LOCOMOTIA LA VERTEBRATE Miscarea animalelor in spatiu are

LOCOMOTIA LA VERTEBRATE

Miscarea animalelor in spatiu are ca scop procurarea hranei, gasirea partenerului si a adapostului

SISTEMUL LOCOMOTOR LA MAMIFERE

SCHELETUL LA OM -este format din circa 206 oase 1. SCHELETUL CAPULUI-22 de oase -neurocraniul-adaposteste encefalul, este format din 8 oase-4 neperechifrontal, etmoid, sfenoid, occipital, si 4 perechi-temporale si parietale -viscerocraniul-contine segmentele periferice ale unor analizatori si initiale aparatelor digestiv si respirator; e format din 14 oase-2 nepereche-vomerul si mandibula, si 6 perechemaxilare, palatine, nazale , lacrimale , zigomatice, cornetele nazale inferioare.

2. SCHELETUL TRUNCHIULUI: a) COLOANA VERTEBRALA-33 -34 vertebre 7 cervicale. C 1=ATLAS-nu are corp vertebral; prezinta doua mase laterale unite printr-un arc anterior si unul posterior, mai mare. C 2 -AXIS, prezinta pe fata superioara a corpului o proeminenta numita dintele axisului. C 7 -vertebra proeminenta, are un proces spinos lung, 12 toracale , 5 lombare, 5 sacrale-osul sacrum, 4 -5 coccigiene-osul coccis. VERTEBRA TIP: -corp vertebral-se articuleaza cu cropul altei vertebre prin discul intervertebral. -arc vertebral-cu apofize-muscularespinoasa(situata median) si 2 transverse(situate lateral)pe care se prind muschii. -articulare(articuleaza vertebrele intre ele)-2 superioare si 2 inferioare. -gaura vertebrala-toatalitatea orificilor suprapuse formeaza canalul vertebral ce adaposteste maduva spinarii.

Osul SACRU-provine din sudarea celor 5 vertebre sacrale. Este un os median, nepereche, de forma triunghiulara, cu baza in sus. Pe fata sa anterioara se afla orificiile sacarale anterioare-cate 4 de fiecare parteprin care ies ramurile anterioare ale nervilor sacrali. Pe fata posterioara se afla orificiile sacrale posterioare-cate 4 de fiecare parte -prin care ies ramurile posterioare ale nervilor sacrali. Fetele laterale sacrului prezinta o suprafata de articulare pentru osul coxal. Varful sacrului, indreptat in jos, se uneste cu baza coccisului. COCCIGELE-rezulta din fuzionarea celor 4 -5 vertebre coccigiene si reprezinta un vestigiu al cozii de la mamifere. Prezinta 4 curburi fiziologice dispuse in plan sagital-reprezentate de lordoze-cervicala (apare la 3 luni)si lombara(apare la 12 luni)-si cifozetoracala si sacrala. Cele din plan fromtal se numesc scolioze(au convexitatea la stanga sau la dreapta). Rolul lor: comparabil cu cel al arcurilor de amortizare al unei masini.

b)COASTELE-sunt oase late situate in partea laterala a toracelui, intinse de la coloana vertebrala pana la stern; sunt in numar de 12 perechi, fiind formate posterior dintrun arc osos care se articuleaza cu vertebrele toaracale si o portiune cartilaginoasa. Anterior-cartilajul costal Prezinta un cap, cu cate doua fete articulare, un gat si un corp. -in numar de 12 perechi: primele 7 -adevarate(I-VII)-se articuleaza direct cu sternul prin cartilajul propriu. -3 false(VII, IX, X)-se articuleaza cu cartilajul celei a 7 -a coaste; 2 flotante(XI, XII)-liberenu ajung pana la stern. c)STERNUL-os lat , situat anterior, pe linia mediana a toracelui - manubriul sternal - corp -apendice xifoid-ramane cartilaginos pana in jurul varstei de 40 de ani Se articuleaza in partea superioara cu claviculele, iar in partile laterale cu coastele. STERN+COASTELE+PORTIUNEA TORACICA A COLOANEI VERTEBRALE=CUTIA TORACICA(Adaposteste viscerele toracice si are rol important in respiratie). Dimensiunile si forma toracelui variaza in funcite de varsta, sex(la femei este mai scurt si are diametrul transvers mai mic), constitutie individuala si anumite stari patologice.

3. SCHELETUL MEMBRELOR A)SUPERIOARE: -CENTURA SCAPULARA-CLAVICULE+OMOPLATI(SCAPULE) CLAVICULA-este un os lung de forma literei ‘’S’’culcata, care se articuleaza lateral cu scapula si medial cu manubriul sternal SCAPULA este un os lat, de forma triunghiulara, asezat cu baza in sus; lateral se articuleaza cu scapula si medial cu manubriul sternal -SCHELETUL MEMBRELOR SUPERIOARE PROPRIU-ZIS- AL BRATULUIHUMERUS -epifiza proximala(capul humerusului se articuleaza cu cavitatea glenoida a scapulei; marea si mica tuberozitate ofera insertii musculare si se prelungesc in jos cu creasta marii tuberozitati , si respectiv micii tuberozitati; colul anatomic desparte capul humerusului de cele doua tuberozitati), epifiza distala(prezinta doua suprafete articulare, una in forma de mosoras, trohleea humerusului, care se articuleaza cu ulna , alta sferica, condilul , care se articuleaza cu radiusul) -AL ANTEBRATULUI : CUBITUS(ULNA)-osul fix si intern(medial) al scheletului antebratuluiincizura ulnei, oleocranul si procesul coronoid la ulnei) si RADIUS-este osul mobil si lateral al antebratului, ; o membrana interosoasa uneste cele doua oase. -AL MAINII-oasele CARPIENE-8 oase scurte, pe doua randuri-proximal, dinafara spre inauntru: scafoid, semilunar, piramidal si pisiform, distal, dinafara spre dinauntru: trapez, trapezoid, osul mare si osul cu carlig ; METACARPIENE-5, numerotate de la I la V, dinspre lateral spre medial si falangele-14(degetele II-V au cate 3 falange 1 -proximala, 2 medie, 3 -distala; degetul I are numai doua falange, falanga distala corespunde unghiilor.

B. INFERIOARE: -CENTURA PELVIANA-2 OASE COXALE(formeaza impreuna cu osul SACRUM si COCCIS bazinul)-se articuleaza anterior intre ele formand simfiza pubiana, iar posterior cu sacrul formand bazinul-pelvisul osos; aceasta sudare se datoareaza adaptarii la statiunea bipeda, membrele inferioare fiind diferentiate in vederea functiei de preluare a greutatii corpului si de locomotie; sunt formate din 3 oase: ilion-partea superioara, pubele-anterior si ischionposterior-in centru se afla cavitatea acetabulara(pe fata lateala); fosa iliaca(pe fata mediala).

-SCHELETUL MEMBRULUI INFERIOR PROPRIU-ZIS-AL COAPSEI-FEMURUL-prezinta -epifiza proximalaprezinta capul femurului, colul si doua tuberozitati (marele si micul trohanter); epifiza distala-prezinta doua suprafete articulare, numite condili femurali, deasupra lor aflandu-se epicondilii); -AL GAMBEI-TIBIA- asezata medial si mai voluminoasa-epifiza proximala-voluminoasa, are doi condili, in partea anterioara se afla tuberozitatea tibiala; epifiza distala prezinta o suprafata articulara pentru talus, plasata inferior; medial se prelungeste cu maleola tibiei, iar lateral are o suprafata de articulare pentru fibula) si FIBULA (PERONEU)-lateral; intre ele se afla o membrana interosoasa –are o epifiza proximala numita capul fibulei , care se articuleaza cu partea laterala a tibiei, si o epifiza distala care se articuleaza cu talusul. PATELA(ROTULA)-os scurt, turtit, triunghiular , cu baza in sus, aflat in tendonul muschiului cvadriceps)-fata sa posterioara se articuleaza cu epifiza distala a femurului-AL PICIORULUI-oasele TARSIENE -7, dispuse pe doua randuri. Randul posterior, format din 2 oase-talusul in sus si calcaneul in jos, si randul anterior, 5 oase: cuboidul, navicularul si 3 cuneiforme, oasele METATARSIENE-5, numerotate de la I la V, mergand dinspre medial spre lateral. Fiecare metatarsian prezinta o baza, un corp si un cap si oasele degetelor-FALANGELE- primul degethaluce, degetele II-IV au cate 3 falange, iar halucele numai 2 falange-14+rotula(os sesamoid, alfat in grosimea tendonului rotulian.

STATIUNEA BIPEDA SI LOCOMOTIA LA OM presupune urmatoarele modificari: -largirea toracelui si deplasarea laterala a membrelor superioare -articulatia humerusuluicu omoplatul a devenit mobila, permitand membrelor miscari complexe, iar mana pentadactila , eliberata de functia de locomotie a permis apucare obiectelor. -centura pelviana s-a largit, marind bazinul -apar curburi ale coloanei vertebrale si ale plantei piciorului -centrul de greutate se afla in regiunea abdominala, inaintea vertebrelor lombare -diferitele piese osoase ale scheletului se afla aproape unele in prelungirea celorlalte, muschii fiind supusi unor cheluieli minime de energie; axul longitudinal al unui segment formeaza cu axul segemntului alaturat un unghi foarte deschis.

ROLUL SISTEMULUI OSOS: 1. OASELE dau corpului forma caracteristica, ii sustin greutatea, constituie locuri de insertie pentru muschi 2. participa la formarea unor cavitati de protectie pentru adapostirea unor organe vitale(cutia craniana-encefalul; canalul vertebral-maduva spinarii; cutia craniana inima, vasele mari, plamanii) 3. depozit de minerale cu rol in mentinerea echilibrului fosfo-calcic 4. contin maduva rosie cu rol hematogen 5. organe pasive ale miscarii 6. asigura statiunea bipeda a omului

SISTEMUL MUSCULAR LA OM • • Principalele grupe de muschi somatici: -a)muschii capului: muschii mimicii+muschii masticatori b)muschii gatului(platisma, sternocleidomstoidian) C)muschii trunchiului(spatelui si cefei: trapez, dorsali, dintati), anterolaterali ai toracelui(pectorali, dintat, interccostali), anterolaterali ai abdomenului(drepti abdominali, oblici externi si interni, ) • D)muschii membrelor superioare(deltoid, biceps, triceps, flexori mana) • Muschii membrelor inferioare(fesieri, croitor, cvadriceps femural, adductori, )

MAMIFERELE sunt animale preponderent terestre, putine specii fiind adaptate secundar la mediul aerian(liliacul, vevertia zburatoare), la mediul acvatic( focile si morsa) si subteran (cartita). MEMBRELE mamiferelor au acelasi plan de organizare ca si al celorlalte terapode. In scheletul centurii scapulare , osul coracoid se sudeaza cu omoplatul ( exceptie monotreme)membrele mamiferelor au suferit o modificare a pozitiei lor fata de axul longitudinal al corpului, ceea ce a permis deplasarea mult mai rapida pe sol, prin mers, alergat sau sarit. La unele mamifere ( ariciul , maimuta, ursul , omul) mersul este plantigrad( aplica pe sol intreaga talpa) La altele s-a marit considerabil viteza de alergat , prinsprijinirea pe sol numai cu degetele - digitigrade( feline, canide) Copitatele se deplaseaza mai rapid, prin reducerea mai accentuata a partii de sprijin-unguligrade(se sprijina doar cu varful degetelor , protejate de copite, uneori numarul degetelor fiind reduse- ex, calul calca numai pe degetul al treilea, celeleate fiind atrofiate. Mamiferele ce se deplaseaza prin salt (iepurele) –au dispozitia in Z

LOCOMOTIA PRIN ZBOR

Există trei grupe de zburătoare: insectele, păsările și unele mamifere (de exemplu, liliecii). Zborul lor se realizează cu ajutorul aripilor. Cele mai bune zburătoare sunt păsările. Zborul acestora se desfășoară în 3 etape: decolarea (A), zborul propriu-zis (B, C) și aterizarea (D). Decolarea reprezintă desprinderea de pe suport și ridicarea în aer. Moda litatea de decolare depinde de specie. Unele păsări decolează alergând și bătând din aripi. Păsările care decolează din apă se ridică lovind puternic apa cu aripile. Majoritatea păsărilor se înalţă cu ajutorul picioarelor, pozi ţionate în forma literei Z. Prin întindere, ele produc un salt urmat de bătăi puternice din aripi. Zborul propriu-zis se realizează prin apăsarea aerului cu aripile larg desfăcute, care se mișcă de sus în jos și din faţă în spate – zbor vâslit. Exclusiv prin tipul respective de zbor se deplasează păsările mici (vrabia, piţigoiul, sticletele, rândunica). La une le păsări (bufniţa, cocorul, vulturul, pelicanul, barza etc. ), zborul vâslit poate fi urmat de zborul planat. Acesta se caracterizează prin plutirea în aer cu aripile imobile și larg deschise. Pasărea se lasă purtată de curenţii ascendenţi de aer cald, menţinându-și un anumit timp viteza și direcţia, fără să bată din aripi. La alte păsări (de exemplu, porumbelul, albatrosul), s-a constatat existenţa unui alt tip de zbor, numit zbor cu pânze. În acest caz, după ce pasărea s-a înălţat în aer, ea nu mai mișcă aripile, ci le ţine în așa fel, încât vântul să o poarte în sus, înainte sau în cercuri.

Aterizarea este revenirea păsării din mediul aerian pe un suport. Pre gă tindu-se de aterizare, pasărea reduce viteza de zbor, își modifi că poziţia și mișcarea aripilor si isi aduce corpul în poziţie verticală. În ultimul moment, se așază pe suport cu picioarele înainte, pentru a amortiza șocul de aterizare. Urmărind particularităţile zborului la păsări, cercetătorii din domeniul tehnicii au aplicat anumite aspecte în construcţia aparatelor de zbor. Acestea și alte soluţii tehnice, găsite în natură și aplicate în tehnică și în tehnologia umană inovativă, constituie o știinţă, numită bionica.

• ARIPILE LA PASARI: • =transformari ale membrelor anterioare de la vertebratele tetrapode. Sunt actionate de muschii pectorali dispusi de o parte si alta a carenei sternului. Sunt legati prin tendoane de oasele aripilor, care au putini muschi. • Nu pot zbura perfect lateral, vertical, inapoi, iar la schimbarea directiei de zbor participa coada, miscare ce se realizeaza mai incet decat la insecte. Putine pasari isi pot mentine pozitia in aer, de exemplu pasarile colibri in timp ce se hranesc cu nectarul florilor. Carpiene si metacarpiene sunt reduse, precum si oasele degetelor.

Scheletul păsărilor: 1 - craniu 2 - vertebree cervicale 3 - furcula 4 - osul coracoid 5 - segmentul vrtebral al coastei cu apofiză uniformă 6 - carena 7 - patela 8 - tarso-metatars 9 - degete 10 - tibie 11 - fibie 12 - femur 13 - ischion 14 - pubis 15 - ilion 16 - vertebre codale 17 - pigostil 18 - osul sinsacru 19 - omoplat 20 - vertebre lombare 21 - humerus 22 - ulna

• ZBORUL la pasari: -ramat(miscarea aripii sus-jos sau inainte si jos la vrabii, rate, sau gaste salbatice -planat-mentinerea la o anumita inaltime datorita curentilor de aer cald, fara sa bata din aripi(ulii, pelicani, vulturi) • Micsorarea greutatii corpului: prezenta sacilor aerieni, a stratului de aer din penaj, a oaselor subtiri si pneumatice, reducerea numarului de oase ale scheletului (tarsiene, metatarsiene, falange) • Zborul e asigurat si de o coordonare f buna a echilibrului de catre cerebel, de existenta unor reflexe rapide. precum si a organelor de simt perfectionate. • Necesita o cantitate mica de energie datorita modului de respiratie prin sacii aerieni ce se realizeaza pasiv, o data cu ridicarea si coborarea aripilor. La marime aproximativ egala barza atinge o viteza de 80 km/h in comparatie cu acvila 160 -180 km/h • --forma corp aerodinamica • -corp acoperit cu pene , fulgi , puf • -penele=formatiuni tegumentare, cornoase, usoare si flexibile, incat formeaza o suprafata mare de contact cu aerul.

ZBOR RAMAT Zbor planat

ARIPA LA LILIAC e formata dintr-o membrana( cuta a pielii- PATAGIU) care uneste membrele anterioare care au degetele si metacarpienele II-V mult alungite cu cele posterioare si coada), permitand zborul planat. Degetul I de la membrele anterioare, normal dezvoltat si liber, foloseste pentru catarat Degetele membrelor posterioare sunt prevazute cu gheare inconvoiate ce folosesc pentru agatat, intrucat in repasu , animalele stau cu capul in jos.

• ZBORUL este sacadat, de scurta durata. Liliacul nu poate decola de la sol si nu se mentine mult timp in zbor.

• Alte animale vertebrate, mai ales din zonele tropicale, pot plana pe distante relativ mici: • -pestii zburatori(48 de specii) care au inotatoarele pectorale foarte dezvoltate cu ajutorul carora pot plana pana la 10 secunde pe o distanta de circa 9 metri. • -soparla zburatoare(Draco volans), care poate plana pana la 20 metri intre arbori, datorita prelungirii laterale a pielii care acopera coaste false, mobile, . • -veverita zburatoare(Petaurista), ce planeaza pana la 60 metri cu ajutorul pliului tegumentar acoperit cu blana situat intre membrele posterioare si cele anterioare. Coada are rol in mentinerea echilibrului si de carma.

Draco volans Petaurista

• 1. INOT LOCOMOTIA IN MEDIUL ACVATIC • ADAPTARI: -corp hidrodinamic, acoperit cu mucus, piele elastica, vezica inotatoare ce modifica densitatea pestelui si permite deplasarea la diferite adancimi • -membre transformate in lopeti (mamifere acvatice : balena delfin, casalot), cele posterioare reduse sau lipsesc. coada musculoasa, lipsita de schelet, executa miscari verticale. La nivelul hipodermului au un strat de grasime ce scade greutatea specifica a corpului, avand si rol termoizolator. • -membre transformate in vasle (mamifere semiacvaticefoca, morsa, otaria), cele anterioare orientate lateral, iar cele posterioare sunt indreptate inapoi si unite cu coada, servesc la inot si schimbarea directiei.

• PESTI PELAGICI-inainteaza in apa prin contractia musculaturii cozii, ce loveste apa in plan orizontal si a musculaturii corpului, segmentata in miomere, ce permite unduirea lui. Inotatoarele perechi, pectorale si abdominale, modifica directia de inot a corpului • PESTI NECTONICI-prin modificarea presiunii gazelor din vezica inotatoare (prelungire a tubului digestiv) pot schimba adancimea la care inoata • PESTII BENTONICI-prezinta membrana ce inconjoara corpul, inotatoarea codala mentine echilibrul – calcan, pisica de mare

• 2. MISCARE SERPUITOARE • -ciclostomi, pesti(anguila, tipar), serpi de apa, crocodili. etc • -sunt determinate de contractiile fibrelor musculare striate ale muschilor longitudinali, ce se contracta alternativ de o parte si alta a corpului. • -organul principal de inot la crocodili-coada lunga si turtita lateral • -narile si orificiile auditive se inchid cand animalul se scufunda in apa(reptile, mamifere acvatice)

CICLOSTOMI CROCODILI

Locomotia in mediu terestru • -Primele animale capabile sa se deplaseze in mediul terestru au fost pestii crossopterigieni si pestii dipnoi, care aveau si respiratie pulmonara si se si deplasau pe uscat cu ajutorul inotatoarelor perechi, foarte dezvoltate, legate de trunchi prin century. • MEDIUL TERESTRU-gama variata de biotopuri, modalitati variate de deplasare

• 1. REPTATIE(TARARE) • -reptile(are loc contractia muschilor striati longitudinali, corpul se sprijina pe membre dispuse lateral-crocodili, soparle, sau pe solzii tegumentelor de pe partea ventrala a corpului si pe coastele libere la serpi. • -urodele

• 2. MERS • -LA tetrapode(cu ajutorul picioarelor ce se deplaseaza alternativ de o parte si de alta a corpului sau unul din fata pe o parte si altul din spate opus, muschii flexori se contracta alternativ

SCHELETUL DISTAL(LIBER) AL MEMBRELOR TETRAPODELOR E format din segmente corespondente atat pentru membrul anterior cat si pentru cel posterior. SEGMENTUL PROXIMAL-STILOPOD-humerus (membru anterior) -femur(membru posterior) MIJLOCIU-ZEUGOPOD-radius (membru anterior) -tibie si peroneu (membru posterior) DISTAL-AUTOPOD-BAZIPOD-o. carpiene (incheieturii) -o. tarsiene -METAPOD-metacarpiene (podul palmei) -metatarsiene (podul talpii) -ACROPOD-falange(degete) Cele mai pregnante , modificari in evolutia membrelor la TETRAPODE le sufera acropodul- conditionat de orientarea membrelor fata de axul principal al corpului si miscarea acestuia.

• 3. SALTUL-desprinderea de sol, e produs de contractia musculaturii membrelorposterioare care sunt mai lungi-broasca, cangur) si au musculatura mai puternica decat membrele anterioare(gazela , leu) • -la saltul intre arbori, veverita si maimutele folosesc coada pentru mentinerea echilibrului.

• 3. FUGA • -deplasare rapida prin pasi mari si salturi • -animalele bune alergatoare au membre alungite si numar redus de degete (strut, camila, antilopa) • -la om fuga este succesiunea rapida a unor pasi cu amplitudine mai mare, la celelalte vertebrate este o insiruire de salturi.

• 3. CATARATUL • -animale arboricole-ciocanitoareadoua degete anterior si doua posterior • -degete transformate in cangi pentru prins ramurile (lenes, cameleon) • -ventuze la capatul degetelor(soparla Gecko si brotacelul)

• 4. SAPATUL • -animale subterane; membre anterioare transformate in lopeti(cartita)

Pentru determinarea ținutei este nevoie de un perete neted, perpendicular pe podea. Etape de lucru 1. Stai în picioare cu spatele la perete: capul, omoplații, fesele, muşchii pulpelor şi călcâele să atingă peretele. 2. Păstrând aceeaşi poziție a corpului, încearcă să treci pumnul între regiunea lombară a spatelui şi perete. Dacă pumnul nu va încăpea, încearcă să treci palma. Interpretarea rezultatelor a. În cazul când unul din punctele corpului (capul, omoplații, fesele, muşchii pulpelor sau călcâele) nu atinge peretele, ținuta este deformată sau sistemul locomotor este afectat. b. Dacă în spațiul format de curbura lombară şi perete va trece doar palma, ținuta este normală, iar dacă va trece pumnul – coloana vertebrală are anumite deformări.