Будова та біологія змій

Череп змій має найбільш характерні та стійкі ознаки цих тварин, що відрізняють їх від ящірок. Будова черепа забезпечує виняткову розтяжність рота змій, що дозволяє їм заковтувати цілком видобуток, який значно товщий за їхнє тіло.

Кістки лицьової частини черепа більшості видів змій рухомо з'єднані між собою, а нижня щелепа підвішена до черепа на розтяжних зв'язках. Еластична зв'язка з'єднує також праву і ліву половини нижньої щелепи. Крім того, мозок змій цілком укладений у кісткову капсулу, і міжочкова перегородка не розвинена.

Зуби змій розвинені добре і служать для укусу, захоплення видобутку та проштовхування його в стравохід, але аж ніяк не для жування чи розривання видобутку, оскільки жертва заковтується цілком. Тому всі зуби порівняно тонкі гострі та загнуті назад. Вони розташовані на верхній та нижній щелепах, а у багатьох змії також на піднебінних, крилоподібних та міжщелепних кістках.

Крім звичайних суцільних зубів, у змій деяких родин є борозенчасті або трубчасті зуби, що служать для введення отрути в тіло шрртви. Борозні зуби, розташовані в задній частині верхньої щелепи, характерні для отруйних вжеподібних змій.

У аспідових і морських змій є короткі нерухомі трубчасті зуби в передній частині рота, а у гадюк і ямко-голових - довгі і рухливі трубчасті зуби, укріплені на дуже короткій верхньощелепній кістці, котра здатна обертатися. При цьому отрутопровідні ікла, при закритому роті локаються вздовж щелепи, вістрям назад, коли ж рот відкривається, вони стають перпендикулярно, приймаючи «бойове» положення

Пояс передніх кінцівок у змій повністю відсутня, а від пояса задніх кінцівок у деяких змій (удави, валькуваті змії, сліпо-змійки, вузенькі змії) зберігаються невеликі кісткові рудименти тазу. У удавів і валькова-тих змій збереглися також і рудименти самих задніх кінцівок у вигляді парних кігтиків з боків анального отвору.

Хребет змій у зв'язку із зникненням поясів кінцівок нечітко поділяється на відділи. Число хребців дуже велике, від 141 у найтовстіших і коротких змій до 435 у найдовших і найтонших. Ребра мають виняткову рухливість. Грудина відсутня, і тому ребра можуть широко розходитися в сторони, пропускаючи травним трактом великий видобуток. Крім того, багато зміїв здатні розводити в сторони ребра, сплощуючи тіло при обороні (рис. 177).

Внутрішні органи зазнали значної зміни відповідно до подовженої форми безногого тіла. Усі вони мають витягнуту форму та розташовані асиметрично. Крім того, деякі парні органи втратили одну половину і стали непарними. Наприклад, у найбільш примітивних змій розвинені обидві легені, але при цьому праве завжди більше лівого; у більшості змій ліва легеня зовсім зникає.

Гадюки та деякі інші змії, крім правої легені, мають ще й так звану «трахеальну легеню», що утворюється розширеною задньою частиною трахеї. Найлегше у своїй задній частині перетворено на тонкостінний резервуар для повітря. Він дуже розтяжний, і змія може сильно роздмухуватися при вдиху, а при видиху може видавати гучне і тривале шипіння.

Стравохід змій дуже м'язистий, що полегшує проштовхування їжі в шлунок, який є подовженим мішком, що переходить у порівняно короткий кишечник. Нирки сильно витягнуті в довжину, а сечовий міхур відсутній. Насінники також подовжені, копулятивний орган самців є парними мішками, зазвичай забезпечені різними за величиною і формою шипиками. Ці мішки лежать під шкірою за анальним отвором і вивертаються назовні при збудженні.

Для нервової системи змій характерний невеликий головний та потужний, довгий спинний мозок. Це зумовлює, з одного боку, примітивність вищої нервової діяльності, і з іншого — високу координацію, точність і реактивність рухів мускулатури тіла.

Найважливішим органом почуттів змій є мова разом із органом Якобсона. Парний орган Якобсона є тонким хімічним аналізатором і має два вихідні отвори на верхньому небі. Мова змії висовується через напівкруглу вирізку верхньої щелепи, кілька секунд тремтить у повітрі, злегка торкаючись роздвоєними кінчиками прилеглих предметів, а потім втягується всередину. Тут кінці язика засовуються в отвори Якобсонова органу, і змія отримує інформацію про нікчемні кількості («сліди») речовин, що знаходяться в повітрі та на субстраті. Таким чином, поперемінно висовуючи та прибираючи мову, змія швидко та впевнено рухається слідом видобутку, відшукуючи жертву, партнера чи джерело води.

На жаль, ще досі багато людей вважають мову змії «смертоносним жалом» і, побачивши його кінчики, що висовуються, впевнено оголошують змію отруйною і при будь-якій можливості вбивають часом зовсім нешкідливу тварину.

Очі також відіграють велику роль в орієнтації змій, однак у більшості зір не відрізняється гостротою. Це, зокрема, обумовлено тим, що око прикрите тонкою і прозорою шкірястою плівкою, що утворилася з віків, що зрослися. Ця плівка сходить з ока разом з рештою надшкірки при линянні.

Тому перед линянням очі змій каламутніють (поверхневий шар плівки відшаровується), а після линяння стають особливо прозорими. Суха плівка, що покриває око, надає погляду змії здається нерухомість і холодність, яка так лякає багатьох людей і створює міфи про гіпнотичну силу зміїного погляду. Зіниця ока у денних змій кругла, а у сутінкових і нічних часто витягнута у вертикальну щілину. Особливу форму має він у плетеподібних змій, найбільше нагадуючи горизонтально розташовану замкову щілину. Така будова зіниці забезпечує здатність до бінокулярного зору, при якому до 45 ° поля огляду охоплює відразу двома очима.

Нюх змій добре розвинений і служить ним одним із керівних почуттів. Ніздрі розташовані на бічному або верхньому краї морди. У морських, а також у деяких піщаних змій ніздрі можуть закриватися особливими клапанами, що оберігає від потрапляння води при пірнанні або піску при повзанні в його товщі.

Органи слуху сильно ослаблені; зовнішнього слухового отвору немає зовсім, а середнє вухо також спрощено. Лише внутрішнє вухо розвинене досить повно. Тому змії дуже погано чують звуки, що поширюються повітрям, і в звичайному сенсі слова вони майже глухі.

У деяких змій виявлені органи термічного почуття, або дистанційні терморецептори, що дозволяють їм на відстані вловлювати тепло, що походить від тіла видобутку.У пітонів вони представлені неглибокими ямками на верхньогубних щитках, у африканських гадюк роду Bitis вони мають вигляд чашоподібних заглиблень відразу за ніздрями. Особливо високого розвитку досягають ці органи у ямкоголових змій. Парний термолокатор видно зовні у формі ямок з боків морди між ніздрями та оком (докладніше див. в нарисі: про ямкоголові змії).

Тіло змії одягнене роговими щитками та лускою. На голові у багатьох змій великі щитки правильної та постійної форми групуються в строгому порядку, типовому для кожного виду, і є важливою ознакою для наукового опису та визначення видів (рис. 179).

Тулуб зверху та з боків покритий округлоромбоподібною лускою, яка розташована поздовжніми та діагональними рядами, і зазвичай передні луски злегка налягають на задні. У деяких видів луска може мати шестикутну або тригранну форму та розташовуватися в одній площині, без налягання (деякі морські та бородавчасті змії). Рогові луски бувають гладкими або мають більш менш виражений поздовжній кіль. Між роговими лусками сусідніх поздовжніх рядів розташовані ділянки тонкої і м'якої шкіри, зібрані в маленьку складку, приховану під лускою. При заковтуванні великого видобутку поздовжні ряди рогових лусок розходяться, шкірясті складки розправляються і тіло сильно збільшується в поперечнику. Луски одного поздовжнього ряду, навпаки, міцно з'єднані один з одним.

Черево змій покрито великими поперечними щитками. Лише у деяких водних і ррючих видів (бородавчасті, частина морських, сліпозмійки, вузькоті) тіло знизу, як і зверху, одягнене дрібною лускою.Черевні щитки з'єднані між собою м'якими складками шкіри, і при заковтуванні великої їжі складки розправляються, а черевні щитки розходяться в поздовжньому напрямку. Таким чином, покриви змії мають велику розтяжність, причому на спині та боках – поперечну, а на череві – поздовжню.

Верхній шар шкіри періодично відшаровується, і відбувається линяння. При линянні епідерміс, що відшаровується, відходить спочатку на передньому кінці морди, а потім панчохою знімається з тіла змії. Ліняюча змія активно рухається, треться головою об грунт і каміння, пролазить у щілини, стягуючи з себе стару шкіру. Перед линянням забарвлення змії стає білуватим, а очі - каламутними, зате після линяння змія виблискує яскравими свіжими фарбами. Здорові змії линяють 2-4 рази на рік, і виповзок сходить цілком, а у хворих та виснажених змій линяння відбувається частіше і стара шкіра відшаровується шматками.

У гримучих змій при линянні кінцеві луски залишаються на хвості у вигляді ковпачків і утворюють особливу тріскачку, яка використовується ними для попередження великих ворогів (докладніше див в нарисі про ямкоголові змії).

Забарвлення змій дуже різноманітна і переважно пристосовна під колір природної обстановки. Таке зелене забарвлення багатьох деревних змій, жовтувато-піщане - у пустельних видів. Забарвлення деяких видів, наприклад тигрового пітона або габонської гадюки, здається нам яскравим і кидається в очі, коли ми бачимо їх у зоопарку. Але в природних умовах, серед рябого листового опаду під пологом тропічного лісу це забарвлення чудово приховує змію, розчленовуючи і роблячи невидимими справжні контури її тіла.

Багато зміїв, забарвлені заступничо, мають ділянки тіла з яскравим малюнком, який вони демонструють лише на момент небезпеки.Така очкова змія - кобра, що розправляє шийний відділ з чітким малюнком окулярів на спинній стороні. В інших видів змій нижня сторона хвоста буває пофарбована в яскраво-жовтогарячий колір, і при обороні змія піднімає хвіст яскравою стороною до ворога і похитує їм, іноді навіть робить «випади» хвостом, ніби бажаючи вкусити.

Зазвичай молоді змії пофарбовані яскравіше і контрастніше, а дорослі — однотонніше.

Скільки хребців у людини

Найважливіша частина осьового скелета, що з'єднує тазовий пояс, ребра та череп, називають хребет або хребетний стовп. Це складна опорна структура, що впливає функціональність всього тіла. Вона складається з безлічі маленьких кісток, які розташовані одна над одною, їх називають хребці. Незважаючи на важливість хребетного стовпа, далеко не всі можуть відповісти, скільки хребців у людини, яку вони мають будову та функції. Адже це важлива інформація, яка дозволить краще зрозуміти, як функціонує хребет. Маючи такі знання, ви зможете уникнути поширених захворювань головної опорної структури людського тіла.

Загальні відомості про будову хребта

Хребет з'єднує верхню та нижню частину скелета. Він виконує опорну та амортизуючу функції. Крім того, він містить спинний мозок – важлива структура ЦНС, яка пов'язує мозок з тілом.

На замітку! Завдяки хребту людина може втримати на спині вагу в середньому 350 кг. При цьому межа міцності кожного сегмента відрізняється: шийний – близько 113 кг, грудний – 210 кг, поперековий – 400 кг.

Кількість хребців у людини, зазвичай, сягає 32 – 34 штук. Скільки всього кісток у хребетному стовпі залежить від деяких індивідуальних особливостей.Щоб зрозуміти, чому виникає різниця, слід вивчити будову хребетного стовпа.

Кількість хребців у хребті відрізняється у кожному відділі:

• Шийний – 7 хребців.
• Грудний – 12 кісткових елементів.
• Поперековий – 5 хребців.
• Крижовий – 5 кісткових фрагментів.
• Копчиковий – від 4 до 5 хребців.

Хребці відокремлені один від одного дисками, їх налічується 23 штуки. Міжхребцеві диски пом'якшують поштовхи і удари при ходьбі, бігу, стрибках та іншій діяльності (функція, що амортизує). Вони разом із зв'язками та м'язами з'єднують фрагменти хребта, забезпечують йому стабільність та гнучкість. Завдяки фізіологічним вигинам хребетний стовп стає більш пружним, а навантаження на нього зменшується.

Хребет дозволяє людині ходити, стояти, захищає спинний мозок від ушкодження.

Відділи хребта

Як згадувалося, хребет складається з шийного, грудного, поперекового, крижового, куприкового сегмента. Під час розвитку кісткової структури формуються вигини, які називаються лордозами та кіфозами. Завдяки їм хребет перетворюється на пружну систему, яка відмінно протистоїть навантаженням.

Сегменти хребетного стовпа:

• Шийний – це верхній відділ, який з'єднує хребет із черепом. Ця ділянка хребта начебто витягнута назовні, а її форма нагадує букву «С». Він відрізняється найвищою рухливістю, дозволяє здійснювати рухи шиєю, повертати голову, нахиляти її. Через шийний сегмент проходять важливі кровоносні судини та нервові волокна. Вони необхідні для нормального мозкового кровообігу та зв'язку між головним та спинним мозком.
• Грудний – це найбільший відділ хребта. До його хребців кріпляться 12 пар ребер, які утворюють грудну клітину.Таким чином, грудні хребці забезпечують захист внутрішніх органів, які розташовані у грудній порожнині. Ця ділянка відрізняється малою рухливістю. Коли людина рухається, то суглоби хребта фіксуються у певному положенні.
• Поперековий – піддається найвищому навантаженню, оскільки з'єднує грудний та крижовий сегмент, а вони практично нерухомі. До того ж поперекові хребці фіксують хребет при великій кількості рухів. Коли людина піднімає тяжкості, навантаження на кісткову структуру багаторазово збільшується. Саме тому міжхребцеві диски поперекового відділу зношуються швидше, ніж інших сегментах. Тоді підвищується ризик утворення протрузій та гриж.
• Крижовий сегмент з'єднує хребет із тазовими кістками. Це малорухливий сегмент.
• Копчиковий відділ завершує хребетний стовп. Це своєрідний аналог хвоста, який не набув розвитку. Це важлива точка опори, яка має певну рухливість. Хвильові хребці здатні зміщуватися на 1 см. Завдяки цій особливості жінки можуть народжувати природним шляхом.

Хребці різних відділів хребта відрізняються кількістю, розміром та трохи будовою.

Будова хребців та міжхребцевих дисків

Коротко будова хребців у хребетному стовпі випрасує так: тіло, дуги, 2 ніжки, 2 поперечні, 4 суглобові відростки. Дуга, тіло та ніжки утворюють хребетний канал, у якому знаходиться спинний мозок.

Тіло хребців відносять до губчастих кісток, а відростки – до плоских. Вони містять незначну кількість кісткового мозку.

Від дуг відходять відростки: суглобові, поперечні, остисті. Вони необхідні нормальної функціональності хребта.Виступають горбики, які видно крізь шкіру на спині – це остисті відростки. Всі інші елементи покриті м'язами та сухожиллями. До відростків прикріплюються зв'язки, і навіть м'язи. Крім того, хребці мають форамінальні (міжхребцеві) отвори, через які виходять нервові коріння, артеріальні судини.

Суміжні хребці мають міжхребцеві диски, які їх поділяють. Це щільна пружна хрящова прокладка, яка складається з пульпозного ядра, фіброзного кільця, замикаючої пластинки. Ядро розміщено всередині диска, воно забезпечує передачу води: при навантаженні волога вбирається, а ядро ​​збільшується, під час розслаблення рідина виділяється. Так відбувається амортизація. Фіброзне кільце складається з пластин та колагенових волокон, воно захищає ядро ​​і не дозволяє хребцям зрушуватися. Замикальні платівки примикають до фрагментів хребта, транспортують до них кисень.

Таким чином, міжхребцевий диск забезпечує амортизацію, утримує суміжні хребці, забезпечує рухливість.

Довідка. При підвищенні тиску на міжхребцеві диски підвищується ризик розриву кільця фіброзного та зміщення ядра. Так утворюється грижа диска, яка може стискати нервові коріння, провокуючи біль, а також неврологічні розлади.

Кількість хребців у шийному відділі

Цей сегмент містить 7 хребців, які у медичній документації позначають буквою С (скорочення від латинської фрази vertebrae cervicalis). Тут розташовані кісткові елементи С1 – С7.

Ця ділянка найрухливіша в порівнянні з іншими відділами хребетного стовпа. Шийний сегмент спрямований опуклістю вперед.

На особливу увагу заслуговують С1 і С2, які ще називають атлант і епістрофей (аксіс). Їхня будова відрізняється від інших.У атланта немає тіла, його основу складає передня та задня дуга, які з'єднані бічними кістковими потовщеннями (латеральні маси). Зовні він нагадує кільце без остистого відростка. С1 з'єднує хребет з черепом, він прикріплюється до виростків потиличної кістки.

Особливість епістрофею – наявність зубоподібного відростка (зуб). Він фіксується за допомогою зв'язок у невральному кільці С1 і є віссю обертання першого хребця. Завдяки атланту та аксісу людина може повертати голову убік.

Шийні хребці невеликі, тому що навантаження на них невелике. У поперечних відростках є отвори, якими проходять кровоносні судини. На ділянці, де поперечний відросток з'єднаний з рудиментом ребра формується передній і задній горбок. У С6 сильно розвинений передній горбок, до нього притискають сонну артерію при кровотечі, тому ще називають сонним. Остистий відросток С7 називають виступаючим, оскільки він найпомітніший на спині. Від нього починають рахувати хребці під час огляду.

Будова грудного відділу

Число хребців грудного сегмента складає 12 штук. Вони позначаються T або Th (T1-T12 або Th1-Th12) від vertebrae thoracicae. Будова цих кісткових елементів трохи відрізняється від структури шийних хребців. Їхні остисті відростки розташовані під кутом, тобто вони налягають один над одним, чим нагадують черепицю. Крім того, вони мають спеціальні поглиблення для зчленування з головками ребер. Ця особливість характерна для всіх кісткових фрагментів грудного сегмента, крім С11 та С12.

Через свою будову грудний сегмент не такий рухливий, як шийний чи поперековий. Грудні подзвони разом з реберними кістками та грудиною формують грудну клітку.Цей відділ хребетного стовпа захищає життєво важливі органи від пошкодження та підтримує плечовий пояс.

Анатомія поперекового сегмента

Цей відділ хребетного стовпа складається з 5 кісткових елементів, які позначаються L1-L5 (скорочення від vertebrae lumbalis). зв'язки з-поміж них товщі і міцніше, ніж у інших відділах.

Остисті відростки поперекового сегмента більш короткі, ніж у грудних хребців, вони розташовані практично перпендикулярно до хребта. Саме тому поперек досить гнучкий, оскільки амортизує рухи.

Хребці крижів

До цього відділу відносять 5 хребців, які позначають S1-S5 (скорочення vertebrae sacrales).

Довідка: Людям слід знати, що у дитини хребці роздільні. Але ближче до 20 років кістки зростаються, утворюючи трикутник.

Передню частину крижової кістки називають тазовою, а задню – дорсальною.

В результаті зрощення хребців сформувалися передні та задні отвори, через які проходять нервові корінці та судини.З боків розміщені вушкоподібні поверхні, які з'єднують криж з головками тазових кісток.

Важливим елементом цього відділу є крижові отвори, через які проходить кінцева нитка спинного мозку, а також нервові пучки, що іннервують попереково-крижовий сегмент, сечостатеві органи та ноги.

Будова куприка

Порівняно з попереднім відділом, що складається з 5 хребців, куприковий сегмент включає 4 - 5 кісток, що зрослися в одну. Їх позначають Co1-Co5 (vertebrae coccygis). Це практично нерухомий відділ хребта, яке фрагменти немає дуги, є лише тіла. Co1 відрізняється від інших бічними виростами та купричними рогами, які потрібні для з'єднання з крижовими хребцями.

Осьове навантаження на куприк мінімальне, порівняно з відділами, які розташовані вище. До нього кріпляться зв'язки та м'язи, а також він допомагає перерозподіляти вагу тіла в положенні сидячи та при розгинанні стегна. Незначна рухливість у суглобах куприка та крижів може з'явитися під час родової діяльності.

Довідка. У деяких людей крижові хребці не зрощені та переходять у хвіст.

Вигини хребта

Якщо подивитися на спину немовляти, то видно, що вона рівна, а вигини відсутні. Вони формуються пізніше, коли дитина пізнає світ. Фізіологічний вигин у ділянці шиї утворюється, коли він намагається утримати головку на вазі. Під час освоєння навички повзання формується вигин на ділянці грудного та поперекового відділу. До того моменту, коли немовля буде готове стати на ноги, його хребет набуде потрібної форми. Коли дитина вчиться ходити, то її поперековий прогин посилюється.

Розрізняють такі фізіологічні вигини хребта людини:

• Шийний лордоз – це прогин на ділянці шийного відділу, спрямований опуклістю вперед.
• Грудний кіфоз – вигин у ділянці грудного сегмента, спрямований опуклістю назад.
• Поперековий лордоз - прогин на ділянці поперекового відділу, що характеризується опуклістю вперед.
• Крижовий кіфоз – опуклість хребта в області крижів, яка спрямована назад.

Ці вигини роблять хребетний стовп не таким жорстким, рівномірно розподіляють вертикальне навантаження. Це своєрідний пружний апарат, який захищає спинний і головний мозок від пошкоджень під час рухової активності.

Зв'язок хребців із внутрішніми органами

Хребет – це сильний каркас, який об'єднує всі органи. У кожному відділі є нервові пучки, завдяки яким головний мозок керує роботою внутрішніх органів. Окремі сегменти спинного мозку відповідають за певні частини тіла:

• Хребет С1 пов'язаний із головним мозком, симпатичною нервовою системою, внутрішнім вухом, гіпофізом.
• С2 регулює функціональність зорового, слухового нерва, очей.
• С3 відповідає за коректну роботу зовнішнього вуха, щік, лицьового нерва, стан зубів.
• С4 пов'язаний з євстахієвою трубою, носом, губами, ротом.
• Корінець С5 контролює діяльність голосових зв'язок.
• С6 забезпечує нормальну роботу м'язів шиї, надпліч.
• С7 пов'язаний із щитовидною залозою, плечовим і ліктьовим суглобом.
• Т1 відповідає за функціональність трахеї, стравоходу, верхніх кінцівок (зап'ястя, долоні).
• Коріння дільниці Т2 контролюють роботу перикарда, коронарних артерій.
• Т3 пов'язаний з плевральною оболонкою, легенями, грудьми, бронхами.
• Т4 - Т7 відповідає за здоров'я жовчного міхура, його проток, печінки, сонячного сплетення, шлунка, підшлункової залози, 12-палої кишки.
• Т8 бере участь у нормальній роботі селезінки, діафрагми.
• Т9 – Т11 пов'язані з наднирниками, нирками, сечоводами.
• Коріння лише на рівні Т12 іннервують пахові кільця, маткові труби, і навіть кишечник.
• Стан L1 та L2 впливає на роботу апендикса, деяких органів черевної порожнини.
• L3 пов'язаний з колінами, сечовим міхуром, статевими органами.
• L4 – L5 впливає стан стоп, гомілок, ступнів (зокрема пальців нижніх кінцівок), передміхурової залози.

Хрестові хребці пов'язані з сідницями, стегнами, гомілками, статевими органами, областю заднього проходу, промежиною.

Найважливіше

Тепер ви знаєте, скільки кісток у хребті людини, яку вони мають будову та функції. Хребетний стовп складається з 32 – 34 кісткових елементів: у шийному відділі – 7 хребців, грудному – 12 кісток, поперековому та крижовому – по 5 елементів, куприковому – 4 або 5. зрослися в одну. Стабільність та амортизацію фрагментам хребта забезпечують міжхребцеві диски та зв'язки. Фізіологічно вигини забезпечують пружність та рухливість хребетного стовпа. Кожен сегмент цієї важливої ​​кісткової структури пов'язаний із певними органами чи системами.