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2: कंकाल प्रणाली और शारीरिक अनुपात - जीव विज्ञान

2: कंकाल प्रणाली और शारीरिक अनुपात - जीव विज्ञान


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2: कंकाल प्रणाली और शारीरिक अनुपात

हड्डियाँ कैल्शियम और फॉस्फोरस के लिए भंडार का काम करती हैं। शरीर का लगभग 99% कैल्शियम और 85% फास्फोरस कंकाल की हड्डियों में जमा होता है। मांसपेशी संकुचन और तंत्रिका आवेग चालन के लिए कैल्शियम की आवश्यकता होती है। संचलन में मात्रा को एक संकीर्ण सीमा के भीतर कसकर नियंत्रित रखा जाना चाहिए। यदि सांद्रता बहुत अधिक या बहुत कम है, तो ये कोशिकाएँ कार्य नहीं कर सकती हैं।

जबकि लाल मज्जा वह जगह है जहां लाल और सफेद रक्त कोशिकाएं और प्लेटलेट्स बनते हैं, पीला मज्जा ट्राइग्लिसराइड्स के रूप में वसा जमा करता है। यह त्वरित ऊर्जा के भंडार के रूप में कार्य करता है जिसे शरीर जरूरत पड़ने पर उपयोग कर सकता है।


ऊपर की छवि हड्डी का एक क्रॉस सेक्शन है जो अंदर लाल और पीले रंग का मज्जा दिखा रहा है।


कंकाल प्रणाली एनाटॉमी

एक वयस्क शरीर में कंकाल प्रणाली 206 व्यक्तिगत हड्डियों से बनी होती है। इन अस्थियों को दो प्रमुख भागों में व्यवस्थित किया जाता है: अक्षीय कंकाल और यह उपांत्रीय कंकाल. अक्षीय कंकाल शरीर की मध्य रेखा अक्ष के साथ चलता है और निम्नलिखित क्षेत्रों में 80 हड्डियों से बना होता है:

  • खोपड़ी
  • कंठिका
  • श्रवण औसिक्ल्स
  • पसलियां
  • उरास्थि
  • वर्टिब्रल कॉलम

निम्नलिखित क्षेत्रों में परिशिष्ट कंकाल 126 हड्डियों से बना है:

खोपड़ी

NS खोपड़ी मेम्बिबल को छोड़कर 22 हड्डियों से बना है जो एक साथ जुड़े हुए हैं। ये 21 जुड़ी हुई हड्डियां बच्चों में खोपड़ी और मस्तिष्क को विकसित करने की अनुमति देने के लिए अलग हैं, लेकिन एक वयस्क के रूप में अतिरिक्त ताकत और सुरक्षा देने के लिए फ्यूज हैं। NS जबड़ा एक जंगम जबड़े की हड्डी के रूप में रहता है और खोपड़ी में एकमात्र चल जोड़ बनाता है कनपटी की हड्डी.

खोपड़ी के ऊपरी हिस्से की हड्डियों को कपाल के रूप में जाना जाता है और मस्तिष्क को क्षति से बचाते हैं। खोपड़ी के निचले और पूर्वकाल भाग की हड्डियों को चेहरे की हड्डियों के रूप में जाना जाता है और आंखों, नाक और मुंह का समर्थन करता है।

Hyoid और श्रवण अस्थिमज्जा

NS कंठिका एक छोटी, U-आकार की हड्डी है जो मेम्बिबल से ठीक नीचे पाई जाती है। हाइड शरीर की एकमात्र हड्डी है जो किसी अन्य हड्डी के साथ जोड़ नहीं बनाती है - यह एक तैरती हुई हड्डी है। हाइपोइड का कार्य को धारण करने में मदद करना है ट्रेकिआ के लिए एक बोनी कनेक्शन खोलने और बनाने के लिए जीभ की मांसपेशियां.

मैलियस, इनकस और स्टेप्स- को सामूहिक रूप से के रूप में जाना जाता है श्रवण औसिक्ल्स-शरीर की सबसे छोटी हड्डियाँ होती हैं। अस्थायी हड्डी के अंदर एक छोटी सी गुहा में पाए जाते हैं, वे ईयरड्रम से आंतरिक कान तक ध्वनि संचारित करने और बढ़ाने का काम करते हैं।

कशेरुकाओं

छब्बीस कशेरुक बनाते हैं वर्टिब्रल कॉलम मानव शरीर की। उन्हें क्षेत्र द्वारा नामित किया गया है:

  • सरवाइकल (गर्दन) - 7 कशेरुक
  • छाती रोगों (छाती) - 12 कशेरुक
  • काठ का (पीठ के निचले हिस्से) - 5 कशेरुक
  • कमर के पीछे की तिकोने हड्डी - 1 कशेरुका
  • कोक्सीक्स (टेलबोन) - 1 कशेरुक

एकवचन त्रिकास्थि और कोक्सीक्स के अपवाद के साथ, प्रत्येक कशेरुका का नाम उसके क्षेत्र के पहले अक्षर और श्रेष्ठ-अवर अक्ष के साथ उसकी स्थिति के लिए रखा गया है। उदाहरण के लिए, सबसे बेहतर वक्षीय कशेरुक को T1 कहा जाता है और सबसे निचले हिस्से को T12 कहा जाता है।

पसलियों और उरोस्थि

उरोस्थि, या ब्रेस्टबोन, एक पतली, चाकू के आकार की हड्डी होती है जो शरीर के अग्र भाग की मध्य रेखा के साथ स्थित होती है। कंकाल का वक्षीय क्षेत्र. स्टर्नम उपास्थि के पतले बैंड द्वारा पसलियों से जुड़ता है जिसे कॉस्टल कार्टिलेज कहा जाता है।

पसलियों के 12 जोड़े होते हैं जो उरोस्थि के साथ मिलकर वक्षीय क्षेत्र की पसली का निर्माण करते हैं। पहली सात पसलियों को "सच्ची पसलियां" के रूप में जाना जाता है क्योंकि वे वक्षीय कशेरुकाओं को कॉस्टल उपास्थि के अपने स्वयं के बैंड के माध्यम से सीधे उरोस्थि से जोड़ते हैं। पसलियां 8, 9, और 10 सभी उपास्थि के माध्यम से उरोस्थि से जुड़ती हैं जो सातवीं पसली के उपास्थि से जुड़ी होती है, इसलिए हम इन्हें "झूठी पसलियां" मानते हैं। पसलियां 11 और 12 भी झूठी पसलियां हैं, लेकिन इन्हें "फ्लोटिंग पसलियां" भी माना जाता है क्योंकि उनमें उरोस्थि से कोई उपास्थि लगाव नहीं होता है।

पेक्टोरल करधनी और ऊपरी अंग

पेक्टोरल करधनी को जोड़ता है ऊपरी अंग (हाथ) की हड्डियाँ अक्षीय कंकाल तक और इसमें बाएँ और दाएँ हंसली और बाएँ और दाएँ स्कैपुला होते हैं।

ह्यूमरस ऊपरी बांह की हड्डी है। यह गेंद और सॉकेट बनाता है कंधे का जोड़ स्कैपुला और रूपों के साथ कोहनी का जोड़ निचले हाथ की हड्डियों के साथ। त्रिज्या और उल्ना प्रकोष्ठ की दो हड्डियाँ हैं। उलना प्रकोष्ठ के औसत दर्जे की तरफ है और कोहनी पर ह्यूमरस के साथ एक काज जोड़ बनाता है। त्रिज्या अग्र-भुजाओं और हाथ को कलाई के जोड़ पर मुड़ने देती है।

हाथ की निचली हड्डियाँ कलाई के जोड़ को कार्पल्स के साथ बनाती हैं, आठ छोटी हड्डियों का एक समूह जो कलाई को अतिरिक्त लचीलापन देता है। कार्पल्स पांच मेटाकार्पल्स से जुड़े होते हैं जो का निर्माण करते हैं हाथ की हड्डियाँ और प्रत्येक उंगली से कनेक्ट करें। अंगूठे को छोड़कर, प्रत्येक उंगली में तीन हड्डियां होती हैं, जिन्हें फलांग कहा जाता है, जिसमें केवल दो फलांग होते हैं।

पेल्विक करधनी और निचला अंग

बाएँ और दाएँ कूल्हे की हड्डियों द्वारा निर्मित, पेल्विक गर्डल इन्हें जोड़ता है निचले अंग (पैर) की हड्डियाँ अक्षीय कंकाल के लिए।

NS जांध की हड्डी शरीर की सबसे बड़ी हड्डी और जांघ (ऊरु) क्षेत्र की एकमात्र हड्डी है। फीमर गेंद और सॉकेट बनाता है कूल्हे का जोड़ कूल्हे की हड्डी के साथ और बनाता है घुटने का जोड़ टिबिया और पटेला के साथ। आमतौर पर नीकैप कहा जाता है, पटेला विशेष है क्योंकि यह उन कुछ हड्डियों में से एक है जो जन्म के समय मौजूद नहीं होती हैं। चलने और रेंगने के लिए घुटने को सहारा देने के लिए बचपन में पटेला बनता है।

टिबिया और फाइबुला निचले पैर की हड्डियां हैं। टिबिया फाइबुला से बहुत बड़ा है और शरीर के लगभग सभी भार को सहन करता है। फाइबुला मुख्य रूप से एक मांसपेशी लगाव बिंदु है और इसका उपयोग संतुलन बनाए रखने में मदद के लिए किया जाता है। टिबिया और फाइबुला तालु के साथ टखने के जोड़ का निर्माण करते हैं, जो रीढ़ की सात तर्सल हड्डियों में से एक है। पैर.

तर्सल्स सात छोटी हड्डियों का एक समूह है जो पैर और एड़ी के पीछे के छोर का निर्माण करते हैं। तर्सल्स पैर के पांच लंबे मेटाटार्सल के साथ जोड़ बनाते हैं। फिर प्रत्येक मेटाटार्सल पैर की उंगलियों में फालैंग्स के सेट में से एक के साथ एक जोड़ बनाता है। बड़े पैर के अंगूठे को छोड़कर, प्रत्येक पैर के अंगूठे में तीन फलांग होते हैं, जिसमें केवल दो फलांग होते हैं।

हड्डियों की सूक्ष्म संरचना

कंकाल एक वयस्क के शरीर द्रव्यमान का लगभग 30-40% बनाता है। कंकाल का द्रव्यमान निर्जीव अस्थि मैट्रिक्स और कई छोटी हड्डी कोशिकाओं से बना होता है। हड्डी मैट्रिक्स के द्रव्यमान का लगभग आधा है पानी, जबकि दूसरा आधा कोलेजन प्रोटीन और कैल्शियम कार्बोनेट और कैल्शियम फॉस्फेट के ठोस क्रिस्टल हैं।

जीवित अस्थि कोशिकाएं हड्डियों के किनारों पर और अस्थि मैट्रिक्स के अंदर छोटी गुहाओं में पाई जाती हैं। हालाँकि ये कोशिकाएँ कुल अस्थि द्रव्यमान का बहुत कम हिस्सा बनाती हैं, लेकिन कंकाल प्रणाली के कार्यों में इनकी कई महत्वपूर्ण भूमिकाएँ होती हैं। अस्थि कोशिकाएं हड्डियों को अनुमति देती हैं:

  • बढ़ो और विकसित करो
  • चोट या दैनिक पहनने के बाद मरम्मत की जानी चाहिए
  • उनके संग्रहित को जारी करने के लिए टूट जाएं खनिज पदार्थ

हड्डियों के प्रकार

शरीर की सभी हड्डियों को पाँच प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: लंबी, छोटी, चपटी, अनियमित और सीसमॉइड।

  • लंबा। लंबी हड्डियाँ जितनी चौड़ी होती हैं उससे कहीं अधिक लंबी होती हैं और अंगों की प्रमुख हड्डियाँ होती हैं। बचपन में हड्डियों के अन्य वर्गों की तुलना में लंबी हड्डियां अधिक विकसित होती हैं और इसलिए वयस्कों के रूप में हमारी ऊंचाई के लिए जिम्मेदार हैं। लंबी हड्डियों के केंद्र में एक खोखली मज्जा गुहा पाई जाती है और अस्थि मज्जा के लिए भंडारण क्षेत्र के रूप में कार्य करती है। लंबी हड्डियों के उदाहरणों में फीमर, टिबिया, फाइबुला, मेटाटार्सल और फालेंज शामिल हैं।
  • छोटा। छोटी हड्डियाँ लगभग उतनी ही लंबी होती हैं जितनी वे चौड़ी होती हैं और अक्सर आकार में घनी या गोल होती हैं। कलाई की कार्पल हड्डियाँ और पैर की तर्सल हड्डियाँ छोटी हड्डियों के उदाहरण हैं।
  • समतल। चपटी हड्डियाँ आकार और आकार में बहुत भिन्न होती हैं, लेकिन एक दिशा में बहुत पतली होने की सामान्य विशेषता होती है। क्योंकि वे पतली होती हैं, चपटी हड्डियों में लंबी हड्डियों की तरह मेडुलरी कैविटी नहीं होती है। ललाट, पार्श्विका, और पश्चकपाल हड्डियाँ कपाल-पसलियों और कूल्हे की हड्डियों के साथ-साथ सपाट हड्डियों के सभी उदाहरण हैं।
  • अनियमित। अनियमित हड्डियों का एक आकार होता है जो लंबी, छोटी या सपाट हड्डियों के पैटर्न में फिट नहीं होता है। रीढ़ की हड्डी, त्रिकास्थि और कोक्सीक्स-साथ ही स्फेनोइड, एथमॉइड और जाइगोमैटिक हड्डियाँ खोपड़ी की - सभी अनियमित हड्डियाँ हैं।
  • तिल के आकार का. जोड़ों में चलने वाले टेंडन के अंदर जन्म के बाद सीसमॉइड हड्डियां बनती हैं। सीसमॉयड हड्डियां जोड़ों में तनाव और तनाव से कण्डरा की रक्षा करने के लिए बढ़ती हैं और कण्डरा पर खींचने वाली मांसपेशियों को यांत्रिक लाभ देने में मदद कर सकती हैं। पटेला और पिसीफॉर्म हड्डी कार्पल की एकमात्र सीसमॉयड हड्डियां हैं जिन्हें शरीर की 206 हड्डियों के हिस्से के रूप में गिना जाता है। अन्य सीसमॉइड हड्डियां हाथ और पैरों के जोड़ों में बन सकती हैं, लेकिन सभी लोगों में मौजूद नहीं होती हैं।

हड्डियों के हिस्से

जिस तरह से वे विकसित होते हैं, उसके कारण शरीर की लंबी हड्डियों में कई अलग-अलग क्षेत्र होते हैं। जन्म के समय, प्रत्येक लंबी हड्डी हाइलिन कार्टिलेज द्वारा अलग की गई तीन अलग-अलग हड्डियों से बनी होती है। प्रत्येक सिरे की हड्डी को an . कहा जाता है एपिफ़ीसिस (एपीआई = शरीर पर = बढ़ने के लिए) जबकि बीच की हड्डी को डायफिसिस कहा जाता है (दीया = गुजरना)। एपिफेसिस और डायफिसिस एक दूसरे की ओर बढ़ते हैं और अंततः एक हड्डी में विलीन हो जाते हैं। एपिफेसिस और डायफिसिस के बीच वृद्धि और अंतिम संलयन के क्षेत्र को मेटाफिसिस (मेटा = बाद) कहा जाता है। एक बार जब लंबी हड्डी के हिस्से आपस में जुड़ जाते हैं, तो हड्डी में बचा हुआ एकमात्र हाइलिन कार्टिलेज हड्डी के सिरों पर आर्टिकुलर कार्टिलेज के रूप में पाया जाता है जो अन्य हड्डियों के साथ जोड़ बनाता है। NS जोड़ कार्टिलेज जोड़ों में गति को सुविधाजनक बनाने के लिए हड्डियों के बीच सदमे अवशोषक और ग्लाइडिंग सतह के रूप में कार्य करता है।

क्रॉस सेक्शन में एक हड्डी को देखते हुए, कई अलग-अलग स्तरित क्षेत्र होते हैं जो एक हड्डी बनाते हैं। हड्डी का बाहरी भाग घने अनियमित संयोजी ऊतक की एक पतली परत से ढका होता है जिसे पेरीओस्टेम कहा जाता है। पेरीओस्टेम में कई मजबूत कोलेजन फाइबर होते हैं जिनका उपयोग गति के लिए हड्डियों और मांसपेशियों को मजबूती से जोड़ने के लिए किया जाता है। पेरीओस्टेम में स्टेम सेल और ऑस्टियोब्लास्ट कोशिकाएं तनाव और चोट के कारण हड्डी के बाहर की वृद्धि और मरम्मत में शामिल होती हैं। पेरीओस्टेम में मौजूद रक्त वाहिकाएं हड्डी की सतह पर कोशिकाओं को ऊर्जा प्रदान करती हैं और हड्डी के अंदर की कोशिकाओं को पोषण देने के लिए हड्डी में ही प्रवेश करती हैं। पेरीओस्टेम में तंत्रिका ऊतक और कई तंत्रिका अंत भी होते हैं जो हड्डी को चोट लगने पर दर्द के प्रति संवेदनशीलता प्रदान करते हैं।

पेरीओस्टेम की गहराई तक कॉम्पैक्ट हड्डी होती है जो हड्डी के कठोर, खनिजयुक्त हिस्से को बनाती है। सघन हड्डी कठोर खनिज लवणों के मैट्रिक्स से बनी होती है जो सख्त कोलेजन फाइबर से प्रबलित होती है। ऑस्टियोसाइट्स नामक कई छोटी कोशिकाएं मैट्रिक्स में छोटी जगहों में रहती हैं और कॉम्पैक्ट हड्डी की ताकत और अखंडता को बनाए रखने में मदद करती हैं।

डीप टू कॉम्पैक्ट बोन लेयर स्पंजी हड्डी का एक क्षेत्र है जहां हड्डी के ऊतक ट्रैबेकुले नामक पतले स्तंभों में बढ़ते हैं जिनके बीच में लाल अस्थि मज्जा के लिए रिक्त स्थान होते हैं। हड्डियों को हल्का लेकिन मजबूत रखते हुए, कम से कम द्रव्यमान के साथ बाहरी तनावों का विरोध करने के लिए ट्रैबेकुले एक विशिष्ट पैटर्न में विकसित होते हैं। लंबी हड्डियों के सिरों पर एक स्पंजी हड्डी होती है, लेकिन डायफिसिस के बीच में एक खोखली मज्जा गुहा होती है। मेडुलरी कैविटी में बचपन के दौरान लाल अस्थि मज्जा होता है, जो अंततः यौवन के बाद पीले अस्थि मज्जा में बदल जाता है।

जोड़

एक जोड़, या जोड़, हड्डियों के बीच, एक हड्डी और उपास्थि के बीच, या एक हड्डी और दांत के बीच संपर्क का एक बिंदु है। सिनोवियल जोड़ सबसे आम प्रकार का जोड़ है और हड्डियों के बीच एक छोटा सा अंतर होता है। यह अंतर श्लेष द्रव को जोड़ को लुब्रिकेट करने के लिए गति और स्थान की एक मुक्त श्रेणी की अनुमति देता है। रेशेदार जोड़ मौजूद होते हैं जहां हड्डियां बहुत कसकर जुड़ी होती हैं और हड्डियों के बीच बहुत कम या कोई गति नहीं होती है। रेशेदार जोड़ भी पकड़ते हैं दांत उनके बोनी सॉकेट में। अंत में, कार्टिलाजिनस जोड़ बनते हैं जहां हड्डी उपास्थि से मिलती है या जहां दो हड्डियों के बीच उपास्थि की एक परत होती है। कार्टिलेज की जेल जैसी स्थिरता के कारण ये जोड़ जोड़ में थोड़ी मात्रा में लचीलापन प्रदान करते हैं।


मानव शरीर अनुपात

परिचय
हमारे शरीर अद्भुत हैं! वे रहस्यों और आश्चर्यजनक तथ्यों से भरे हुए हैं जैसे कि यह एक: क्या आप जानते हैं कि आप सुबह के बारे में एक सेंटीमीटर लंबे होते हैं, जब आप घंटों लेटने के बाद उठते हैं, शाम की तुलना में? आपने शायद इस पर कभी गौर नहीं किया होगा। ये रोचक तथ्य तभी प्रकट होते हैं जब आप बारीकी से देखते हैं, मापते हैं और तुलना करते हैं। यह गतिविधि इसी के बारे में है: रिकॉर्ड करना, तुलना करना और यह पता लगाना कि मानव शरीर कैसे मापता है!

पृष्ठभूमि
क्या आप जानते हैं कि मानव शरीर सभी आकारों और रूपों में आते हैं? जब आप उन्हें मापना शुरू करते हैं, हालांकि, आप पाएंगे कि हमारे शरीर आश्चर्यजनक समानताएं दिखाते हैं और और भी आश्चर्यजनक रूप से, हम इन्हें गणितीय अवधारणाओं के साथ व्यक्त कर सकते हैं।

एक बात के लिए, हमारे शरीर काफी सममित हैं। जब आप किसी पिंड के केंद्र के नीचे एक लंबवत रेखा खींचते हैं, तो बाएँ और दाएँ पक्ष एक-दूसरे के लगभग दर्पण प्रतिबिम्ब होते हैं। मानव शरीर भी दिलचस्प अनुपात दिखाते हैं। अनुपात दो मात्राओं की तुलना करते हैं, जैसे शरीर के एक भाग का आकार दूसरे भाग के आकार से, या संपूर्ण के आकार से। मानव शरीर के अनुपात का एक उदाहरण है एक व्यक्ति की बांह की लंबाई और बाएं हाथ की मध्यमा उँगली से दाहिने हाथ की दूरी की दूरी, जब दोनों भुजाओं को क्षैतिज रूप से फैलाते हैं और mdash को उनकी ऊंचाई तक ले जाते हैं। यह अनुपात लगभग एक से एक अनुपात है, जिसका अर्थ है कि एक व्यक्ति की बांह की लंबाई उनकी ऊंचाई के बराबर होती है। कई और मानव शरीर अनुपात हैं जिनमें से कुछ उम्र से स्वतंत्र हैं, और अन्य बदलते हैं जैसे हम एक बच्चे से एक वयस्क तक बढ़ते हैं।

आश्चर्य है कि इन अनुपातों में किसकी दिलचस्पी होगी? कलाकार मानव शरीर के अनुपात के शौकीन उपयोगकर्ता हैं, क्योंकि यह उन्हें यथार्थवादी दिखने वाले आंकड़े बनाने में मदद करता है। उनका उपयोग चिकित्सा जगत में भी किया जाता है, मानव शरीर के अनुपात से एक बड़ा विचलन एक ऐसे शरीर का संकेत दे सकता है जो अपेक्षाओं के अनुसार विकसित नहीं होता है। इस विज्ञान गतिविधि में हम कुछ मानव शरीर अनुपातों की जांच करेंगे और, यदि आप चाहें, तो हम यह पता लगा सकते हैं कि वे अधिक यथार्थवादी दिखने वाले आंकड़े बनाने में आपकी सहायता कैसे कर सकते हैं।

  • धागा
  • कैंची
  • एक हार्डकवर किताब
  • एक सहायक
  • कलम और कागज (वैकल्पिक)
  • मापने टेप (वैकल्पिक)


तैयारी

  • आपके शरीर के विभिन्न हिस्सों की लंबाई की तुलना आपकी ऊंचाई से करने के लिए, हम पहले आपकी ऊंचाई की लंबाई की एक स्ट्रिंग बनाएंगे। अपने जूते उतारो। सबसे आसान तरीका है कि आप अपनी एड़ियों को दीवार से सटाकर जमीन पर लेट जाएं। सीधे ऊपर देखें और अपने सहायक को जमीन पर आराम करते हुए अपने सिर के शीर्ष पर एक हार्डकवर बुक फ्लैट रखें। किताब के नीचे से बाहर निकलो और, एक साथ, यार्न को दीवार से किताब तक फर्श पर फैलाएं, यार्न को वहीं से काटें जहां वह पहुंचता है। अब आपके पास सूत का एक टुकड़ा है जो आपके जितना लंबा है। (यदि जमीन पर लेटना संभव नहीं है, तो आप दीवार के खिलाफ फर्श पर सपाट खड़े हो सकते हैं और किताब को अपने सिर के ऊपर और दीवार के सामने रख सकते हैं।)
  • सबसे पहले, हम आपकी बांह की लंबाई और ऊंचाई के अनुपात की जांच करते हैं। जब आप अपनी भुजाओं को जहाँ तक पहुँचा सकते हैं, फैलाते समय प्रत्येक हाथ की बीच की उँगलियों के बीच की दूरी आपके आर्म स्पैन को कहते हैं। आपको क्या लगता है कि आपकी ऊंचाई की तुलना आपके आर्म स्पैन से कैसे की जाती है? क्या यह समान होगा, रास्ता लंबा या छोटा?
  • अब अपनी बाहों को जितना हो सके उतना फैलाएं। आपकी बाहें जमीन के समानांतर होंगी। यार्न के टुकड़े के एक छोर को पकड़ें जिसे आपने अपने बाएं हाथ की उंगलियों से काटा था। अपने सहायक को अपने दाहिने हाथ की मध्यमा उंगली की नोक की ओर धागे को फैलाने दें। क्या टुकड़ा काफी लंबा है, रास्ता लंबा है या बहुत छोटा है?यह आपको इस बारे में क्या बताता है कि आपकी बांह की लंबाई आपकी ऊंचाई से कैसे तुलना करती है?
  • ज्यादातर लोगों के लिए, उनकी बांह की लंबाई उनकी ऊंचाई के बराबर होती है। गणितज्ञों का कहना है कि बांह की लंबाई और ऊंचाई का अनुपात एक से एक होता है: आपकी बांह की लंबाई एक बार आपकी ऊंचाई में चली जाती है।
  • अब आइए एक और अनुपात देखें: आपकी फीमर की हड्डी की लंबाई और आपकी ऊंचाई। फीमर की हड्डी आपकी जांघ की एकमात्र हड्डी है। इसकी लंबाई नापने के लिए बैठ जाएं और अपनी जांघ के ऊपर कूल्हे के जोड़ से घुटने के किनारे तक धागे का एक नया टुकड़ा फैलाएं और वहां धागे को काट लें।
  • एक अनुमान लगाएं। सूत का यह टुकड़ा उस टुकड़े में कितनी बार जाएगा, जब तक आप लंबे हैं? क्या आप अपने अनुमान का परीक्षण करने का कोई तरीका खोज सकते हैं?
  • यार्न के दो टुकड़ों की लंबाई की तुलना करने के कई तरीके हैं: आप अपनी छोटी स्ट्रिंग की लंबाई के कई टुकड़े काट सकते हैं, उन्हें अपने लंबे टुकड़े के बगल में अंत तक रख सकते हैं, और गिन सकते हैं कि आपको कितने की जरूरत है। दूसरा तरीका यह है कि लंबी डोरी को बराबर भागों में मोड़ें ताकि मुड़ी हुई डोरी की लंबाई छोटी डोरी की लंबाई के बराबर हो। आवश्यक सिलवटों की संख्या ठीक उतनी ही बार जितनी बार आपकी छोटी स्ट्रिंग आपकी लंबी स्ट्रिंग में जाती है।
  • क्या आपने देखा कि आपकी फीमर की हड्डी की लंबाई आपकी ऊंचाई से लगभग चार गुना बढ़ जाती है? आप यह भी कह सकते हैं कि यदि आप अपनी ऊंचाई को चार बराबर भागों में विभाजित करते हैं, तो आपकी फीमर की हड्डी की लंबाई होती है, या आपकी फीमर की हड्डी की लंबाई आपकी ऊंचाई का एक चौथाई है। गणितज्ञ इसे एक से चार का अनुपात कहते हैं।
  • अब एक अनुपात पर चलते हैं जो आपको अधिक यथार्थवादी चित्र बनाने में मदद कर सकता है: सिर से शरीर का अनुपात. आपके सिर की लंबाई आपकी ऊंचाई में कितनी बार फिट होगी? शायद चार, छह या आठ बार? छह बार परीक्षण करने के लिए, अपनी ऊंचाई के बराबर लंबाई के धागे को छह बराबर टुकड़ों में मोड़ें। अपने सहायक को अपने सिर पर एक किताब फ्लैट रखें और मुड़ी हुई स्ट्रिंग को किताब के किनारे से लटका दें। यदि रस्सी का दूसरा सिरा आपकी ठुड्डी के बराबर है, तो आपकी ऊंचाई आपके सिर की लंबाई से लगभग छह गुना होगी, या आपके सिर से शरीर का अनुपात एक से छह होगा। आपके लिए कौन सी संख्या में फोल्ड सबसे उपयुक्त हैं?
  • आप कई और शारीरिक अनुपातों का पता लगा सकते हैं: आपकी ऊंचाई की तुलना में आपके सिर की परिधि, या आपके अग्रभाग और पैर या अंगूठे और हाथ की लंबाई का अनुपात। इन और/या अपने अन्य शारीरिक अनुपातों को मापने, तुलना करने और उनका पता लगाने के लिए सूत के टुकड़ों का उपयोग करें।
  • अतिरिक्त: आपने अपने शरीर में कुछ अनुपातों का पता लगाया है और आपको आश्चर्य हो सकता है कि क्या ये अन्य लोगों के लिए भी हैं। क्या आपको लगता है कि वे आपकी उम्र के अधिकांश लोगों के लिए हैं? वयस्कों या शिशुओं के बारे में क्या? क्या आपको लगता है कि ये अनुपात उनके लिए सही हैं या कुछ अलग होंगे? एक परिकल्पना बनाएं, कुछ स्वयंसेवकों को खोजें, मापें और तुलना करें. क्या आपकी परिकल्पना सही थी?
  • अतिरिक्त: यह गतिविधि लंबाई की तुलना करने के लिए सूत के टुकड़ों का उपयोग करती है। आप अपनी ऊंचाई, बांह की लंबाई, फीमर की हड्डी, वगैरह को मापने वाले टेप से भी माप सकते हैं, मानों को गोल कर सकते हैं और अनुपातों को भिन्नों के रूप में लिख सकते हैं. क्या आप इन भिन्नों को सरल बनाने का कोई तरीका खोज सकते हैं?
  • अतिरिक्त: कागज़ की एक शीट पर कुछ छड़ी की आकृतियाँ बनाएँ। क्या आप अपने द्वारा खोजे गए कुछ शारीरिक अनुपात (जैसे बांह की लंबाई से ऊंचाई या सिर से शरीर का अनुपात) को आंकड़ों पर लागू कर सकते हैं?आपको कौन सा सबसे यथार्थवादी लगता है?
  • अतिरिक्त: अनुपात हमारे चारों ओर हैं। क्या आप ऐसे अन्य स्थान ढूंढ सकते हैं जहां अनुपात महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं? आरंभ करने के लिए, एक नुस्खा और एक सामग्री की मात्रा के दूसरे के अनुपात के बारे में सोचें. उत्साही बाइकर्स के लिए, क्या आप उन अनुपातों को ढूंढ सकते हैं जो एक बाइक पर अलग-अलग गियर से मेल खाते हैं?


अवलोकन और परिणाम
आपने शायद पाया कि आपकी बांह की लंबाई और ऊंचाई का अनुपात लगभग एक से एक है जबकि फीमर से ऊंचाई लगभग एक से चार थी। यह अपेक्षित है क्योंकि औसतन और एक बड़ी आयु सीमा में मानव शरीर की भुजाओं की लंबाई लगभग उसकी ऊंचाई के बराबर होती है और फीमर की हड्डी उसकी ऊंचाई की लगभग एक चौथाई होती है।

सिर से शरीर का अनुपात थोड़ा अधिक जटिल है क्योंकि यह एक छोटे बच्चे के लिए लगभग एक से चार के अनुपात से एक वयस्क के लिए लगभग एक से आठ में बदल जाता है। पांच साल के बच्चे के सिर से शरीर का अनुपात लगभग एक से छह होने की संभावना है।

यह याद रखना अच्छा है कि ये अनुपात लोगों के एक बड़े समूह पर औसत हैं। व्यक्तिगत भिन्नताएं होती हैं, कुछ का उपयोग किसी के लाभ के लिए भी किया जा सकता है&mdashउदाहरण के लिए, बास्केटबॉल खेलते समय असाधारण रूप से लंबी भुजाओं का होना फायदेमंद हो सकता है।

यह गतिविधि विज्ञान मित्रों के साथ साझेदारी में आपके लिए लाई है


कंकाल प्रणाली का एक अन्य कार्य खनिजों, विशेष रूप से कैल्शियम और फास्फोरस का भंडारण कर रहा है। यह भंडारण कार्य खनिज होमियोस्टेसिस को बनाए रखने में हड्डियों की भूमिका से संबंधित है। शरीर के सामान्य कामकाज के लिए रक्त में कैल्शियम और अन्य खनिजों के सही स्तर की आवश्यकता होती है। जब रक्त में खनिज का स्तर बहुत अधिक होता है, तो हड्डियाँ कुछ खनिजों को अवशोषित करती हैं और उन्हें खनिज लवण के रूप में संग्रहीत करती हैं, यही कारण है कि हड्डियाँ इतनी कठोर होती हैं। जब खनिजों का रक्त स्तर बहुत कम होता है, तो हड्डियाँ कुछ खनिजों को वापस रक्त में छोड़ देती हैं। अस्थि खनिज क्षारीय (मूल) होते हैं, इसलिए रक्त में उनकी रिहाई अत्यधिक अम्लता (कम पीएच) के खिलाफ रक्त को बफर करती है, जबकि हड्डियों में उनका अवशोषण अत्यधिक क्षारीयता (उच्च पीएच) के खिलाफ रक्त को बफर करता है। इस तरह हड्डियाँ रक्त में एसिड-बेस होमियोस्टेसिस को बनाए रखने में मदद करती हैं।

एक और तरीका है कि हड्डियां होमोस्टैसिस को बनाए रखने में मदद करती हैं, अंतःस्रावी अंग के रूप में कार्य करना। अस्थि कोशिकाओं द्वारा स्रावित एक अंतःस्रावी हार्मोन है ऑस्टियोकैल्सिन, जो रक्त शर्करा और वसा के जमाव को नियंत्रित करने में मदद करता है। यह इंसुलिन के स्राव को बढ़ाता है, साथ ही कोशिकाओं की इंसुलिन के प्रति संवेदनशीलता को बढ़ाता है। इसके अलावा, यह इंसुलिन बनाने वाली कोशिकाओं की संख्या को बढ़ाता है और वसा के भंडार को कम करता है।


अन्य प्रणालियों के साथ बातचीत

आपका कंकाल तंत्र अकेले काम नहीं करता है। हमने पहले ही आपके पेशीय तंत्र के साथ अंतःक्रिया का उल्लेख किया है। मांसपेशियां आपके कंकाल से जुड़ती हैं और वे सिकुड़ती हैं और कंकाल को साथ ले जाती हैं। आपका कंकाल तंत्र उपास्थि और कैल्सीफाइड हड्डी से बना है जो एक साथ काम करते हैं। वे आंदोलन की प्रक्रिया को सुचारू रूप से होने में मदद करते हैं। आपके कंकाल की कैल्सीफाइड हड्डियां भी संचार प्रणाली के साथ काम करती हैं। आपकी हड्डियों के अंदर का मैरो आपके रक्त के अंदर की कोशिकाओं को बनाने में मदद करता है। आपकी हड्डियों में लाल रक्त कोशिकाएं और सफेद रक्त कोशिकाएं दोनों बनती हैं।


मानव परिशिष्ट कंकाल

NS उपांत्रीय कंकाल ऊपरी अंगों (जो वस्तुओं को पकड़ने और हेरफेर करने के लिए कार्य करता है) और निचले अंगों (जो हरकत की अनुमति देता है) की हड्डियों से बना है। इसमें पेक्टोरल गर्डल, या शोल्डर गर्डल भी शामिल है, जो शरीर के ऊपरी अंगों को जोड़ता है, और पेल्विक गर्डल जो निचले अंगों को शरीर से जोड़ता है (चित्र 9)।

चित्रा 9. परिशिष्ट कंकाल छाती के अंगों (हाथ, प्रकोष्ठ, हाथ), श्रोणि अंगों (जांघ, पैर, पैर), छाती पर का कवच, और श्रोणि करधनी की हड्डियों से बना है। (क्रेडिट: मारियाना रुइज़ विलारियल द्वारा काम में संशोधन)

पेक्टोरल गर्डल

NS आंसपेशी घेरा हड्डियां ऊपरी अंगों को अक्षीय कंकाल से जोड़ने के बिंदु प्रदान करती हैं। मानव पेक्टोरल करधनी में पूर्वकाल में हंसली (या कॉलरबोन), और पीछे की ओर स्कैपुला (या कंधे के ब्लेड) होते हैं (चित्र 10)।

चित्र 10. (ए) प्राइमेट्स में पेक्टोरल करधनी में हंसली और स्कैपुला होते हैं। (बी) पीछे का दृश्य स्कैपुला की रीढ़ को प्रकट करता है जिससे मांसपेशी जुड़ती है।

NS हंसली S आकार की हड्डियाँ होती हैं जो बाजुओं को शरीर पर रखती हैं। हंसली पहली पसली के ठीक ऊपर वक्ष (छाती) के सामने क्षैतिज रूप से स्थित होती है। ये हड्डियां काफी नाजुक होती हैं और इनमें फ्रैक्चर होने की आशंका होती है। उदाहरण के लिए, बाजुओं को फैलाकर गिरने से बल को हंसली में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जो अत्यधिक बल होने पर टूट सकता है। हंसली उरोस्थि और स्कैपुला के साथ मुखर होती है।

NS कंधे की हड्डी चपटी, त्रिभुजाकार हड्डियाँ होती हैं जो पेक्टोरल करधनी के पीछे स्थित होती हैं। वे कंधे के जोड़ को पार करने वाली मांसपेशियों का समर्थन करते हैं। एक रिज, जिसे रीढ़ कहा जाता है, स्कैपुला के पिछले हिस्से से होकर गुजरती है और इसे आसानी से त्वचा के माध्यम से महसूस किया जा सकता है (चित्र 10)। स्कैपुला की रीढ़ एक बोनी फलाव का एक अच्छा उदाहरण है जो मांसपेशियों को हड्डी से जोड़ने के व्यापक क्षेत्र की सुविधा प्रदान करता है।

ऊपरी अंग

चित्रा 11. ऊपरी अंग में ऊपरी बांह का ह्यूमरस, प्रकोष्ठ की त्रिज्या और अल्सर, कार्पस की आठ हड्डियां, मेटाकार्पस की पांच हड्डियां और फालेंज की 14 हड्डियां होती हैं।

ऊपरी अंग में तीन क्षेत्रों में 30 हड्डियां होती हैं: बांह (कंधे से कोहनी तक), प्रकोष्ठ (उलना और त्रिज्या), और कलाई और हाथ (चित्र 11)।

एक जोड़बंदी वह स्थान जहाँ दो हड्डियाँ जुड़ती हैं। NS प्रगंडिका ऊपरी अंग की सबसे बड़ी और सबसे लंबी हड्डी और हाथ की एकमात्र हड्डी है। यह कंधे पर स्कैपुला के साथ और कोहनी पर प्रकोष्ठ के साथ मुखर होता है। NS बांह की कलाई कोहनी से कलाई तक फैली हुई है और इसमें दो हड्डियां होती हैं: उल्ना और त्रिज्या। NS RADIUS प्रकोष्ठ के पार्श्व (अंगूठे) की ओर स्थित है और कोहनी पर ह्यूमरस के साथ जुड़ा हुआ है। NS कुहनी की हड्डी प्रकोष्ठ के औसत दर्जे का पहलू (गुलाबी-उंगली की ओर) पर स्थित है। यह त्रिज्या से अधिक लंबा है। उलना कोहनी पर ह्यूमरस के साथ जुड़ती है। त्रिज्या और उलना कार्पल हड्डियों और एक दूसरे के साथ भी स्पष्ट होते हैं, जो रीढ़ की हड्डी में अंग की लंबी धुरी के संबंध में कार्पस के घूर्णन की एक परिवर्तनीय डिग्री को सक्षम बनाता है। हाथ में की आठ हड्डियाँ शामिल हैं कलाई (कलाई), की पाँच हड्डियाँ हाथ की हथेली (हथेली), और की 14 हड्डियाँ फालंगेस(अंक)। प्रत्येक अंक में तीन फलांग होते हैं, अंगूठे को छोड़कर, जब मौजूद होता है, जिसमें केवल दो होते हैं।

पेल्विक गर्डल

NS श्रोणि करधनी अक्षीय कंकाल के निचले अंगों से जुड़ जाता है। क्योंकि यह शरीर के वजन को वहन करने और हरकत के लिए जिम्मेदार है, श्रोणि कमरबंद मजबूत स्नायुबंधन द्वारा अक्षीय कंकाल से सुरक्षित रूप से जुड़ा हुआ है। शरीर में फीमर को सुरक्षित रूप से जोड़ने के लिए इसमें मजबूत स्नायुबंधन के साथ गहरे सॉकेट भी होते हैं। पेल्विक गर्डल को कूल्हे की दो बड़ी हड्डियों द्वारा और मजबूत किया जाता है। वयस्कों में, कूल्हे की हड्डियाँ, या कोक्सल हड्डियाँ, तीन जोड़ी हड्डियों के संलयन से बनते हैं: इलियम, इस्चियम और प्यूबिस। श्रोणि शरीर के अग्र भाग में एक जोड़ में जुड़ता है जिसे प्यूबिक सिम्फिसिस कहा जाता है और शरीर के पीछे त्रिकास्थि की हड्डियों के साथ।

मादा श्रोणि नर श्रोणि से थोड़ी अलग होती है। विकास की पीढ़ियों में, एक व्यापक जघन कोण और बड़े व्यास श्रोणि नहर वाली महिलाएं अधिक सफलतापूर्वक पुनरुत्पादित हुईं। इसलिए, उनकी संतानों में भी पैल्विक शरीर रचना थी जिसने सफल प्रसव (चित्र 12) को सक्षम किया।

चित्रा 12. प्रजनन फिटनेस के अनुकूल होने के लिए, (ए) महिला श्रोणि हल्का, चौड़ा, उथला है, और (बी) पुरुष श्रोणि की तुलना में जघन हड्डियों के बीच एक व्यापक कोण है।

निचला अंग

चित्रा 13. निचले अंग में जांघ (फीमर), घुटने की टोपी (पेटेला), पैर (टिबिया और फाइबुला), टखने (टार्सल), और पैर (मेटाटार्सल और फालैंग्स) हड्डियां होती हैं।

NS कम अंग जांघ, पैर और पैर के होते हैं। निचले अंगों की हड्डियाँ फीमर (जांघ की हड्डी), पटेला (घुटने की हड्डी), टिबिया और फाइबुला (पैर की हड्डियाँ), टार्सल (टखने की हड्डियाँ), और मेटाटार्सल और फालंगेस (पैर की हड्डियाँ) हैं (चित्र 13) ) निचले अंगों की हड्डियाँ ऊपरी अंगों की हड्डियों की तुलना में अधिक मोटी और मजबूत होती हैं क्योंकि शरीर के पूरे वजन और हरकत से परिणामी बलों का समर्थन करने की आवश्यकता होती है। विकासवादी फिटनेस के अलावा, किसी व्यक्ति की हड्डियाँ उन पर लगाए गए बलों का जवाब देंगी।

NS जांध की हड्डी, या जांघ की हड्डी, शरीर की सबसे लंबी, सबसे भारी और सबसे मजबूत हड्डी है। फीमर और श्रोणि समीपस्थ छोर पर कूल्हे के जोड़ का निर्माण करते हैं। बाहर के छोर पर, फीमर, टिबिया और पटेला घुटने के जोड़ का निर्माण करते हैं। NS वुटने की चक्की, या नीकैप, एक त्रिकोणीय हड्डी है जो घुटने के जोड़ के सामने स्थित होती है। पटेला ऊरु एक्स्टेंसर (क्वाड्रिसेप्स) के कण्डरा में एम्बेडेड होता है। यह घर्षण को कम करके घुटने के विस्तार में सुधार करता है। NS टिबिअ, या शिनबोन, पैर की एक बड़ी हड्डी है जो सीधे घुटने के नीचे स्थित होती है। टिबिया अपने समीपस्थ छोर पर फीमर के साथ, इसके बाहर के छोर पर फाइबुला और तर्सल हड्डियों के साथ व्यक्त करता है। यह मानव शरीर की दूसरी सबसे बड़ी हड्डी है और शरीर के वजन को फीमर से पैर तक पहुंचाने के लिए जिम्मेदार है। NS टांग के अगले भाग की हड्डी, या बछड़े की हड्डी, टिबिया के साथ समानांतर और आर्टिकुलेट। यह फीमर के साथ मुखर नहीं होता है और वजन सहन नहीं करता है। फाइबुला मांसपेशियों के लगाव के लिए एक साइट के रूप में कार्य करता है और टखने के जोड़ के पार्श्व भाग का निर्माण करता है।

चित्र 14. मानव पैर में मेटाटार्सल और फलांग शामिल हैं।

NS तर्सल्स टखने की सात हड्डियाँ हैं। टखना शरीर के भार को टिबिया और फाइबुला से पैर तक पहुंचाता है।

NS metatarsals पैर की पांच हड्डियां हैं। फालंगेस पैर की उंगलियों की 14 हड्डियां हैं। प्रत्येक पैर के अंगूठे में तीन फलांग होते हैं, बड़े पैर के अंगूठे को छोड़कर जिसमें केवल दो होते हैं (चित्र 14)।

उदाहरण के लिए अन्य प्रजातियों में भिन्नताएं मौजूद हैं, घोड़े के मेटाकार्पल्स और मेटाटार्सल लंबवत रूप से उन्मुख होते हैं और सब्सट्रेट के साथ संपर्क नहीं बनाते हैं।

विकास कनेक्शन

भूमि पर गति के लिए शारीरिक डिजाइन का विकास

भूमि पर कशेरुकियों के संक्रमण के लिए शरीर के डिजाइन में कई बदलावों की आवश्यकता होती है, क्योंकि भूमि पर आंदोलन जानवरों के लिए कई चुनौतियां पेश करता है जो पानी में आंदोलन के लिए अनुकूलित होते हैं। पानी की उछाल एक निश्चित मात्रा में लिफ्ट प्रदान करती है, और मछली द्वारा आंदोलन का एक सामान्य रूप पूरे शरीर का पार्श्व झुकाव है। यह आगे और पीछे की गति शरीर को पानी के खिलाफ धकेलती है, जिससे आगे की गति पैदा होती है। अधिकांश मछलियों में, युग्मित पंखों की मांसपेशियां शरीर के भीतर कमरबंद से जुड़ी होती हैं, जिससे हरकत पर कुछ नियंत्रण होता है। जैसे-जैसे कुछ मछलियाँ जमीन पर जाने लगीं, उन्होंने अपने पार्श्व लहरदार रूप को हरकत (एंगुइलिफ़ॉर्म) के रूप में बनाए रखा। हालांकि, पानी के खिलाफ धक्का देने के बजाय, उनके पंख या फ्लिपर्स जमीन के संपर्क के बिंदु बन गए, जिसके चारों ओर उन्होंने अपने शरीर को घुमाया।

गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव और भूमि पर उछाल की कमी का मतलब था कि शरीर के वजन को अंगों पर निलंबित कर दिया गया था, जिससे अंगों की मजबूती और ossification में वृद्धि हुई। गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव को भी अक्षीय कंकाल में परिवर्तन की आवश्यकता थी। भूमि पशु कशेरुका स्तंभों के पार्श्व उतार-चढ़ाव मरोड़ वाले तनाव का कारण बनते हैं। टेरेस्ट्रियल टेट्रापोड्स में एक मजबूत, अधिक अस्थियुक्त कशेरुक स्तंभ आम हो गया क्योंकि यह शरीर के वजन का समर्थन करने के लिए आवश्यक शक्ति प्रदान करते हुए तनाव को कम करता है। बाद के टेट्रापोड्स में, कशेरुकाओं ने पार्श्व फ्लेक्सन के बजाय ऊर्ध्वाधर गति की अनुमति देना शुरू कर दिया। अक्षीय कंकाल में एक और परिवर्तन पेक्टोरल करधनी और सिर के बीच सीधे लगाव का नुकसान था। इसने जमीन पर अंगों के प्रभाव के कारण सिर में होने वाली झनझनाहट को कम कर दिया। गर्दन की कशेरुक भी शरीर से स्वतंत्र रूप से सिर की गति की अनुमति देने के लिए विकसित हुई।

स्थलीय जंतुओं का उपांग कंकाल भी जलीय जंतुओं से भिन्न होता है। कंधे मांसपेशियों और संयोजी ऊतक के माध्यम से पेक्टोरल करधनी से जुड़ते हैं, इस प्रकार खोपड़ी के झटके को कम करते हैं। लेटरल अनडुलेटिंग वर्टेब्रल कॉलम के कारण, शुरुआती टेट्रापोड्स में, अंगों को बाहर की तरफ फैलाया जाता था और "पुश-अप्स" करके मूवमेंट होता था। इन जानवरों के कशेरुकाओं को मछली और सरीसृपों के समान ही अगल-बगल चलना पड़ता था। इस प्रकार की गति के लिए अंगों को मध्य रेखा की ओर ले जाने के लिए बड़ी मांसपेशियों की आवश्यकता होती है, यह लगभग पुश-अप करते समय चलने जैसा था, और यह ऊर्जा का एक कुशल उपयोग नहीं है। बाद में टेट्रापोड्स के अंगों को उनके शरीर के नीचे रखा जाता है, ताकि प्रत्येक कदम को आगे बढ़ने के लिए कम बल की आवश्यकता हो। इसके परिणामस्वरूप योजक मांसपेशियों के आकार में कमी आई और स्कैपुला की गति में वृद्धि हुई। यह आंदोलन को मुख्य रूप से एक विमान तक सीमित करता है, अंगों को ऊपर और साथ ही आगे बढ़ने के बजाय आगे की गति पैदा करता है। फीमर और ह्यूमरस को भी घुमाया गया, ताकि अंगों और अंकों के सिरे आगे की ओर न होकर गति की दिशा में आगे की ओर इंगित किए जाएं। शरीर के नीचे रखकर, अंग एक पेंडुलम की तरह आगे की ओर झूल सकते हैं ताकि एक ऐसी सीढ़ी का निर्माण किया जा सके जो भूमि पर आगे बढ़ने के लिए अधिक कुशल हो।


2. आंदोलन

गति के यांत्रिकी में तीन प्रमुख प्रणालियाँ शामिल हैं:

तंत्रिका तंत्र विद्युत आवेग भेजता है जो मांसपेशियों को सक्रिय करता है, कंकाल प्रणाली मांसपेशियों को खींचने के लिए लीवर और एंकर प्रदान करती है। सभी कंकाल की मांसपेशियों का एक मूल और सम्मिलन बिंदु होता है।

मूल लंगर है, वह हड्डी जो मांसपेशियों के काम करने के दौरान स्थिर रहती है। सम्मिलन वह हड्डी है जो मांसपेशियों के काम करने के साथ चलती है, जो कंकाल के मुख्य कार्यों में से एक है। इसलिए, उदाहरण के लिए, बाइसेप्स के मामले में, ऊपरी बांह और कंधे मूल (एंकर) हैं और प्रकोष्ठ की हड्डियां सम्मिलन हैं। दिलचस्प बात यह है कि मांसपेशियों को जितनी शक्ति की आवश्यकता होती है, वह सीधे हड्डी की लंबाई (या लीवर) से संबंधित होती है और जहां यह जुड़ी होती है।

This means that shorter people actually use less power to move than taller people because they have shorter bones, and the point of attachment is closer to the point of origin.


Types of Skeletal Muscle

All muscle fibers require ATP, and depletion of ATP causes muscle fatigue (exhaustion). Different types of skeletal muscle fibers fatigue at different rates due to (among other things) different sources of ATP:

  • Oxidative muscle fibers rely on ऑक्सीडेटिव फाृॉस्फॉरिलेशन to generate ATP. Since oxidative phosphorylation occurs in mitochondria and requires oxygen, oxidative muscles tend to have high concentrations of mitochondria and appear to be deep red due to high concentrations of Myoglobin, which delivers oxygen to the mitochondria from the bloodstream. Oxidative phosphorylation is comparatively slow for producing ATP, but it is also relatively inexhaustible. It generally takes a very long time to run out of ATP in oxidative muscles.
  • Glycolytic muscle fibers rely on glycolysis to generate ATP. Since glycolysis occurs in the cytoplasm, glycolytic muscles tend to have low densities of mitochondria and appear white due to the comparatively lower concentration of myoglobin in these types of muscles. Glycolysis is comparatively fast for producing ATP, but it is also a rapidly-exhausted source of ATP. Glycolytic muscles typically run out of ATP very quickly.

These properties impact the rate of “twitch” and the rate of ATP depletion in a muscle type:

  • Fast-twitch muscles provide brief, rapid, and powerful contractions. They tend to be composed of glycolytic muscle fibers, contain fewer mitochondria, appear white due to lower concentrations of myoglobin, and are very quick to fatigue. Fast-twitch glycolytic muscles are adapted for bursts of activity, and tend to be present in muscles required for short-lived activities such as running.
  • Slow-twitch muscles are capable of maintaining long contractions but are slower to contract. They tend to be composed of oxidative muscle fibers, contain many more mitochondria, appear red due to higher concentrations of myoglobin, and are very slow to fatigue. Slow-twitch oxidative muscles are adapted for endurance activities, and tend to be present in muscles required for long-lived activities such as supporting the body core.
  • मध्यम-twitch muscles (also called moderate fast-twitch fibers) have varying contractile properties due to a mix of oxidative and glycolytic fibers. They can appear pink to red and have ranges of intermediate properties between fast- and slow-twitch muscles, based on the relative abundance of oxidative and glycolytic fibers present in a particular intermediate muscle. Most skeletal muscle contain both slow- and fast-twitch fibers in varying ratios, depending on the specific muscle.

The video below reviews the three types of skeletal muscle fibers:


अंतर्वस्तु

There are two major types of skeletons: solid and fluid. Solid skeletons can be internal, called an endoskeleton, or external, called an exoskeleton, and may be further classified as pliant (elastic/movable) or कठोर (hard/non-movable). [3] Fluid skeletons are always internal.

Exoskeleton Edit

Exoskeletons are external, and are found in many invertebrates they enclose and protect the soft tissues and organs of the body. Some kinds of exoskeletons undergo periodic moulting or ecdysis as the animal grows, as is the case in many arthropods including insects and crustaceans.

The exoskeleton of insects is not only a form of protection, but also serves as a surface for muscle attachment, as a watertight protection against drying, and as a sense organ to interact with the environment. The shell of mollusks also performs all of the same functions, except that in most cases it does not contain sense organs.

An external skeleton can be quite heavy in relation to the overall mass of an animal, so on land, organisms that have an exoskeleton are mostly relatively small. Somewhat larger aquatic animals can support an exoskeleton because weight is less of a consideration underwater. The southern giant clam, a species of extremely large saltwater clam in the Pacific Ocean, has a shell that is massive in both size and weight. Syrinx aruanus is a species of sea snail with a very large shell.

Endoskeleton Edit

The endoskeleton is the internal support structure of an animal, composed of mineralized tissue and is typical of vertebrates. Endoskeletons vary in complexity from functioning purely for support (as in the case of sponges), to serving as an attachment site for muscles and a mechanism for transmitting muscular forces. A true endoskeleton is derived from mesodermal tissue. Such a skeleton is present in echinoderms and chordates.

Pliant skeletons Edit

Pliant skeletons are capable of movement thus, when stress is applied to the skeletal structure, it deforms and then reverts to its original shape. This skeletal structure is used in some invertebrates, for instance in the hinge of bivalve shells or the mesoglea of cnidarians such as jellyfish. Pliant skeletons are beneficial because only muscle contractions are needed to bend the skeleton upon muscle relaxation, the skeleton will return to its original shape. Cartilage is one material that a pliant skeleton may be composed of, but most pliant skeletons are formed from a mixture of proteins, polysaccharides, and water. [3] For additional structure or protection, pliant skeletons may be supported by rigid skeletons. Organisms that have pliant skeletons typically live in water, which supports body structure in the absence of a rigid skeleton. [4]

Rigid skeletons Edit

Rigid skeletons are not capable of movement when stressed, creating a strong support system most common in terrestrial animals. Such a skeleton type used by animals that live in water are more for protection (such as barnacle and snail shells) or for fast-moving animals that require additional support of musculature needed for swimming through water. Rigid skeletons are formed from materials including chitin (in arthropods), calcium compounds such as calcium carbonate (in stony corals and mollusks) and silicate (for diatoms and radiolarians).

Cytoskeleton Edit

The cytoskeleton (gr. kytos = cell) is used to stabilize and preserve the form of the cells. It is a dynamic structure that maintains cell shape, protects the cell, enables cellular motion (using structures such as flagella, cilia and lamellipodia), and plays important roles in both intracellular transport (the movement of vesicles and organelles, for example) and cellular division.

Fluid skeletons Edit

Hydrostatic skeleton (hydroskeleton) Edit

A hydrostatic skeleton is a semi-rigid, soft tissue structure filled with liquid under pressure, surrounded by muscles. Longitudinal and circular muscles around their body sectors allow movement by alternate lengthening and contractions along their lengths. A common example of this is the earthworm.

अकशेरुकी

The endoskeletons of echinoderms and some other soft-bodied invertebrates such as jellyfish and earthworms are also termed hydrostatic a body cavity the coelom is filled with coelomic fluid and the pressure from this fluid acts together with the surrounding muscles to change the organism's shape and produce movement.

Sponges Edit

The skeleton of sponges consists of microscopic calcareous or silicious spicules. The demosponges include 90% of all species of sponges. Their "skeletons" are made of spicules consisting of fibers of the protein spongin, the mineral silica, or both. Where spicules of silica are present, they have a different shape from those in the otherwise similar glass sponges. [5]

Echinoderms Edit

The skeleton of the echinoderms, which include, among other things, the starfish, is composed of calcite and a small amount of magnesium oxide. It lies below the epidermis in the mesoderm and is within cell clusters of frame-forming cells. This structure formed is porous and therefore firm and at the same time light. It coalesces into small calcareous ossicles (bony plates), which can grow in all directions and thus can replace the loss of a body part. Connected by joints, the individual skeletal parts can be moved by the muscles.

कशेरुक

In most vertebrates, the main skeletal component is referred to as bone. These bones compose a unique skeletal system for each type of animal. Another important component is cartilage which in mammals is found mainly in the joint areas. In other animals, such as the cartilaginous fishes, which include the sharks, the skeleton is composed entirely of cartilage. The segmental pattern of the skeleton is present in all vertebrates (mammals, birds, fish, reptiles and amphibians) with basic units being repeated. This segmental pattern is particularly evident in the vertebral column and the ribcage.

Bones in addition to supporting the body also serve, at the cellular level, as calcium and phosphate storage.

मछली संपादित करें

The skeleton, which forms the support structure inside the fish is either made of cartilage as in the (Chondrichthyes), or bones as in the (Osteichthyes). The main skeletal element is the vertebral column, composed of articulating vertebrae which are lightweight yet strong. The ribs attach to the spine and there are no limbs or limb girdles. They are supported only by the muscles. The main external features of the fish, the fins, are composed of either bony or soft spines called rays, which with the exception of the caudal fin (tail fin), have no direct connection with the spine. They are supported by the muscles which compose the main part of the trunk.

पक्षी संपादित करें

The bird skeleton is highly adapted for flight. It is extremely lightweight, yet still strong enough to withstand the stresses of taking off, flying, and landing. One key adaptation is the fusing of bones into single ossifications, such as the pygostyle. Because of this, birds usually have a smaller number of bones than other terrestrial vertebrates. Birds also lack teeth or even a true jaw, instead having evolved a beak, which is far more lightweight. The beaks of many baby birds have a projection called an egg tooth, which facilitates their exit from the amniotic egg.

Marine mammals Edit

To facilitate the movement of marine mammals in water, the hind legs were either lost altogether, as in the whales and manatees, or united in a single tail fin as in the pinnipeds (seals). In the whale, the cervical vertebrae are typically fused, an adaptation trading flexibility for stability during swimming. [6] [7]

मनुष्य संपादित करें

The skeleton consists of both fused and individual bones supported and supplemented by ligaments, tendons, muscles and cartilage. It serves as a scaffold which supports organs, anchors muscles, and protects organs such as the brain, lungs, heart and spinal cord. Although the teeth do not consist of tissue commonly found in bones, the teeth are usually considered as members of the skeletal system. [8] The biggest bone in the body is the femur in the upper leg, and the smallest is the stapes bone in the middle ear. In an adult, the skeleton comprises around 14% of the total body weight, [9] and half of this weight is water.

Fused bones include those of the pelvis and the cranium. Not all bones are interconnected directly: There are three bones in each middle ear called the ossicles that articulate only with each other. The hyoid bone, which is located in the neck and serves as the point of attachment for the tongue, does not articulate with any other bones in the body, being supported by muscles and ligaments.

There are 206 bones in the adult human skeleton, although this number depends on whether the pelvic bones (the hip bones on each side) are counted as one or three bones on each side (ilium, ischium, and pubis), whether the coccyx or tail bone is counted as one or four separate bones, and does not count the variable wormian bones between skull sutures. Similarly, the sacrum is usually counted as a single bone, rather than five fused vertebrae. There is also a variable number of small sesamoid bones, commonly found in tendons. The patella or kneecap on each side is an example of a larger sesamoid bone. The patellae are counted in the total, as they are constant. The number of bones varies between individuals and with age – newborn babies have over 270 bones [10] [11] [12] some of which fuse together. These bones are organized into a longitudinal axis, the axial skeleton, to which the appendicular skeleton is attached. [13]

The human skeleton takes 20 years before it is fully developed, and the bones contain marrow, which produces blood cells.

There exist several general differences between the male and female skeletons. The male skeleton, for example, is generally larger and heavier than the female skeleton. In the female skeleton, the bones of the skull are generally less angular. The female skeleton also has wider and shorter breastbone and slimmer wrists. There exist significant differences between the male and female pelvis which are related to the female's pregnancy and childbirth capabilities. The female pelvis is wider and shallower than the male pelvis. Female pelvises also have an enlarged pelvic outlet and a wider and more circular pelvic inlet. The angle between the pubic bones is known to be sharper in males, which results in a more circular, narrower, and near heart-shaped pelvis. [14] [15]

Bone Edit

Bones are rigid organs that form part of the endoskeleton of vertebrates. They function to move, support, and protect the various organs of the body, produce red and white blood cells and store minerals. Bone tissue is a type of dense connective tissue. Bones have a variety of shapes with a complex internal and external structure they are also lightweight, yet strong and hard. One of the types of tissue that makes up bone tissue is mineralized tissue and this gives it rigidity and a honeycomb-like three-dimensional internal structure. Other types of tissue found in bones include marrow, endosteum and periosteum, nerves, blood vessels and cartilage.

Extra-skeletal bones in mammals Edit

These bones, primarily formed separately in subcutaneous tissues, include headgears (such as bony core of horns, antlers, and ossicones), osteoderm, and os penis/ os clitoris. [16]

Cartilage Edit

During embryonic development the precursor to bone development is cartilage that mostly becomes replaced by bone, after flesh such as muscle has formed around it. Cartilage is a stiff and inflexible connective tissue found in many areas including the joints between bones, the rib cage, the ear, the nose, the elbow, the knee, the ankle, the bronchial tubes and the intervertebral discs. It is not as hard and rigid as bone but is stiffer and less flexible than muscle.

Cartilage is composed of specialized cells called chondrocytes that produce a large amount of extracellular matrix composed of Type II collagen (except fibrocartilage which also contains type I collagen) fibers, abundant ground substance rich in proteoglycans, and elastin fibers. Cartilage is classified in three types, elastic cartilage, hyaline cartilage and fibrocartilage, which differ in the relative amounts of these three main components.

Unlike other connective tissues, cartilage does not contain blood vessels. The chondrocytes are supplied by diffusion, helped by the pumping action generated by compression of the articular cartilage or flexion of the elastic cartilage. Thus, compared to other connective tissues, cartilage grows and repairs more slowly.

Ligament Edit

A ligament is a piece of rubbery tissue that connects bone to other bone. [17] It is commonly confused with the tendon, a similar structure that connects muscle to bone.

Tendon Edit

A tendon is a rubber-band like tissue that connects muscle to bone. It is not to be confused with the ligament, a similar tissue that connects bone to bone.

In Western culture, the human skeleton is oftentimes seen as a fearful symbol of death and the paranormal. It is a popular motif in the holiday Halloween, as well as Day of the Dead.

Skeletons can also be found in movies. Skeletons in movies can be often depicted coming to life, commonly in horror movies. Skeletons can also be depicted in movies wearing chainmail, helmets, and shields. Commonly holding an axe or sword. In these types of movies they are commonly getting attacked, "killed", or fighting with character(s). Skeletons can also be found in a more "welcoming" and "friendly" way in movies. Such as, playing as a decoration, a Halloween costume/face paint, ETC. Another way skeletons can be shown in movies is debatably more common than the other depictions is a sign of severe burning from things such as chemicals, fire, and acid. This can also be a case of deterioration over time. [18]


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