Opěrná a pohybová soustava – biologie

 

   Otázka: Opěrná a pohybová soustava

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): nj

 

Fylogeneze  opěrné soustavy

fce opěr. Soustavy:  – opora těla

• pohyb v souvislosti s kosterní svalovinou
• ochrana – př.: lebka chrání mozek, hrudní koš chrání orgány, …

 

1.) Hydroskelet:

• Tvořen tekutinou, která je pod určitým tlakem → to drží tvar organismu
• Nejčastěji u vodních drobných živočichů
• Žahavci: nezmar- gastrovaskulární soustava
• Ploštěnci: ploštěnka- schizocoelní tělní typ hydroskeletu
• Hlístice: škrkavka- pseudocoelní tělní typ hydroskeletu
• Kroužkovci: žížala- coelomová tělní typ hydroskeletu

 

2.) Exoskelet:

• Měkkýši: lastura a ulita- CaCO₃ produkováno pláštěm
• Žahavci: korálnatci CaCo3
• Členovci: kutikula = exoskelet, produkt pokožky, hl.složka: chitin , inkrustace , impregnace
• Kutikula: produkována pokožkou, obsahuje i dusík, jedná se polysacharid
• Inkrustace: CaCO₃ (korýši)
• Impregnace: organické (brouci- tykadla)
• Nevýhoda členovců: exoskelet s nimi neroste –˃ na zádech praská –˃ vytvoří se nový exoskelet, který postupně ztuhne

 

3.) Endoskelet:

• Roste společně s živočichem
• Houbovci: spongoblast y (produkují rhovinu) a skleroblasty (jehlice)
• Ostnokožci: krunýř z destiček
• Strunatci:
  • chorda dorsalis (pláštěnci – larva má strunu a dospělec ne = ontogenetická regrese, kopinatci)
  • obratlovci – v průběhu ontogeneze je struna zatlačována páteří
  • páteř chrupavčitá (kruhoústí, paryby, ryby)
  • páteř kostěná (ryby, obojživelníci, ptáci, plazi, savci → diferenciace kostí + specializace)

 

Fylogeneze  pohybové soustavy

1.) Bakteriální bičík:

• Tvořen bílkovinou flagelin – ukotven na cytopl.mem.
• Protonový gradient = zdroj energie (nerovnoměrné rozložení H+ → prochází přes membránu → uvolňuje se  energie)

 

2.) Eukaryotický bičík:

• cca 10 x silnější než bakteriální
• Pokryt cytoplaz. membránou
• Tubulin: tvořen dutými trubičkami: tubuly –
  • 2 jednotky: alfa a  beta – dimer =dvojice → vytváří dutou trubici
  • dynein – bílkovina napomáhající realizaci vlastního pohybu
• ukotven bazálním tělískem
• zdroj energie ATP
• většina organismů – tlačný bičík  – spermie  (xtažný)

 

3.) Amébovitý bičík:

• Na bázi aktinu = mikrofilamenta + myosin

 

4.) Svalový stah:

• Ve spolupráci s opěrnou soustavou
• a) hydroskelet – kroužkovci: KOŽNĚ SVALOVÝ VAK, hladká svalovina, podélná a okružní svalovina, střídají kontrakce => peristaltický pohyb (střeva)
• b) exoskelet – členovci: příčně pruhovaná
• c)endoskelet: příčně pruhovaná
  • vodní obratlovci: ryby: svalovina uspořádána do myomer – odděleny myosepty
  • suchozemští: více diferenciovaná SS → vytváří sval.skupiny (svaly hlavy, trupu, ..)

 

Pohybová soustava člověka:

Příčně pruhovaná svalovina:

• Základní jednotkou je svalové vlákno
• Svalové vlákno: na úrovni buňky, jedná se o vícejaderný útvar (soubuní)
• Na povrchu vlákna se nachází sarkolema
• Uvnitř buňky: cytoplazma, stovky jader, mitochondrie, sarkoplazmatické retikulum,…
• retikulum: zásobárna vápenatých iontů
• Myofibrily se skládají z myofilament
• Myofilamenta: aktin a myozin= kontraktilní

 

Myozin

• =tlustá vlákna
• Fibrilární vlákna
• Obsahuje hlavy: výběžky vláken myozinu (1 vlákno až 300 hlav)
• Hlavy: fungují jako ATPáza (zdroj energie) = enzym štěpící ATP
• Hlavy mají schopnost připojovat se na aktin → a vytváří tzv. příčné můstky

 

Aktin:

• =tenká vlákna
• Globulární bílkovina
• Dvoušroubovicové vlákno
• Má místo na uchycení myozinu: myozinové vazebné místo
• Tropomyozin: fibrilární bílkovina, reguluje místa k navázání myozinu
• Troponin: globulární bílkovina, vazebné místo pro Ca²⁺ ionty

 

Sarkomera:

• Úsek na myofibrile
• Navzájem odděleny Z-liniemi
• Z- linie + aktin = I-proužek (izotropní)
• Aktin + myozin = A-proužek (anizotropní)
• H-destička = pouze myozin

 

Kontrakce:

• Sarkomera: v průběhu kontrakce se zmenšuje, stahuje
• I-proužek: zkracuje se
• H-proužek: zcela zaniká
• Myofilamenta (aktin a myozin): jejich vlastní délka se nemění

 

Mechanismus kontrakce:

• NS v závislosti na synapsi: vzniká nervosvalová ploténka = synapse dosedá na svalové vlákno
• Systém T- tubulů: prostupují sval. Vláknem a zajišťují přenos informace
• Tubuly jsou v kontaktu s endoplazmatickým retikulem

–˃ uvolnění Ca²⁺ iontů z retikula do cytoplazmy

• Ca²⁺ se vážou na troponin –˃ tropomyozin odhalí vazebná místa –˃ naváže se myozin –˃ vznikají příčné můstky –˃ stah
• Následuje uvolnění, relaxace: vyvázání Ca²⁺ iontů atd.
• 1 svalové vlákno je inervováno 1 synapsí
• 1 neuron vytváří více synapsí –˃ motorická jednotka

 

Kosterní soustava

• člověk průměrně 210 kostí
• Nauka o kostek: osteologie
• Kosti jsou složené z kostních buněk: osteocyty
• Osteocyty: produkují mezibuněčnou hmotu
• Mezibuněčná hmota:
  • Organická hmota= osein (=kolagen+elastin)
  • Anorganická hmota= vápenaté a fosforečné soli (CaCO3, MgCO3, CaHPO4, NaCl,…)

 

Výživa  kostí

• Na povrchu kosti se nachází okostice = periost = vazivová blána(do ní vedou nervy a cévy)
• Haversův kanálek – větví se na Volkmanovi kanáky (spojují s okosticí)
• Ukládání Ca²⁺ do kostí je zajištěno hormonálně (kalcitonin)
• Vyplavování Ca²⁺ z kostí do krve řízeno rovněž hormonálně (parathormon)

 

Funkce:

• Opora
• Pohyb
• Ochrana orgánů
• Krvetvorba

 

Typy kostí

• Dlouhé kosti (např. kosti končetin): tvořeny epifýzami a diafýzou
• Krátké kosti (např. obratle)
• Ploché kosti (lebka)
• Drobné kosti (zápěstí)

 

Růst kostí

• většina kostí vzniká z chrupavky (jen leneční klenba z vaziva) → osifikace : do chrupavčitého základu vniknou cévy a podél nich kostitvorné buňky = osteoblasty → vytvoří se jádro kostní tkáně = osifikační centrum → z něj osifikace  postupuje k okrajům
• ploché kosti mají osifikační centrum přibližně uprostřed
• počet osifikačních center informuje o původním počtu kostí
• mezi epifízou a diafízou : růstové epifizální chrupavky → jejich činností roste kost do délky
• růstové chrupavky okolo 20 let věku kostnatějí

 

Kostní tkáň

• Červená kostní dřeň
  • Obsahuje zárodečné buňky
  • Jsou pouze krvetvorné
  • S věkem jí ubývá, v dospělosti se nachází v plochých a krátkých kostech
• Bílá kostní dřeň
  • Obsahuje hodně tuku
• Šedá kostní dřeň
  • Objevuje se u starých lidí, je zcela bez tuku

 

Spojení kostí

• pohyblivé – kloub
• chrupavky – spony stydká, žebra, meziobratlové ploténky
• švy
• srůst kostí – spánková, pánevní kost
• osifikace vaziv (může se stát) – sezamské kůstky

 

Členění kostí

• Páteř (Columna vertebralis)
  • Základní jednotkou je obratel
  • Na příčných výběžcích obratlů jsou kloubní plošky předchozích a následujících
  • Otvor obratlový (foramen vertebrale) se nachází mezi tělem a obloukem
  • Mezi jednotlivými obratli: otvory pro výstup míšních nervů
  • Vlivem bipedie dochází k dvouesovitému zakřivení páteře
  • Zakřivení směrem dopředu= lordóza (krční a bederní)
  • Zakřivení směrem dozadu= kyfóza (hrudní a křížová)
  • Obratle jsou těly obráceny do vnitřní dutiny
  • mezi těly obratlů: meziobratlové ploténky (pravděpodobně po chordě)
  • patologicky může páteř vybčit do stran = skolióza
  • Během fylogeneze dochází k rozčlenění obratlů na odstavce a oddíly

 

• Krční odstavec (Vertebrae cervicales)
  • Krční obratle: c (c₁-c₇)
  • C₁: nosič (atlas), nemá tělo (jeho tělo je výběžek čepovce), je kloubně spojen s lebkou, spolu s C2 umožňují otáčení a kýváníhlavy
  • C₂: čepovec (axis), má tělo, které vybíhá ve výběžek (dnes axis)
  • C₇: má mohutný trnový výběžek

 

• Hrudní odstavec (Vertebrae thoracicale)
  • Hrudní obratle: th (th₈– th₁₉)
  • Celkem se jedná o 12 obratlů
  • Trnové výběžky: šikmo dolů skloněné
  • Hrudní obratle mají jamky: kvůli skloubení s žebry (zy se připojují svými hlavičkami)

 

• Bederní odstavec (Vertebrae lumbales)
  • Bederní obratle: L (L₂₀-L₂₄)
  • Mají velmi objemná a vysoká těla (nesou tíhu)
  • Trnové výběžky: tvar čtyřhranných destiček

 

• Křížová kost (Os sacrum)
  • vertebrae sacrales srůstají v os sacrum (Se₂₅-Se ₂₈)
  • Připojuje se tuhými klouby ke kyčelním kostem
  • 4 páry otvorů: vstup nervů
  • Vznikla srůstem 4-5 obratlů

 

• Obratle kostrční (vertebrae coccygis) Co
  • často dochází k jejich srůstu v kost kostrční

 

• Žebra (Costae)
  • Obloukovité kosti
  • Kloubně se připojují 2x k obratlům
  • Prvních 7 párů: pravá žebra (každé žebro je spojené se sternem)
  • 3 páry: nepravá žebra (chrupavkou přirůstá ke chrupavce posledního pravého žebra)
  • 2 páry: volná žebra (volně končí v břišní dutině)

 

• Hrudní kost (prsní, Sternum)
  • plochá kost → krvetvorná
  • Skládá se z částí: rukojeť, tělo a mečovitý výběžek)
  • Na rukojeti a těle: zářezy pro spojení s žebry
  • THORAX = hrudní koš = žebra + obratle hrudní + kost hrudní

 

• Lebka (Cranium)
  • Dělí se na mozkovnu (neurocranium) a obličejovou část (splanchnocranium)

 

MOZKOVNA

• skládá se z: – kost čelní = os frontale
  • 2x kost temenní = os parientale
  • kost týlní = os occipitale
  • 2x kost spánková = os temporale
  • kost klínová = os sphenoidale
  • kost čichová = os ethmoidale

 

Kost čelní = os frontale

– vytváří klenbu mozkovny

– nadočnicové oblouky: vně pokryté obocím, kryjí oči, předchůdci současného člověka měli mohutněji vyvyinuty v tzv. nadočnicové valy

– glabella = spojení  nadočnicových oblouků  (typické u černochů)

– čelní hrboly – u žen se mohutněji vyvinuly, protože  u žen se lebka  zalomuje

→ pohlavní dimorfizmus /sekundární pohlavní znaky : muži menší čelní  hrboly, muži většinou větší nadočnicové  oblouky → větší zářez u nosu

– metaplazie = trvalérozdělení kosti čelní na dvě části (u novorozenců uprostřed šev, který zaroste)

 

Kost temenní = os parientale  (pl.: ossa parientalia)

• párová
• čtvercové kosti
• tvoří vrchol lebeční klenby

 

Kost týlní = os occipitale

• nepárová
• 1 osifikační centrum
• vlivem bipedie je lebka zaklenutá a nazývá se KLINOBAZICKÁ → velký týlní otvor (foramen magnum)  je ze spodu = je na bází

 

zevní čáast kosti týlní:

• vnější hrbol kosti týlní ( protuberantia occipitais enterna)
• rýhy a drsnatiny pro úpon svalů → na zevní hraně kosti týlní se upínají šíjové svaly, počátek např.svalu trapézového

 

Kost klínová = os sphenoidale

– napárová

• tvoří spodinu lebeční
• z profilu

 

Kost spánková  =  os temporale

• párová
• z 5 osifikačních center
• žádné švy

 

skládá se z:

1. šupina spánková – má výběžek lícní  (ke kosti lícní)

výběžek spánkový + výběžek lícní = jařmový oblouk

2. kost skalní = os petrosum

• za uchem – ve střední části
• nejtvrdší kost v lidském těle ( nemá spongiózu, jen kompaktní hmotu)
• ve vnitř dutina = kostěný labyrint – uvnitř uloženo ucho – tzv. blanitý labyrint

3. výběžek bradavkovkový

• pod kostí skalní

4. výběžek bodcový

• za bradavkovitým
• zavěšena na něm jazylka

5. kost bubínková

• tudy vede vnější zvukovod

 

Kost čichová  =  os ethmoidale

• před tělěm kosti kínové
• performovaná → cedičná ploténka – prostupují větve čichového nervu
• drobná kůstka –  na lebce  patrná jen jako  kostěná  nosní  přepážka
• vybíhá v horní a střední skořepu nosní (dolní skořepa nosní je samostatná kost)

 

OBLIČEJOVÁ ČÁST

skládá se  z:

• 2x nosní kost
• 2x horní čelist
• patrové kůstky
• 2x kost lícní
• kost radličná
• dolníčelist
• jazylka

 

Slzné kůstky  =  ossa  lacrimalia   (sg. Os lacrimale)

• párové
• drobné čtvercové kůstky uloženy v přední části střední stěny kostice

 

Kost nosní  =  os nasale   (pl.: ossa  nasalia)

• párové
• střechovitě uloženy

 

Kost radličná  =  vomer

• jako obrácená radlice
• ční do nosu

 

Horní čelist  =  maxila

• párová
• tělo + 4 výběžky: čelní, lícní, alveolní, patrový (dozadu)

 

Patrová kůstka  = os palatium

• párová
• tvoří zadní část tvrdého patra a stěny dutiny nosní

 

Kost lícní = os  zygomaticum

• párová
• tělo + 2 výběžky: spánkový a čelní

 

Dolní čelist  =  mandibula

• nepárová
• 2 osifikační centra (→ vznikla z 2 kostí)
• tělo (corpus mandibulae)  +  2 ramena (rami mandibuae)
• tělo → bradavicový výběžek: sapientační znak

 

→ zubní alveoly  (alveole dentes)

– ramena svírají s tělěm tupý úhel   =  angulus mandibulae

– ramena:  2 výběžky : přední (svalový) výběžek a zadní výběžek

→ mezi nimi je čelistní zářez

– zadní výběžek je kloubně spojen s mozkovnou – se spánkovou (bubínkovou) kostí

– u novorozenců a starců je kost větší

 

Jazylka

• napárová
• drobná kůstka uložena pod dolní čelistí
• vazy připojena k spodině lebeční
• visí na  ní hrtan, zavěšen jazyk
• tělo +  malé rohy  +  velké rohy
• kloubně se připojuje k obratlům

 

LEBKA NOVOROZENCŮ

• mohuně vyvynuta mozkovna vzhledem k obličejové části
• obličejová část se sině zvětšuje, mnohem více než mozkovna

→ rozvojem žvýkacích svalů

→ vývynem zubů

• zmenšuje se úhel mezi tělem a ramenem dolní čelisti
• lebka často nesrůstá ve švech
• u styku kostí jsou prostory, kde není kost – jen vazivová blána a kůže

→ mezi čelní kostí a  2 temenními je  velký čtvercový lupínek

→ mezi 2 temenními a týlní kostí  je malý trojúhelníkový lupínek

– lupínky = fonticuly (fontanely)

 

KOSTRA KONČETIN

• končetina hrudní = membrum superium (pl. Membrae superiora)
• končetina pánevní = membrum inferiorum
• princip stavby horní a dolní končetiny je stejný

HORNÍ	NÁZEV ČÁSTI	DOLNÍ
Lopatka, kost klíční	Pásmo = pletenec = cyngulum	Kost pánevní (k.kyčekní, stydká, sedací)
Kost pažní	1.část volné končetiny = stylopodium	Kost stehenní
Kosti  předloktí – vřetenní + loketní	2.část volné končetiny = zygopodium	Kosti bérce → lýtková a holenní
Ruka: a) zápěstí – 8 kůstek b)záprstí – 5 kůstek c) články prstů => 14 článků prstů	3.část volné končetiny = autopodium	Noha: a) zánártí – 7 kostí b) nárt – 5 kostí c)články prstů (3článkové, palec 2 články)

 

Lopatka = scapula

• typická plochá kost
• trojúhelníkovitý tvar
• vnější část: hřeben: rozděluje loptku na horní a dolní prohlubně a vybíhá v acromion(nadpažek)
• za a cromionem je havranovitý výběžek = processus curacuides  (fylogeneticky zbytek po kosti krkavčí)
• kloubní jamka – do ní zapadá kost pažní = ramenní kloub (vlivem bipedie  a  jené  fce horní končetiny je otáčenlivost  360stupnu,, aby kost nevybočila → havr. Výběžek + acromion)
• vnitřní strana – otisky po žebrech

 

Kost klíční  =  clavicula

• esovitá kost
• jako první se osifikuje – již během nitriděložního vývoje
• hmatatelná v celém rozsahu
• 2 výběžky: výběžek akromionový , výběžek hrudní – nasedá na kost hrudní

 

Kost pažní  = humerus

• typická dlouhá kost
• horní epifíza → prximální – má tvar hlavice (1/3 koule)

→ připojena pomocí pletence lopatkového ke kostře trupu, pletenec = lopatka + kost klíční

• dolní epifíza → distální – má dva kloubní hrbolky

 

Kost loketní  = ulna

• její epifíza se pohybuje v kladce a dozadu vybíhá v výběžek loketní

 

Zápěstí se popisuje od kosti vřetenní  ke kosti loketní → radioulnární směr

Od palce k malíku kosti: kost  loďková, kost poloměsíččitá, kost trojhranná, kost hrášková,

směrem dolů (druhá řada od palce): kost mnohostranně větší, kost mnohostranně menší, kost hlavatá, kost hákovitá

 

DOLNÍ KONČETINA

Pletenec pánevní

• pánev = pelvis
• ze 3 kostí → srůst v kost pánevní = os coxae – párová

→ kost kyčelní = os ilium,  lopata  kyčelí, kyčelní kloub

→ 2x kost stydká = os pubis , dole spojena chrupankou = spona stydká = symphysis pubis

→ kost sedací = os ischii

• a) velká pánev – v oblasti lopat kyčelních
• b) malá pánev – v oblasti kosti kosti stydké  a sedací

 

• pohlavní dimotfismuz: ženská pánev – širší a nižší (→ vývyn plodu)

mužská pánev – vyšší a užší (hlavně v oblasti lopat  kyčelních)

– v oblasti malé pánve ve styku kostí → otvor v  pánevních kostech

navíc u žen: ukládání tukové tkáně,  u  mužů  vyšší vývyn svaloviny

 

Kost  stehenní  = femur

• nejdelší kost v lidském  těle
• vlivem bipedie → kost  musí vybočit , protože je rovná => vytvoření krčku kosti stehenní (problém u  starých llidí  – zlomení  v  krčku)

 

Kloub  kolenní

– trojúhelníkovitá  kost → čéška = patella  – okrouhlá, povlečena chrupavkou, chrání kloubní spojení

• minisky – chrupavčité útvary
• kosti bérce – kost holenní = tibia, mediálně, vnitřní kostník + kost lýtková = fibula, proximálně (nahoře) vytváří kloub  kolenní, vnější kotník

zánártí = tarza ˇ( tarsus)

• tarzální kůstky: 7: kost hlazení,  kost patní – výrazný sapientační znak → výběžěk = pata

kost loďkovitá,  krychlová,  3x kost klínová

Nárt = metatarsus

• metatarzální kůstky: 5, pomáhají tvořit klenbu nohy

Články prstů  =  phalanges

• 14 článků (palec 2 články, ostatní 3článkové

Vlivem  bipedie  máme  vyklenutí  spodiny volné  končetiny => klenba nohy

→ zabraňuje  útlaku  měkkých  tkání  chodidla  při  stoji  a  chůzi

→ důležité  pro  chůzi  a  neborcení  páteře