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Coluna vertebral

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição da coluna vertebral

A coluna vertebral, também chamada de coluna vertebral, é uma série de ossos conhecidos como vértebras que são separados por discos intervertebrais. A coluna vertebral é encontrada apenas em vertebrados, ou membros do subfilo vertebrata, que faz parte dos chordatos do filo.

Visão geral da coluna vertebral

A coluna vertebral consiste em um número variável de ossos que são separados por pequenos discos cartilaginosos. A coluna vertebral normalmente corre do crânio até o final da cauda, embora suas características exatas, densidade, comprimento e estrutura dependa, em última análise, da espécie. Os tubarões, por exemplo, têm uma coluna vertebral feita inteiramente de cartilagem e tecidos conjuntivos. As cobras, por outro lado, têm apenas uma coluna e cabeça vertebrais.

Embora a coluna tenha sido adaptada de várias maneiras em diferentes grupos de animais, seu principal objetivo é proteger a medula espinhal dentro do sistema nervoso central. A medula espinhal é um cordão nervoso oco e morado, com muitos nervos, que carrega sinais nas duas direções entre o corpo e o cérebro. A coluna vertebral circunda a medula espinhal por todos os lados. Entre cada vértebra, um sistema de fibras conjuntivas e cartilagem também circunda a medula espinhal, seguida pelos músculos por cima. Como tal, a coluna vertebral protege bem a medula espinhal.

Ossos da coluna vertebral

No corpo humano, existem 33 vértebras que compõem a coluna vertebral. Esses ossos são identificados pela seção da coluna vertebral que eles compõem. Perto do crânio estão as 7 vértebras cervicais, incluindo os ossos do Atlas e do Axis que conectam o crânio à coluna vertebral.

Em seguida, estão as vértebras torácicas, que são 12 vértebras que abrangem o tórax. 5 vértebras lombares seguem estes ossos. As partes finais da coluna vertebral são as 5 vértebras sacrais fundidas, finalizadas pelas 4 vértebras coccígeas fundidas comumente chamadas de cóccix. Outros vertebrados podem ter mais ou menos vértebras, mas o arranjo e várias regiões são bastante típicas.

Função da coluna vertebral

A coluna é estruturada para não apenas fornecer suporte e locais para a fixação muscular, mas também para proteger a medula espinhal dos vertebrados. A coluna vertebral desenvolvida em uma série de arcos ósseos que cercam o notocórdio de cima e inferior. Os arcos neurais cobrem a medula espinhal e se estendem aos arcos hemal, que cobrem o fundo do notocórdio e permitem acessórios para costela.

Esse arranjo simples pode ser visto nos vertebrados mais primitivos, como lampreias e fica um pouco mais complexo através dos peixes. À medida que os vertebrados evoluíram para passar para a terra, as demandas por uma coluna mais forte e mais fixação muscular ao longo da coluna vertebral levaram os tetrapods para substituir completamente o notocórdio por vértebras.

Coluna vertebral em animais

Membros da Chordata, ou dos Cordados, compartilham 4 personagens derivados que nenhum outro grupo possui. Eles têm um cordão nervoso oco dorsal, uma cauda pós-anal muscular, um endostio e um notocórdio. O notocórdio é uma haste forte e flexível vista em tunicatos e cefalocordatos, que são os únicos acordados sem uma coluna vertebral. O Endostyle é uma ranhura glandular que secreta muco para prender os alimentos em cordados primitivos. Nos vertebrados, o notocórdio evoluiu para a coluna vertebral, enquanto o endostio se tornou a tireóide. A tireóide é uma glândula do sistema endócrino que ajuda a regular o metabolismo de um organismo.

Dentro de um tetrápode típico

A moderna coluna vertebral do tetrápode consiste em uma série de vértebras interligadas que se estendem do crânio através da cauda de um organismo. A coluna vertebral é dividida em regiões, que formam regiões funcionais semelhantes em animais. As vértebras cervicais prendem o crânio ao resto do corpo e criam a estrutura para o pescoço de um animal. As vértebras torácicas geralmente têm mais acessórios para costela e criam uma caixa torácica, que protege o coração e os pulmões. As vértebras lombares conectam o topo dos organismos ao sacro, que é uma série de vértebras fundidas. Esta região permite a conexão dos ossos pélvicos e a cauda ou vértebras coccígeas.

Colunas vertebrais alteradas

Esse padrão básico da coluna vertebral foi modificado em todos os organismos dentro dos vertebratos. Alguns exemplos extremos incluem a cobra, que perdeu todos os apêndices e depende apenas de uma coluna vertebral e da caixa torácica para suporte. As costelas da cobra se estenderam por toda a maior parte do corpo, o que fornece suporte adicional. Ele também permite que a cobra se expanda para várias vezes seu diâmetro inicial, permitindo que as cobras engolissem refeições maiores que elas mesmas. Um esqueleto de cobra pode ser visto abaixo, com a coluna vertebral e as costelas intactas.

Por outro lado, muitos animais reduziram o tamanho de sua coluna vertebral, incluindo seres humanos. Como visto na imagem a seguir de uma coluna humana, as vértebras da cauda estão quase completamente ausentes. Como um organismo que evoluiu para andar em duas pernas e, geralmente, no chão, uma cauda se tornou um obstáculo. Isso também pode ser visto em nossos parentes selvagens mais próximos: os grandes macacos. O aumento de tamanho do macaco da cauda e o aumento da atividade nas árvores e no solo reduziram a necessidade de uma cauda.

Eventualmente, muitos macacos e humanos perderam o rabo, ou apenas um pequeno vestígio permanece. O único osso à esquerda da cauda em humanos é o cóccix e é considerado uma estrutura vestigial porque parece não servir a mais propósitos. De fato, as pessoas geralmente apenas descobrem que têm uma cauda quando quebram o cenário. Embora seja doloroso, o intervalo certamente não é tão prejudicial. Uma quebra em qualquer outro lugar na coluna vertebral pode causar uma separação da medula espinhal, levando à paralisia.

Questionário

1. Devido a uma visão “centrada nos vertebrados” que as pessoas têm, a coluna vertebral é frequentemente vista como a “estrutura de suporte mais evoluída”. Por que isso não é verdade, evolutivamente?

2. Contabilizar a evolução dos vertebrados significa encontrar restos fósseis de vertebrados ancestrais. Como visto em vertebrados existentes, como o tubarão e a lampreia, os primeiros vertebrados provavelmente tinham esqueletos compostos da cartilagem mais suave, enquanto os ossos surgiram em uma linha posterior de peixes. Por que a história inicial dos vertebrados é difícil de juntar?

3. Os dinossauros eram criaturas muito grandes. Alguns deles cresceram com mais de 30 metros de comprimento, ou aproximadamente 100 pés! As colunas vertebrais dessas criaturas colossais têm bolsos de ar especiais dentro. Qual das alternativas a seguir é uma hipótese razoável sobre por que os bolsos de ar existem?

4. Como a coluna vertebral ajudou os vertebrados a se adaptar e evoluir ao longo do tempo?

5. Por que o coccyx é considerado uma estrutura vestigial?

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