La columna vertebral, En los seres humanos, En otros animales

La columna vertebral, también conocida como espina dorsal o columna vertebral, es una estructura ósea que se encuentra en los vertebrados. Se forma a partir de las vértebras.

En los seres humanos

En anatomía humana, la columna vertebral por lo general consiste en la articulación de las vértebras 24, y nueve vértebras fusionadas en el sacro y el coxis. Se sitúa en el aspecto dorsal del torso, separado por los discos intervertebrales. Contiene y protege la médula espinal en su canal espinal, y por lo tanto se llama comúnmente la espina dorsal, o simplemente backbone.

Normalmente hay 33 vértebras en los seres humanos, incluyendo los cinco que están fusionados para formar el sacro y las cuatro huesos coccígeos que forman el cóccix.

Las tres regiones superiores comprenden el restante 24, y se agrupan bajo los nombres cervical, torácica y lumbar, de acuerdo con las regiones que ocupan. Este número se incrementó a veces por una vértebra adicional en una región, o puede ser disminuida en una región, la deficiencia a menudo siendo alimentado por una vértebra adicional en otro. El número de vértebras cervicales es, sin embargo, muy rara vez se aumenta o disminuye.

En otros animales

En los animales, las vértebras se definen por las regiones de la columna vertebral que se producen in cervical vértebras son los de la zona del cuello. Con excepción de dos géneros pereza y el manatí, todos los mamíferos tienen siete vértebras cervicales. En otros vertebrados que puede ir desde una sola vértebra en los anfibios, a un máximo de 25 en cisnes o 76 en el plesiosaurio Elasmosaurus extinguido. El rango de vértebras dorsales de la parte inferior del cuello hasta la parte superior de la pelvis. Vértebra dorsal unida a las costillas se denominan vértebras torácicas, mientras que los que no tienen costillas son llamados vértebras lumbares. Las vértebras sacras son los de la región pélvica, y van desde uno de los anfibios, a las dos de la mayoría de las aves y reptiles modernos, o hasta el 3-5 en los mamíferos. Cuando múltiples vértebras sacras se fusionan en una única estructura, que se llama el sacro. El synsacrum es una estructura fundida similar que se encuentra en las aves que se compone de la sacra, lumbar, y algunos de la vértebra torácica y caudal, así como la cintura pélvica. Vértebras caudales componen la cola, y los pocos final puede ser fundido en la pigostilo en aves o en el hueso coccígeo o la cola en los chimpancés.

Estructura de vértebras individuales

Vértebras individuales se compone de un centrum, arquea que sobresale de la parte superior y la parte inferior de la centrum, y diversos procesos se proyecta desde el centrum y/o arcos. Un arco que se extiende desde la parte superior de la centrum se llama un arco neural, mientras que el arco hemal o galón se encuentra debajo de la centrum en las vértebras caudales de los peces, la mayoría de los reptiles, algunas aves, y algunos mamíferos con colas largas. Los procesos vertebrales pueden ni dar la estructura de rigidez, ayudan a articular con las costillas, o sirven como puntos de unión del músculo. Los tipos más comunes son apófisis transversa, diapophyses, parapófisis y zigapófisis.

 Clasificación

El Centra de la vértebra puede ser clasificado en base a la fusión de sus elementos. En aspidospondyly, los huesos, como la espina neural, la pleurocentrum y intercentrum son osificación separados. Elementos fusionados, sin embargo, clasificar una vértebra como tener holospondyly.

Una vértebra también puede ser descrito en términos de la forma de los extremos de la Centra. Centra con extremos planos son acoelous, como los de los mamíferos. Estos extremos planos del Centra son especialmente buenos para apoyar y distribuir las fuerzas de compresión. Anficélicos vértebra tiene Centra con ambos extremos cóncavos. Esta forma es común en los peces, donde la mayor parte de movimiento está limitado. Anficélicos centra a menudo se integran con una notocorda completo. Procélicas vértebras son parte anterior y posterior cóncava convexa. Se encuentran en las ranas y los reptiles modernos. Opistocélico vértebras son todo lo contrario, que posee convexidad anterior y concavidad posterior. Se encuentran en salamandras. Heterocoelous vértebras tienen superficies articulares de forma cóncava. Este tipo de configuración se ve en las tortugas que se retraen sus cuellos, y las aves, porque permite extensa movimiento de flexión lateral y vertical sin estirar el cordón nervioso demasiado extensivamente o escurrir sobre su eje largo.

Peces y anfibios

Las vértebras de peces de aletas lobuladas constan de tres elementos óseos discretos. El arco vertebral rodea la médula espinal, y es de forma muy similar a la encontrada en la mayoría de los otros vertebrados. Justo debajo de la arcada se encuentra una pequeña placa pleurocentrum, que protege la superficie superior de la notocorda, y que a continuación, una forma de arco más grande intercentrum para proteger el borde inferior. Ambas estructuras están incrustadas en una sola masa cilíndrica de cartílago. Una disposición similar se encontró en los labyrinthodontes primitivos, pero en la línea evolutiva que condujo a los reptiles, se convirtió en el intercentrum parcial o totalmente reemplazado por un pleurocentrum ampliada, que a su vez se convirtió en el cuerpo vertebral ósea.

En la mayoría de los peces con aletas radiadas, incluyendo todos los teleósteos, estas dos estructuras se fusionan con, y embebidos en el interior, una pieza sólida de hueso superficialmente se asemeja al cuerpo vertebral de los mamíferos. En los anfibios viven, no es simplemente una pieza cilíndrica de hueso por debajo del arco vertebral, sin rastro de los distintos elementos presentes en los primeros tetrápodos.

En los peces cartilaginosos, como los tiburones, las vértebras constan de dos tubos cartilaginosos. El tubo superior se forma a partir de los arcos vertebrales, pero también incluye estructuras cartilaginosas adicionales de relleno en los espacios entre las vértebras, y por lo que encierran la médula espinal en una funda esencialmente continua. El tubo inferior rodea la notocorda, y tiene una estructura compleja, incluyendo a menudo múltiples capas de la calcificación.

Las lampreas tienen arcos vertebrales, pero nada se asemejan a los cuerpos vertebrales que se encuentran en todos los vertebrados superiores. Incluso los arcos son discontinuas, que consiste en piezas separadas de cartílago en forma de arco alrededor de la médula espinal en la mayoría de las partes del cuerpo, cambiando a largas tiras de cartílago por encima y por debajo en la región de la cola. Mixinos carecen de una verdadera columna vertebral, y por lo tanto no se consideran adecuadamente los vertebrados, pero unos arcos neurales pequeñas están presentes en la cola.

Amniotas

La estructura general de vértebras humanas es bastante típica de la que se encuentra en los mamíferos, reptiles y aves. La forma del cuerpo vertebral, sin embargo, variará algo entre los diferentes grupos. En los mamíferos, tales como seres humanos, que por lo general tiene superficies superior e inferior planas, mientras que en los reptiles la superficie anterior comúnmente tiene una toma cóncava en la que la cara convexa ampliada de la siguiente cuerpo vertebral se ajusta. Incluso estos patrones son sólo generalizaciones, sin embargo, y puede haber variación en la forma de las vértebras a lo largo de la longitud de la columna vertebral, incluso dentro de una sola especie. Algunas variaciones inusuales incluyen los conectores en forma de silla de montar entre las vértebras cervicales de las aves y la presencia de un canal angosto y hueco que recorre el centro de los cuerpos vertebrales de geckos y tuataras, con un remanente de la notocorda.

Reptiles menudo conservan la intercentra primitiva, que están presentes en pequeños elementos óseos en forma de medialuna que se encuentran entre los cuerpos de las vértebras adyacentes, estructuras similares se encuentran a menudo en las vértebras caudales de los mamíferos. En la cola, éstos están unidos a los huesos en forma de galón llamados arcos hemáticos, que se insertan debajo de la base de la columna vertebral, y ayudan a apoyar la musculatura. Estos últimos huesos son probablemente homóloga con las costillas ventrales de los peces. El número de vértebras en la espina dorsal de reptiles es muy variable, y puede ser de varios cientos en algunas especies de serpientes.

En las aves, hay un número variable de vértebras cervicales, que a menudo forman la única parte verdaderamente flexible de la columna vertebral. Las vértebras torácicas están parcialmente fusionados, proporcionando un apoyo sólido para las alas durante el vuelo. El vértebras sacras se fusionan con las vértebras lumbares, y algunas vértebras torácicas y caudal, para formar una sola estructura, la synsacrum, que es por lo tanto de mayor longitud relativa que el sacro de los mamíferos. En las aves vivas, las vértebras caudales restante se fusionan en un hueso adicional, la pigostilo, para la fijación de las plumas de la cola.

Aparte de la cola, el número de vértebras en los mamíferos es generalmente bastante constante. Casi siempre hay siete vértebras cervicales, seguido por alrededor de veinte o así más vértebras, dividido entre las formas torácica y lumbar, en función del número de costillas. En general, existen cuatro y cincuenta y siete vértebras en el sacro, y nada hasta el cincuenta vértebras caudales.