для спины, а также образует заднюю стенку таза.
5. Копчик состоит из нескольких мелких костей – он достался человеку «в наследство» от предков – животных. Он является частью хвоста, который человеку стал не нужен в процессе эволюции.

Нервная трубка, частью которой затем станет позвоночник, является первым зачатком органов у ребёнка, растущего в утробе матери.

Роль позвоночника в организме

Эта громадная костная структура волей-неволей принимает на себя роль основы скелета. Она разделяет её вместе с костным тазом, но, в отличие от него, ей приходится участвовать во всех движениях человека. Помимо опорной функции, позвоночник обладает рядом различных свойств, без которых организму пришлось бы трудно:

• Он соединяет между собой остальные части скелета – череп, грудную клетку, пояса верхних и нижних конечностей. От такой особенности ему приходится нелегко – в любом движении приходится участвовать и ему.
• Хрящевые межпозвоночные диски и связки играют роль амортизатора, смягчающего любые движения человека. Если бы их не было, то при каждом шаге люди сотрясались от ног до головы.
• Он обеспечивает вертикальное положение туловища – может показаться, что при стоянии позвоночник находится в покое. Но это не так – в этом положении напряжены почти все мышцы спины.
• Физиологические изгибы – лордозы и кифозы – не позволяют мягким тканям быстро утомляться, так как равномерно распределяют нагрузку между ними.
• Позвоночный столб является местом, к которому прилежит множество мягких тканей. Мышцы, сухожилия, сосуды, нервы – всё это проходит вдоль или через него. И он так устроен, что не допускает даже минимального их повреждения.

Вследствие большой длины позвоночника, он соприкасается в каждом отделе с разными органами, что обусловливает такое сложное строение спины.

Что защищает позвоночный столб?

Помимо различных систем органов, этот сложный сустав содержит собственные образования, которые необходимо защищать. Для них в телах позвонков существует множество отверстий, через которые они свободно проходят. Но основным образованием, которое протягивается через весь столб, является позвоночный канал, содержащий спинной мозг:

1. Этот орган защищён от внешних воздействий самими позвонками, а также двухслойной оболочкой. В них выделяют мягкий и твёрдый слой, которые выполняют противоположные функции.
2. При движениях спинной мозг не растягивается, так как расположен свободно относительно оболочек.
3. Его цельная ткань расположена только на уровне шейного и грудного отдела – в области поясницы он уже состоит из множества мелких нервов.
4. Внутри мягкой оболочки циркулирует спинномозговая жидкость, которая защищает орган от сотрясений. Также она обеспечивает его питание и выводит продукты обмена.
5. Позвонки соединены между собой цельной капсулой, что исключает соприкосновение спинного мозга с другими органами при движениях.

Такая система защиты обусловлена ролью спинного мозга – он обеспечивает работу всех частей туловища и внутренних органов человека.

Что защищает шейный отдел?

Шея является не только подвижной частью тела, но и содержит все пути, соединяющие голову и туловище. Поэтому наибольшее количество структур наблюдается именно в шейном отделе, где позвоночник оплетает множество сосудов и нервов:

• Позвонки содержат в своём канале часть спинного мозга, отвечающую за работу жизненно важных органов – сердца и лёгких.
• Через их отростки проходит позвоночные артерии, которые являются основным источником питания головного мозга (вместе с сонными артериями).
• Кости создают опору для органов шеи – дыхательных путей, пищевода. Задняя стенка глотки целиком прикрепляется к позвонкам. Если бы не такая защита, то человек не смог свободно дышать и глотать.
• Позвонки обеспечивают нормальное положение сосудистых пучков, которые обеспечивают кровоснабжение головного мозга.
• На этом отделе располагаются нервные сплетения, обеспечивающие работу верхних конечностей.

Поэтому травмы шеи так опасны – даже незначительный вывих может привести к повреждению важных структур.

Что защищает грудной отдел?

Грудные позвонки создают основу для грудной клетки – на них замыкается прочный каркас из рёбер. Этой прочной и гибкой структурой закрываются все органы, расположенные в груди:

• Вместе с грудными мышцами создаются дыхательные движения, которые обеспечивают подвижность лёгких. Вдох и выдох осуществляются благодаря попеременным изменениям тонуса этих мышц.
• Сердце прочно укрыто за костными структурами, как за каменной стеной.
• Вдоль грудного сегмента проходит ряд важных сосудов – аорта, нижняя полая вена, главный лимфатический ствол. Они расположены сбоку от позвоночника, и закреплены мягкими тканями. Их повреждение смертельно для человека, поэтому они укрыты за слоем костей, мышц и связок.
• Ткань печени и селезёнки легко поражается и кровоточит при травме, поэтому надёжно укрыта от них за костными структурами. Их оболочка соединена с позвонками множеством связок, которые создают их неподвижность.

Грудной отдел рассматривается как единое целое с рёбрами и грудиной, так как прочно связан с ними суставами.

Отчего же это происходит и как это влияет на наше здоровье и самочувствие?

Очень небольшой процент людей ведет такой образ жизни, при котором их позвоночник выполняет функции, предусмотренные природой, а именно — выдерживать нагрузки, когда человек бегает, прыгает, что-нибудь бросает, плавает, скачет на лошади и т.п.

Большинство людей, наоборот, выполняют в течение дня весьма однообразные движения, да и этих движений оказывается недостаточно.

Организм устроен очень экономично: неработающий орган получает меньше крови, а значит кислорода и питательных веществ, и все процессы в нем замедляются.

Работа хрящевых межпозвоночных дисков — амортизировать всяческие удары, сотрясения и колебания тела. Для этого они должны быть упругими и эластичными.

А если ничего этого делать не нужно, то зачем им быть упругими? Они скукоживаются, сплющиваются и затвердевают, и с каждым днем все более вяло протекают в них восстановительные процессы. Одним словом, они стареют.

Если межпозвоночные диски стали плоскими и неупругими, позвонки трутся и сдавливают друг о друга, что уже само по себе причиняет боль. Внутри позвоночника располагается спинной мозг,