水力骨架：特征和实例 - 生物学

甲hydroskeleton或流体静骨架是由围绕肌肉结构和动物的身体提供了支持一个充满液体的腔体的。静液压骨骼参与运动，使动物具有广泛的运动范围。

在缺乏刚性结构的无脊椎动物中很常见，例如structures，一些息肉，海葵，海星和其他棘皮动物，它们缺乏能够支撑身体的刚性结构。在它们的位置，有静水骨架。

资料来源：来自Wikimedia Commons的Rob Hille，动物的某些特定结构通过这种机制起作用，例如哺乳动物和乌龟的阴茎，以及蜘蛛的腿。

相反，有些结构使用静水骨架机制，但缺少充满液体的空腔，例如头足类动物的肢体，哺乳动物的舌头和大象的躯干。

静液压骨骼最杰出的功能之一是支持和运动，因为它是一种肌肉拮抗剂，可帮助放大肌肉收缩力。

静液压骨架的功能取决于保持恒定的体积及其产生的压力-也就是说，填充腔体的流体是不可压缩的。

特点

动物需要特殊的结构来支撑和移动。为此，有各种各样的骨骼为肌肉提供拮抗剂，传递收缩力。

但是，术语“骨骼”超出了脊椎动物的典型骨骼结构或节肢动物的外部骨骼。

流体物质还可以利用内部压力满足支撑要求，形成内部分布在无脊椎动物谱系中的水骨架。

水骨骼由一个或多个充满流体的空腔组成，这些空腔使用液压机制，其中肌肉组织的收缩转化为流体从一个区域到另一个区域的运动，从而作用于冲动传递的机制-肌肉拮抗剂。

水骨架的基本生物力学特征是它们形成的体积的恒定性。在施加生理压力时，它必须具有压缩能力。该原理是系统功能的基础。

支撑系统在空间上的安排如下：肌肉组织围绕着一个充满液体的中央腔。

它也可以以三维方式排列，形成一系列形成固体肌肉的肌肉纤维，或者排列成穿过充满液体和结缔组织的空间的肌肉网络。

但是，这些布置之间的界限没有得到很好的定义，我们发现静液压骨架具有中间特性。尽管无脊椎动物的水骨骼变化很大，但它们均根据相同的物理原理起作用。

肌肉的三种总体排列方式：圆形，横向或径向。圆形肌肉组织是连续的层，围绕所讨论的身体或器官的圆周排列。

横向肌肉包括垂直于结构最长轴定位的纤维，并且可以水平或垂直定向-在具有固定方向的身体中，常规的垂直纤维是腹腹，水平的纤维是横向的。

另一方面，肌包括垂直于从中心轴朝向结构外围的最长轴定位的纤维。

静液压骨骼中的大多数肌肉纤维都是斜纹的，并具有“超拉伸”的能力。

静液压骨骼支持四种运动：伸长，缩短，弯曲和扭曲。当肌肉中的收缩减少时，体积常数的面积就会发生结构的伸长。

当任何一块肌肉（垂直或水平）收缩时，只要保持音调朝向定向，就会发生伸长。实际上，系统的整个操作取决于内部流体的压力。

想象一个具有初始长度的恒定体积的圆柱体。如果我们通过收缩圆形，横向或径向肌肉来减小直径，则由于结构内部出现的压力增加，圆柱体会向侧面拉伸。

相反，如果我们增加直径，则结构会缩短。缩短与纵向排列的肌肉收缩有关。这种机制对于静水器官至关重要，例如大多数脊椎动物的舌头。

例如，在头足类（使用一种静水骨架）的触手中，直径只需减小25％即可增加长度80％。

静水骨架在动物界广泛分布。尽管在无脊椎动物中很常见，但某些脊椎动物器官的工作原理相同。实际上，静水骨架不仅限于动物，某些草本系统也使用这种机制。

例子包括海鞘，头足类，幼虫和成年鱼类的脊索特性，以及昆虫和甲壳类的幼虫。接下来，我们将描述两个最著名的例子：息肉和蠕虫

海葵是具有静水骨架的动物的经典例子。该动物的身体由在底部闭合的空心圆柱体和在围绕口部开口的上部具有口腔盘形成。肌肉组织基本上是上一节中描述的组织。

水通过口腔进入，当动物关闭时，内部容积保持恒定。因此，减小身体直径的收缩增加了海葵的高度。同样，当海葵伸展圆形肌肉时，它会变宽，其高度会减小。

相同的系统适用于earth。这一系列的蠕动运动（延长和缩短事件）使动物运动。

这些Annelles的特征是将腔划分为多个段，以防止来自一个段的流体进入另一段，并且每个段独立运行。