Sự khác biệt giữa bộ xương người và bộ xương động vật là gì?

1. Xương là gì?

Xương, hay còn gọi là mô xương, là các mô cứng có cấu trúc khác biệt so với các mô khác trong cơ thể. Xương là phần cứng của cơ thể, có nhiều hình dạng và chức năng khác nhau, như hỗ trợ cấu trúc cơ thể, bảo vệ các cơ quan quan trọng và tạo điều kiện cho cơ thể di chuyển. Bên trong xương còn chứa tủy xương, nhiệm vụ sản xuất tế bào máu và lưu trữ các khoáng chất, đặc biệt là canxi.

Khi mới sinh, con người có khoảng 270 xương mềm. Trong quá trình trưởng thành, nhiều xương sẽ hợp nhất lại với nhau, dẫn đến việc người trưởng thành có khoảng 206 xương. Xương lớn nhất trong cơ thể là xương đùi, còn xương nhỏ nhất là xương bàn đạp ở tai giữa, chỉ dài khoảng 3 mm.

Xương chủ yếu được cấu tạo từ protein collagen, tạo thành khung xương mềm. Các khoáng chất như canxi và photpho có nhiệm vụ làm cứng khung xương để tăng cường sức mạnh. Khoảng 99% lượng canxi trong cơ thể được lưu trữ trong xương và răng.

Xương là cấu trúc cứng có chức năng nâng đỡ cơ thể, nhưng bên trong nó có cấu trúc tương tự như tổ ong, vì vậy xương khá nhẹ.

2. Sự tiến hóa của con người so với động vật qua hệ cơ xương

Nhờ sự tiến hóa của hệ cơ và xương, con người có thể đứng thẳng và thực hiện lao động. Dáng đứng thẳng dẫn đến sự thay đổi trong hình thái của cột sống, lồng ngực và xương chậu. Đồng thời, hai chi trước không còn chức năng di chuyển mà chuyển sang chức năng cầm nắm công cụ lao động. Quá trình lao động đã thúc đẩy những biến đổi mạnh mẽ trong hình thái xương và hệ cơ.

Sự thay đổi ở xương đầu bao gồm: hộp sọ phát triển lớn hơn để chứa não, sọ lớn hơn mặt, trán nhô ra, không còn gờ mày trên hốc mắt, xương hàm nhỏ hơn, hình thành lồi cằm để bám cơ vận động lưỡi, góc quai hàm nhỏ hơn, răng ít nhô ra và răng nanh phát triển ít hơn. Xương mặt nhỏ hơn, xương đỉnh và xương chẩm phát triển, vị trí kết nối của sọ với cột sống dịch chuyển về phía trước, tạo điều kiện cho sự linh hoạt của đầu.

Cột sống của con người có bốn điểm cong tạo thành hai hình chữ S nối tiếp nhau, giúp duy trì tư thế đứng thẳng. Lồng ngực có hình dạng dẹp theo chiều trước-sau và nở rộng ra hai bên. Sự khác biệt đáng chú ý giữa xương và khớp của tay, chân ở người và động vật là kết quả của quá trình lao động và tư thế đứng thẳng trong tiến hóa. Con người có tay ngắn hơn chân, trong khi ở vượn, tay dài hơn chân. Khớp vai của người rất linh hoạt, xương cổ tay nhỏ, khớp cổ tay có cấu tạo bầu dục, các khớp ở bàn tay và ngón tay cũng rất linh hoạt, với ngón cái có khả năng đối diện với tất cả các ngón, giúp bàn tay cầm nắm công cụ một cách dễ dàng. Khớp chậu - đùi có hố khớp sâu, đảm bảo sự ổn định nhưng hạn chế vận động của đùi. Khớp cổ chân và bàn chân khá chặt chẽ. Xương chậu rộng, xương đùi lớn, bàn chân có các ngón ngắn, ngón cái không áp sát các ngón khác, xương gót lớn kéo dài về phía sau, và bàn chân hình vòm là những đặc điểm thích nghi với tư thế đứng thẳng. Sự đứng thẳng và lao động cũng làm thay đổi hệ cơ. Ví dụ, các cơ mặt của người có khả năng biểu lộ cảm xúc, trong khi cơ nhai, dùng để nghiền thức ăn, không phát triển mạnh như ở động vật (do con người đã biết chế biến thức ăn). Các cơ mông, cơ đùi, cơ cẳng chân lớn và mạnh mẽ, cử động chủ yếu là gập và duỗi. Các cơ tay được phân hóa thành nhiều nhóm đảm nhiệm các chức năng khác nhau, cơ bàn tay cũng phân hóa nhiều, cùng với khớp xương cổ tay và bàn tay linh hoạt, làm cho cử động của tay rất phong phú, bao gồm quay cánh tay, gập duỗi và xoay cẳng tay, bàn tay. Đặc biệt, sự phân hóa của cơ cử động ngón cái rất hoàn chỉnh, với 8 cơ đảm nhận việc vận động ngón cái, giúp bàn tay linh hoạt và thuận tiện trong việc sử dụng công cụ.

3. Sự khác biệt giữa bộ xương người và bộ xương động vật

Những điểm khác biệt giữa bộ xương người và bộ xương động vật đã được nêu rõ trong bảng trên, bao gồm sự khác biệt về cột sống, lồng ngực, sự phân hóa xương tay và chân, cũng như đặc điểm về khớp ở tay và chân.

3.1 Sự phát triển của hộp sọ

Sự lao động đã làm cho hộp sọ của con người phát triển mạnh mẽ, chứa bộ não nặng gấp ba lần so với loài động vật có bộ não lớn nhất là khỉ đột.

3.2 Tỉ lệ giữa sọ và mặt

Trong cấu trúc của sọ và mặt, phần mặt ít phát triển hơn và có kích thước ngắn hơn, trong khi phần sọ phát triển hơn và bao phủ phần mặt. Do đó, tỷ lệ giữa sọ và mặt ở người nhỏ hơn so với ở động vật.

3.3 Lồi cằm ở xương mặt

Hàm dưới của con người có cằm phát triển và ngắn hơn so với động vật. Sự thay đổi này là kết quả của việc hàm dưới bị rút ngắn và sự phát triển của cơ lưỡi. Trong quá trình tiến hóa, góc hàm dưới trở nên nhỏ hơn, trong khi ở động vật, góc này thường rất tù hoặc gần như là một đường thẳng.

3.4 Cột sống

Có bốn điểm cong (cổ, ngực, thắt lưng, xương cùng) giúp con người đứng thẳng một cách dễ dàng. Những điểm cong này hỗ trợ chịu trọng lượng đầu và các lực tác động từ các chi dưới khi di chuyển.

Lồng ngực

Số xương sườn ít, mở rộng sang hai bên và hẹp theo chiều lưng bụng. Đối với các loài thú, cấu trúc này ngược lại. Trọng lượng nội quan dồn lên xương chậu, tạo điều kiện thuận lợi cho các cử động của chi trên khi lao động.

3.6 Chi trên

Các chi trên nhỏ gọn. Xương đai vai phát triển theo chiều ngang, lồng ngực rộng hơn so với bộ xương của loài thú. Khớp vai linh hoạt, cho phép chuyển động tự do trong phạm vi rộng, phù hợp với các hoạt động lao động của con người. Các khớp cổ tay được cấu tạo theo kiểu bầu dục, và ngón cái có khả năng đối diện với tất cả các ngón khác, giúp bàn tay cầm nắm dụng cụ và thực hiện các động tác lao động dễ dàng hơn.

3.7 Chi dưới

Các chi dưới mạnh mẽ, xương đùi khớp chặt với xương chậu và các xương cổ chân liên kết chắc chắn. Xương gót chân lớn, xương bàn chân và xương gót hợp lại tạo thành một cấu trúc hình vòm chịu lực tốt cho trọng lượng cơ thể. Xương chân có xương bàn chân to và xương ngón chân ngắn, xương cẳng chân dài với các khớp linh hoạt, thích hợp cho việc di chuyển trên mặt đất.

4. Những đặc điểm của bộ xương người thích ứng với tư thế đứng thẳng và đi bằng hai chân

• Cột sống có bốn điểm cong, xương chậu mở rộng, lồng ngực nở ra hai bên.
• Xương tay có khớp linh hoạt, ngón cái có thể đối diện với bốn ngón còn lại.
• Xương chân lớn, bàn chân hình vòm, xương gót phát triển ra phía sau.

5. Phương pháp để hệ cơ phát triển cân đối và xương chắc khỏe

- Áp dụng chế độ dinh dưỡng cân bằng.

- Tắm nắng để cơ thể chuyển hóa tiền vitamin D thành vitamin D thực thụ. Vitamin D giúp cơ thể hấp thu canxi để tạo ra xương chắc khỏe.

- Thực hiện rèn luyện thể chất và lao động với cường độ vừa phải. Để ngăn ngừa vẹo cột sống, cần lưu ý:

• Khi mang vác đồ nặng, không nên vượt quá khả năng của mình và tránh mang vác liên tục về một bên trong thời gian dài; nên đổi bên thường xuyên hoặc chia trọng lượng ra hai tay để cân bằng.
• Khi ngồi học hoặc làm việc, hãy duy trì tư thế ngồi thẳng lưng, tránh cúi gập hoặc nghiêng người.