Аппарат движения собаки кратко
Обновлено: 02.07.2024
Аппарат движения собаки фактически составляет феноформу тела животного, определяет его экстерьер. Опорной частью здесь является скелет - жесткая конструкция, состоящая из отдельных костей, связанных между собой неподвижно или суставами. На скелете закрепляются мышцы, приводящие в движение отдельные его участки, что обеспечивает возможность передвижения животного в пространстве.
Движение — это феноформа существования собаки, обеспечивающая всю ее жизнедеятельность. Движение определило форму тела собаки, строение и функции всех систем организма. Форма аппарата движения отражает характер и быстроту передвижения собаки. Служебное применение собаки для любой цели практически возможно только при наличии у нее выносливости и хорошего ходового аппарата.
Особенности движения являются важными породными признаками и жестко определены стандартом каждой породы. Породные фенотипы и характер движения должны соответствовать назначению породы и ее хозяйственному применению для выполнения той или иной работы (пастух, сторож, борзая, норные, розыскные и т. д.).
Движение играет большую роль в процессе роста и формирования собаки и во многом определяет развитие и формирование костей, на которые падает основная нагрузка во время передвижения собаки.
Кости взаимодействуют с суставами, связками и мышцами, образуя систему рычагов конечностей.
Плавность, легкость и длительность движений достигается способностью всех сочленений к амортизации, правильной постановкой конечностей, передвигающихся и опирающихся параллельно позвоночному столбу и в одной плоскости с осью тела собаки.
Способность конечностей к амортизации, оберегает организм от резких толчков и падений, которые в основном приходятся на передние конечности.
От правильности строения конечностей и постава зависит передвижение и опора в плоскости движения.
Все феноотклонения в поставах конечностей (бочкообразный, размет, широкий, узкий, саблистый и т.д.) отрицательно влияют на силу толчков, обеспечение надежной опоры требуют расхода дополнительной энергии, нарушается плавность движения, что приводит к быстрой утомляемости, существенно отражаясь на качестве движения собаки.
Движение собаки осуществляется путем мягких последовательных толчков чередующихся конечностей или резкими бросками при участии спины, поясницы и шеи. Механика движения и сложение собаки проверяются и описываются при оценке экстерьера путем осмотра в стойке на месте и в движении, шагом и бегом на разных скоростях, при которых лучше заметны достоинства и недостатки конечностей, стабильность аллюра для оцениваемой породы.
Наиболее известными аллюрами являются: шаг, рысь, галоп, карьер, иноходь, медленная иноходь.
• Шаг — наименее утомляющий и самый медленный из всех аллюров. При шаге туловище всегда опирается одновременно на три конечности, все лапы движутся одна после другой.
• Рысь — ритмичный двухтактный аллюр, с диагональной последовательностью, т. е. правая передняя лапа и левая задняя одновременно находятся на земле, в то время, как левая передняя и правая задняя лапы находятся в воздухе.
Поскольку одновременно на земле находятся только две ноги, лишь поступательное движение помогает собаке сохранить равновесие. При нормальной рыси у собак правильных пропорций задняя конечность стремится стать точно в след односторонней передней конечности.
Аппарат движения собаки фактически составляет форму тела животного, определяет его экстерьер. Опорной частью здесь является скелет - жесткая конструкция, состоящая из отдельных костей, связанных между собой неподвижно или суставами.
На скелете закрепляются мышцы, приводящие в движение отдельные его участки, что обеспечивает возможность передвижения животного в пространстве.
В естественных условиях обитания движение животного обеспечивают три рефлекса, пищевой, защитный и половой. Движение поэтому стало формой существования животного и определило форму его тела, строение и функции всех систем организма. Форма аппарата движения отражает характер и быстроту передвижения животного. Работа всех без исключения органов и тканей собаки поэтому находится в зависимости от двигательной активности животного. Решающую роль движения в росте организма, в обеспечении его здоровья в условиях земного тяготения ученые выявили совсем недавно, в период освоения человеком космоса, когда он попал в условия невесомости. Оказалось, что во время движения в условиях земного тяготения действуют такие механические факторы, как сжатие (под действием силы тяжести тела), растяжение (под действием работы мышц), благодаря которым быстрее проводится по венам и лимфатическим сосудам кровь, возникают определенные нервные импульсы, без чего не может жить ни один орган, ни одна клетка организма. Важно, чтобы к каждому органу не только своевременно были доставлены питательные вещества, кислород, но чтобы из него и вовремя были выведены все образующиеся вредные продукты обмена веществ. Очень важно также, чтобы каждый орган мог своевременно отдавать и получать сигналы по нервной системе. Только благодаря этому мозг может регулировать и координировать работу всех клеток, тканей и органов, обеспечивая слаженность их работы.
Если обратиться к истории развития животных организмов, живших миллионы лет тому назад и устроенных гораздо проще, то можно увидеть, что сердца у этих животных еще не было, что кровь по сосудам у них протекала с помощью движения всего те ла. Оказывается, весь аппарат движения выполнял роль двигателя крови и тканевой жидкости, и только потом, значительно позже, появился в истории развития животных пульсирующий сосуд, в дальнейшем усложнившийся в специальный орган - сердце, но аппарат движения (тело животного) не утратил своей функции периферического сердца, обеспечивающею главным образом отведение из органов крови и лимфы, то есть отведение от всех органов уже вредных для организма продуктов метаболизма.
Таким образом, скелет, связки и мышцы не только способствуют передвижению тела в пространстве, но и во время этого передвижения помогают работе сердца, обеспечивая своевременный отток крови и лимфы, а также отведение громадного количества нервных импульсов, направляющихся в мозг и стимулирующих его работу.
Опорно-двигательный аппарат состоит из костей скелета, суставов со связками и мышц с сухожилиями. Движение проявляется в виде изменения положения суставов под влиянием сокращения скелетных мышц, служащих как бы двигателями для каждого сустава, или осуществляются без участия костно-суставного аппарата одними мышцами (смыкание и размыкание век, работа мимических мышц и др.).
В костях, мышцах, сухожилиях имеются специальные нервные окончания - рецепторы, посылающие импульсы к клеткам различных уровней центральной нервной системы. Они обильно снабжены кровеносными и лимфатическими сосудами. В связи с этим отсутствие достаточной физической нагрузки уменьшает величину механической энергии, в связи с чем в организме нарушаются иннервация и кровообращение, ухудшается доставка к мозгу импульсов, замедляется отток продуктов метаболизма от всех органов тела, нарушается обмен веществ в них.
Под влиянием резкого снижения двигательной активности происходит атрофия мышц, изменяется структура костей, увеличивается количество жировой ткани, нарушаются обменные процессы, изменяется структура и состояние центральной нервной системы.
Очень страдает при гиподинамии скелет, который первым испытывает на себе действие физической нагрузки, возникающей во время движения. Исследования последних лет показали, что по состоянию скелета можно судить о здоровье животных: скелет называют зеркалом, отражающим состояние организма. Он не только жесткая опорная конструкция, он и кроветворит, его часть - красный костный мозг вырабатывает форменные элементы крови, в том числе эритроциты, осуществляющие газообмен, и стволовые клетки, которые, развиваясь, в дальнейшем формируют защитные иммунные клетки, обеспечивающие жизнеустойчивость организма.
Скелет обеспечивает определенное соотношение Са и Р в крови и, наконец, скелет осуществляет электролитический баланс в организме. Всю жизнь скелет перестраивается, разрушается и восстанавливается, и, как выяснилось, все эти функции скелета развились в связи с движением животного и оказались в зависимости от него.
Исследования показали, что отсутствие необходимой двигательной активности приводит к нарушению процессов кроветворения, обмена веществ в костях, что приводит к заболеванию животного, разрыхлению костей, их размягчению - деминерализации, снижению прочности костей. Животное теряет возможность двигаться. Упругие деформации костей, возникающие при движении, приводят к напряжению коллагеновых волокон, без которых не осуществляется минерализация кости. А из этого следует, что если кость не будет испытывать действие необходимой, хотя бы минимальной дозы механической энергии, в ней не смогут протекать нормальные процессы костеобразования, кроветворения, обмена веществ и электролитического баланса.
У собаки скелет состоит более чем из 250 костей самой различной формы, связанных между собой связками, хрящами или костной тканью в такие крупные отделы, как позвоночный столб, череп и скелет конечностей.
Позвоночный столб - это серия позвонков, связанных между собой межпозвоночным хрящом и суставами. Над опорной частью позвоночного столба, в его канале, лежит спинной мозг, от которого на все участки тела через межпозвоночные отверстия идут нервы. Шейный отдел позвоночного столба собаки наиболее подвижен независимо от величины животного и всегда имеет в своем составе 7 позвонков. В грудном отделе к 13 грудным, очень малоподвижным позвонкам, прикрепляются 13 пар костных ребер, которые снизу соединяются с хрящевыми ребрами, закрепленными на грудине животного. Грудные позвонки, ребра и грудина вместе формируют грудную клетку. Движение ее стенки обеспечивает дыхание - расширение стенки грудной клетки вместе с сокращением мышц диафрагмы обеспечивает вдох; сужение стенки грудной клетки, расслабление диафрагмы и давление на нее внутренних органов при одновременном сокращении мышц брюшной стенки обеспечивает выдох. Задний край грудной клетки, образованный краями последних ребер и реберных хрящей, называется реберной дугой.
За грудным отделом позвоночного столба следует поясничный отдел, образованный крепко соединенными 7 поясничными позвонками. Снизу к позвонкам прилежат почки, у самок позади них лежат яичники.
За поясничным отделом следует крестцовый отдел позвоночного столба, где у собак срослись 3 крестцовых позвонка, к которым тугим суставом прикреплена подвздошная кость таза.
Позади крестца начинается хвостовой отдел позвоночного столба, количество позвонков которого у разных пород собак может быть различным. Крестцовая кость, первые хвостовые позвонки и кости таза подвздошная (сверху), лонная и седалищная (на дне таза) - образуют тазовую полость. Снаружи, вместе с мышцами, эта область называется крупом. Кости таза крепко соединены с крестцовой костью и первыми хвостовыми позвонками прочными связками, а по дну таза правые и левые кости соединяются у молодых животных хрящом, образуя так называемый тазовый шов. Перед щенением связь между костями расслабляется, что способствует лучшему прохождению плода через полость таза. После родов связь между костями снова становится жесткой.
Скелет конечностей. Различают грудную конечность, прикрепляющуюся с помощью лопатки и мышц к грудной клетке и задней части шеи, и тазовую - прикрепляющуюся с помощью тазового пояса (таза) к крестцовому отделу позвоночного столба. Парные грудные и тазовые конечности имеют сходный план строения - составлены из 3 звеньев: 1-е звено - плечо (на грудной) или бедро (на тазовой), в основе которых лежат длинные трубчатые кости - плечевая и бедренная. 2-е звено - предплечье или голень. Основу этого звена составляют 2 кости: лучевая и локтевая кость с большим локтевым отростком на предплечье, и большеберцовая и малоберцовая - на голени, причем локтевая и малоберцовая кости значительно тоньше и слабее выражены, чем лучевая и большеберцовая - основные кости, на которые падает тяжесть тела. 3-е звено конечностей - кисть или стопа. Это самые сложные звенья. Кисть и стопа имеют по 3 звена костей: 1-е звено - 2 или 3 ряда коротких косточек запястья (на кисти) и заплюсны (на стопе). 2-е - длинные, тонкие 4 или 5 костей пясти (на кисти) или плюсны (на стопе), соединенных между собой короткими связками. К каждой из костей пясти или плюсны прикрепляются пальцы, каждый палец состоит из 3 фаланг. Собака относится к пальцеходящим животным, она опирается только на палец. Самые длинные средние пальцы (3-й и 4-й), короче - 2-й и 5-й, а 1-й палец висячий и может отсутствовать вообще. У собак пяточная кость заплюсны высоко поднята от земли, в то время как у стопоходящих пятка опирается на землю.
Все звенья конечностей соединены между собой подвижными суставами - герметически закрытыми капсулами и укрепленными связками. Внутри сустава находится прозрачная, вязкая синовиальная жидкость, поэтому первым признаком прокола сустава будет выделение из него через прокол желтоватой прозрачной синовии. На каждый сустав действуют группы мышц, связанных посредством нервов с определенными центрами спинного мозга. Мышечно-связочный аппарат конечностей представляет из себя мощный амортизационный аппарат, смягчающий ударную нагрузку на скелет. Для возможности более быстрого передвижения нижние участки конечности облегчаются - по кисти и стопе идут в основном лишь сухожилия мышц. Большая же часть мышечной массы концентрируется в области лопатки или таза, плеча и бедра. Вся скелетная мускулатура, сокращаясь, не только вызывает движение животного, но и способствует образованию тепловой энергии. Об этом следует помнить и при работе с собакой учитывать температуру окружающей среды, чтобы не вызвать тепловой удар.
Аппарат движения собаки имеет четко выраженное приспособительное строение, обеспечивающее большую скорость при прямолинейном передвижении и отличную маневренность на поворотах. При этом в качестве основной движущей силы тело собаки использует большие амплитудные сгибательно-разгибательные движения как позвоночного столба, работающего подобно сжимающейся и разжимающейся пружине, так и суставов конечностей. Такая механика позволяет собаке бежать на большой скорости длительное время.
Кроме обеспечения перемещения и сохранения определенного положения тела собаки в пространстве, аппарат движения участвует в осуществлении актов вдоха и выдоха, захвате и измельчении пищи, подвешивании и защите внутренних органов.
Общепризнанным является деление аппарата движения на так называемую пассивную часть - кости и их соединения, и активную часть - мышцы. Указанные органы произвольного движения объединяются в относительно самостоятельные системы и изучаются тремя морфологическими науками:
Источники
В опорно-двигательном аппарате выделяется три типа рычагов. Одни из них служат для поддержания тела в пространстве, другие — для силовых действий, третьи необходимы для быстрого линейного перемещения.
Основные типы рычагов опорно-двигательного аппарата животных
В рычагах равновесия точка опоры находится между точкой приложения вектора силы и массой. Такие рычаги называют рычагами первого рода. Механическая работа нарастает с увеличением плеча силы. Такую картину можно наблюдать в системе мышц и костей тазобедренного сустава, а также верхних шейных мышц и позвонков.
В рычагах силы (рычаги второго рода) масса прикладывается между точкой опоры и вектором силы. Приложение силы вызывает движение рычагов в суставе и выполнению механической работы. Так работают фаланги пальцев или скакательный сустав с икроножной мышцей у лошади.
Рычаги скорости (рычаги третьего рода) имеют точку приложения между точкой опоры и массой. Место прикрепления мышцы находится поблизости от точки опоры рычага. Вследствие такой анатомии сустава незначительное сокращение мышцы достаточно для значительного перемещения удаленного конца кости, составляющей рычаг. Наиболее типичным рычагом такого рода можно считать рычаги коленного сустава, а также плече-лопаточное сочленение.
Система рычагов шарнирного типа предназначена для преодоления сил гравитации (поднятия массы) с большой механической эффективностью в процессе движения животного. Характерным для такого сустава является то, что рычаг одним концом закрепляется в точке опоры, а его другой конец связан с грузом. Вении конечности для поддержания тела требуется сравнительно небольшая мышечная сила. Подобным образом работает система коленного сустава.
На примере собаки можно показ такой системе рычагов нагрузка распределяется равномерно в продольном направлении. При распрямлать некоторые особенности биомеханики движения.
Основные кости и стати собаки, обеспечивающие линейные локомоции. 1 — таз; 2 — голеностопный сустав; 3 — коленный сустав; 4 — бедро; 5 — локтевой сустав; 6 — лучезапястный сустав; 7 — плечевая кость; 8 — лопатка; 9 — позвоночник
Для перемещения в пространстве необходимы не только задние и передние конечности. Не последнюю роль в локомоциях играют лопатка, кости таза, позвоночник. Кроме того, для поддержания тела в состоянии равновесия необходимы балансиры в виде головы и шеи, а также хвоста.
Биомеханика грудных конечностей.
Несмотря на то, что грудные конечности у животных не являются толчковыми и выполняют функцию поддержки тела, от их строения зависят скоростные качества, подвижность животных и видотипичность движений. В составе передней конечности обнаруживается несколько рычагов, которые образуют между собой разные углы. Величина этих углов имеет большие пределы вариабельности у разных собак вследствие искусственного отбора, который был проведен селекционерами при создании разных пород.
У быстрых собак (борзые, доберман-пинчер, немецкая овчарка и пр.) угол положения лопатки приближается к 45°. Именно при таком положении лопатка может иметь наибольшую длину и, следовательно, быть местом прикрепления максимально длинных и толстых плечевых мышц. А это, в свою очередь, обещает большую подвижность и силу. Если сопоставить два варианта: положение лопатки под углом в 45° и 60°, то становится понятным, что именно угол в 45° обеспечивает максимальную длину лопаточной кости. В квадрате, где потенциально может расположиться лопаточная кость, самая длинная линия — диагональ квадрата, а она лежит под углом 45°.
Если провести запись бега собаки на цифровую камеру, а затем на компьютере промерить углы выброса передней конечности, то оказывается, что собака не может переступить за точку пересечения с землей, проведенную через лопатку в статичном состоянии.
Длина шага собаки при положении лопаточной кости под различными углами:
а — под углом 45°; б — по углом 60°
Очевидно, что при положении лопатки в статичном положении в 45° животное получает максимально возможный шаг. Величина выброса (вымаха) передних конечностей связана с наклоном крупа. Движение получает максимальную эффективность, когда передняя конечность делает наиболее длинный шаг и опускается на землю в момент завершения толчка тазовой конечностью. Если шаг передней конечности короток, а толчок тазовой конечности сравнительно велик, то грудным конечностям приходится выполнять амортизирующую функцию. Вся система рычагов и мышц грудной конечности в этом случае частично поглощает энергию толчка тазовой конечности. Такое движение неэффективно с точки зрения скорости и силы и к тому же быстро утомляет мышцы.
Эффективная работа мышц возможна при определенных углах соотношения костей в плече-лопаточном сочленении. Показано, что статичное положение плеча и лопатки под углом 90° обеспечивает максимальную подъемно-толкающую силу грудной конечности.
Работоспособность грудной конечности при различных углах сочленения лопатки и плеча
Для эффективной работы передней конечности важно и положение пястной кости. Считается, что для собак неквадратного формата (индекс растянутости 105-115) оптимальным углом постановки пястной кости является угол в 25°. У пород квадратных форматов (индекс растянутости 100) пясть стоит более круто — под углом 10-15°.
Не менее важное значение для эффективной работы грудной конечности и движения собаки в целом имеет и постановка костей пясти. Избыточно крутой постав пясти укорачивает шаг, а излишний наклон пясти создает предпосылки для травмирования конечности при больших нагрузках, например, прыжках. Оптимальным наклоном пясти относительно вертикальной линии можно считать угол в 25°. В таком положении вертикальная ось, проведенная через точку опоры, пересекает лопатку в ее середине (обозначено крестом). Это очень важно, поскольку подобное соотношение рычагов в составе грудной конечности обеспечивает наиболее эффективную работу всех мышц, приводящих эту конечность в движение.
Работа передних конечностей зависит и от строения грудной клетки животного. Форма грудной клетки — овальная, бочкообразная или клиновидная — предопределяет характер движений лопатки.
Форма и объем грудной клетки, с одной стороны, определяют объем полости, занимаемой легкими и сердцем. Следовательно, чем больше объем грудной клетки, тем лучшей работы органов дыхания и кровообращения можно ожидать. С другой стороны, грудная клетка представляет собой еще и основу для прикрепления лопатки и поэтому влияет на движение грудных конечностей. Измерения лучших представителей разных пород собак свидетельствуют, что физиологически рациональная глубина грудной клетки составляет 50-55% от высоты собаки в холке. Глубокая грудная клетка овальной формы на поперечном сечении создает не только большой объем, но и формирует плоскость для крепления и свободного скольжения лопатки и плеча.
Мелкая грудь предполагает наличие у животного легких меньшего объема. Помимо этого, у собак с мелкой грудью локти сближены за счет наклона плечевых костей под корпус, а лапы развернуты наружу. При движении передние конечности переставляются не прямолинейно, а под некоторым углом к направлению движения. Это увеличивает непроизводительные затраты энергии, а в целом делает линейное продвижение животного менее эффективным.
Биомеханика задних конечностей.
Задние конечности выполняют функции движителя. Основу задних конечностей составляют самые крупные трубчатые кости, к которым крепятся и самые крупные мышцы большой силы. Задняя конечность соединяется с туловищем более жестко по сравнению с грудной конечностью. Фактической опорой конечности служит таз. Поэтому его расположение относительно позвоночника имеет принципиальное значение. В конечном счете толчковая сила задней конечности передается всему телу именно через таз.
Зависимость работоспособности задней конечности от положения таза
Анализ строения таза у животных с различным уровнем физической работоспособности показывает, что в идеале таз должен располагаться под углом 30° к линии горизонта, а его длина в латеральной проекции должна приближаться к длине лопатки. В таком случае задняя конечность обеспечивает толчок максимально возможной силы.
В варианте а вектор силы от толчка задней конечности лежит на линии а-б. Вектор силы, толкающей тело вперед, находится на уровне тазобедренного сустава. Он полностью совпадает с направлением движения собаки.
В варианте б таз расположен более горизонтально. Видно, что такое положение обеспечивает определенный выигрыш. Вектор толчка а-б располагается под меньшим углом к горизонтальной линии. Его проекция (вектор а-с) несколько увеличивается. Следовательно, в этом варианте можно ожидать выполнения большого объема работы при тех же затратах энергии. Но реально этот вариант взаимного расположения рычагов никаких преимуществ не создает. Выигрыш в толчке нивелируется ограничением выноса конечности вперед. Более того, грудные конечности получают избыточную нагрузку, которую они вынуждены гасить. Следовательно, более сильный толчок задней конечности приводит к непроизводительным затратам энергии и к преждевременному утомлению животного.
При наклоне таза 45° (вариант в) вектор толчковой силы тазовой конечности устремлен вверх, отчего его проекция а-с становится существенно короче, чем в предыдущих вариантах. Следовательно, усилие, с которым тело собаки продвигается вперед, сокращается. Амплитуда движения задней конечности при сильно скошенном крупе возрастает. Избыточная подвижность при недостаточном толчке тазовых конечностей приводит к тому, что круп собаки смещается в сторону относительно продольной линии тела: появляется то, что у других животных называется собачьим бегом. Эта манера бега является типичной для молодняка многих видов животных из-за того, что у молодняка отмечается временная диспропорция развития опорно-двигательного аппарата. Стараясь преодолеть диспропорцию силы и подвижности задней конечности, собака со скошенным крупом может переключаться на бег иноходью.
При избыточном наклоне крупа часто имеет место относительно короткая бедренная кость и голень. Из-за этого у животного наблюдается ограниченность в сгибании колена и укорачивается шаг. Удлиненное бедро создает избыточный вынос конечности, который компенсируется выносом крупа в сторону или иноходью.
Удлиненная голень приводит к ослаблению скакательных суставов.
Существенная роль в организации толчка задней конечности принадлежит плюсне. Длина плюсны отражается на скоростных возможностях собаки. У борзых плюсна имеет большую длину. Но большая длина плюсны не всегда желательна. Когда от животного требуется не скорость, а выносливость, предпочтительнее недлинная плюсна. Очевидно, что при большей длине плюсны амплитуда передвижения задней конечности увеличивается, т. е. шаг становится длиннее. Но на его осуществление потребуется большее мышечное усилие.
Читайте также: