ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ. Закладка скелета происходит на 3-й неделе эмбрионального развития: первоначально как соединительнотканное образование

Закладка скелета происходит на 3-й неделе эмбрионального развития: первоначально как соединительнотканное образование, а в середине 2-го месяца развития происходит замещение ее хрящевой, после чего начинается постепенное разрушение хряща и образование вместо него костной ткани. Окостенение скелета не завершается к моменту рождения, поэтому у новорожденного ребенка в скелете содержится много хрящевой ткани. В своем развитии некоторые кости проходят все три стадии (соединительнотканную, хрящевую, костную), такие кости называют вторичные. В некоторых костях в соединительнотканном скелете появляются очаги окостенения, то есть кость минует хрящевую стадию. Это первичные кости.

Сама костная ткань значительно отличается по химическому составу от ткани взрослого человека. Костная ткань ребенка содержит много воды и бедна минеральными солями. В связи с этим кости мягкие, эластичные и легко деформируются. Упругость костей в детском возрасте обуславливает их мышечную ломкость по сравнению с костями взрослых. Надкостница у детей толстая, более сильным ее развитием объясняется возможность поднадкостничных переломов в раннем возрасте. За период роста в костях ребенка количество воды сокращается, а количество минеральных веществ увеличивается. Содержание органических веществ при этом уменьшается.

Молодые кости растут в длину за счет деления клеток хрящей, которые покрывают эпифиз кости, а в ширину - за счет деления клеток надкостницы. К моменту окончания роста костей хрящи замещаются костной тканью. Развитие скелета у мужчин заканчивается к 20-24 годам. При этом прекращается рост костей в длину, а их хрящевые части заменяются костной тканью. Развитие скелета у женщин заканчивается к 18-21 году.

Позвоночный столб.Позвонки, формирующие позвоночный столб, развиваются как вторичные кости. Процесс окостенения позвоночного столба происходит в строго определенном порядке. Очаги окостенения появляются на 2-м месяце внутриутробного развития сначала в грудных позвонках, и затем окостенение распространяется по направлению к шейному и копчиковому отделам. Окостенение, начинающееся еще во внутриутробном периоде, продолжается в течение всего детского возраста. До 14 лет окостеневают только средние части позвонков. В период полового созревания появляются новые точки окостенения в виде пластинок, которые сливаются с телом позвонка после 20 лет. Процесс окостенения отдельных позвонков завершается с окончанием ростовых процессов – к 21-23 годам. Позднее окостенение позвоночника обусловливает его подвижность и гибкость в детском возрасте.

Рост позвоночного столба наиболее интенсивно происходит в первые 2 года жизни. В течение первых полутора лет жизни рост различных отделов позвоночника относительно равномерен. Начиная с 1,5 и до 3 лет, замедляется рост шейных и верхнегрудных позвонков и быстрее начинает увеличиваться рост поясничного отдела, что характерно для всего периода роста позвоночника. Усиление темпов роста позвоночника отмечается в 7-9 лет и в период полового созревания, после завершения которого, прибавка в росте позвоночника очень невелика.

Кривизна позвоночника, являющаяся его характерной особенностью, формируется в процессе индивидуального развития ребенка. В самом раннем возрасте (2-3 месяца), когда ребенок начинает держать головку, появляется шейный изгиб, направленный выпуклостью вперед (лордоз). К 6 месяцам, когда ребенок начинает сидеть, образуется грудной изгиб с выпуклостью назад (кифоз). Когда ребенок начинает стоять и ходить (9-12 месяцев), образуется поясничный лордоз и крестцово –копчиковый кифоз. С образованием поясничного лордоза центр тяжести перемещается кзади, препятствуя падению тела при вертикальном положении.

К году имеются уже все изгибы позвоночника. Но образовавшиеся изгибы не фиксированы и исчезают при расслаблении мускулатуры. К 7 годам уже имеются четко выраженные шейный и грудной изгибы, фиксация поясничного изгиба происходит позже – в 12-14 лет.

Грудная клетка. Окостенение грудины происходит вторичным способом, причем первые ядра окостенения появляются в рукоятке и теле ее еще во внутриутробном периоде развития. В мечевидном отростке ядро окостенения возникает лишь в 6-12 лет. Полное срастание всех костных участков грудины осуществляется после 25 лет. Окостенение ребер начинается на 6-8 неделе внутриутробного развития. Раньше всего появляются ядра в средних ребрах. Вторичные ядра возникают в 8-11 лет. Слияние костных частей ребра происходит в возрасте 18-19 лет, а головки и тела ребер — в 20-25 лет.

Форма грудной клетки существенно изменяется с возрастом. У новорожденных грудная клетка имеет форму колокола или груши, верхняя часть грудной клетки узкая, нижняя из-за высокого расположения внутренних органов расширена, переднее-задний диаметр ее больше поперечного. У взрослого же преобладает поперечный размер. На протяжении первого года жизни с развитием легких, которые начинают занимать большое пространство, верхние ребра, расположившиеся косо, начинают занимать горизонтальное положение. В связи с этим грудная клетка принимает бочкообразную форму. Такая форма грудной клетки сохраняется до 3-4 лет. К 6 годам устанавливаются свойственные взрослому относительные величины верхней и нижней части грудной клетки, резко увеличивается наклон ребер. К 12-13 годам грудная клетка приобретает ту же форму, что у взрослого.

Скелет верхних конечностей. Скелет верхних конечностей состоит из пояса верхних конечностей и костей свободных конечностей. Пояс верхних конечностей образуют лопатки и ключицы. Скелет свободной верхней конечности образован плечевой костью, подвижно соединенной с лопаткой, предплечьем, состоящим из лучевой и локтевой костей, и костями кисти. В состав кисти входят мелкие кости запястья, пять длинных костей пясти и кости пальцев кисти.

Все кости пояса верхних конечностей, за исключением ключицы, проходят хрящевую стадию. В ключице предхрящевая ткань сразу замещается костной. Процесс окостенения, начавшись в ней на 6-й неделе внутриутробного развития, почти полностью заканчивается к моменту рождения. Лишь грудинный конец ключицы не имеет ядра окостенения. Оно появляется только к 16-22 годам, а срастание его с телом происходит к 25 годам. Лопатки окостеневают в постнатальном онтогенезе, процесс этот завершается после 16-18 лет.

В большинстве костей свободных верхних конечностей первичные ядра окостенения возникают в течение 2-3 месяцев эмбрионального развития. В костях запястья они появляются после рождения: в головчатой и крючковатой — на 4-5-м месяце, а в остальных— в период от 2 до 11 лет. С 10-12 лет появляются половые отличия процессов окостенения. У мальчиков они опаздывают на 1 год. Окостенение фаланг пальцев завершается к 11 годам, а запястья – в 12 лет. Эти данные следует учитывать в педагогическом процессе. Окончательно не сформированная кисть быстро утомляется, детям младших классов не удается беглое письмо.

Сращение первичных и вторичных ядер окостенения в костях пояса заканчивается к 16-25 годам.

Скелет нижних конечностей состоит из тазового пояса и костей свободных нижних конечностей. Тазовый пояс образует крестец и неподвижно соединенные с ним две тазовые кости. Тазовые кости имеют круглые впадины, куда входят головки бедренных костей. Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, двух костей голени – большеберцовой и малоберцовой и костей стопы. Стопа образована костями предплюсны, плюсны и фаланг пальцев стопы.

Почти во всех костях нижних конечностей первичные ядра окостенения появляются в эмбриональном периоде развития. Лишь в костях предплюсны (ладьевидной, кубовидной и клиновидных) они образуются в период от 3-х месяцев после рождения до 5 лет.

Таз у новорожденных имеет форму воронки. Его переднее-задний размер больше поперечного. Нижнее отверстие таза очень мало. Плоскость входа расположена значительно более вертикально, чем у взрослого. Таз новорожденного состоит из трех отдельных (подвздошной, лобковой и седалищной), несросшихся костей. Ядра окостенения в подвздошной, седалищной и лобковой костях появляются в период от 3,5 до 4,5 месяцев внутриутробного развития. С 12 до 19 лет появляются вторичные ядра окостенения. Срастание всех трех костей происходит в 14-16 лет, а вторичные ядра соединяются с ранее сформировавшимися и сросшимися костями таза только к 25 годам.

В постнатальном периоде, после 9 лет, происходит изменение формы таза: у мальчиков таз становиться более высокий и узкий, чем у девочек.

В подростковом возрасте происходит постепенное срастание крестцовых позвонков в единую кость – крестец. У девочек при резких прыжках с большой высоты, при ношении обуви на высоких каблуках несросшиеся кости таза могут сместиться, что приведет к неправильному сращению их и, как следствие, сужению выхода из полости малого таза, что может в дальнейшем весьма затруднить прохождение плода при родах.

Стопа человека образует свод, который опирается на пяточную кость и на передние концы костей плюсны. Различают продольный и поперечный своды стопы. Продольный, пружинящий свод стопы присущ только человеку, и его формирование связано с прямохождением. По своду стопы равномерно распределяется тяжесть тела, что имеет большое значение при переносе тяжестей. Свод действует как пружина, смягчая толчки тела при ходьбе.

У новорожденного ребенка сводчатость стопы не выражена, она формируется позже, когда ребенок начинает ходить. Сводчатое расположение костей стопы поддерживается большим количеством крепких суставных связок. При длительном стоянии и сидении, переносе больших тяжестей, при ношении узкой обуви связки растягиваются, что приводит к уплощению стопы.

Черепначинает дифференцироваться на 2-м месяце внутриутробной жизни. Кости черепа развиваются и первичным и вторичным путем. К моменту рождения ядра окостенения имеются во всех костях черепа, но их разрастание и срастание происходит в постнатальном периоде.

У новорожденного мозговой отдел черепа в 8 раз больше, чем лицевой, а у взрослого в 2-2,5 раза. Меньшая величина лицевого черепа у новорожденных зависит от недоразвития лицевых, главным образом челюстных, костей. С ростом зубов эти соотношения приближаются к соотношению их у взрослого.

У новорожденного между костями черепа имеются пространства размером около 3 мм, заполненные соединительной тканью. Их называют швами. В процессе постнатального развития ширина швов уменьшается, так что соединительнотканная прослойка становиться едва различимой. После 30 лет происходит окостенение швов.

Характерной особенностью черепа детей грудного возраста является наличие родничков. Они представляют собой неокостеневшие участки перепончатого черепа, покрывающего головной мозг в период внутриутробного развития. Вследствие своей эластичности роднички могут западать или выбухать в зависимости от величины внутричерепного давления. Большой родничок (передний, лобный) имеет форму ромба, расположен между лобной и теменными костями, его средний размер – 2,5-5 см. К 1,5-2 годам жизни он обычно закрывается. Малый родничок треугольной формы (задний, затылочный) находится между теменными и затылочной костями, он имеет размер до 1 см. К моменту рождения у большинства детей он закрыт, иногда остается открытым в течение первого месяца жизни. Боковые роднички (передний – между лобной, теменной и височной костями; задний ̶ между затылочной и височной костями) закрываются к концу внутриутробного периода или вскоре после рождения. Благодаря родничкам кости крыши черепа могут заходить своими краями друг на друга. Это имеет большое значение при прохождении головки плода по родовым путям.

Затылочная кость у новорожденных состоит из четырех несросшихся костей, височная - из трех, нижняя челюсть – из двух половин, лобная – из двух, в клиновидной кости не сращены передняя и задняя части ее тела, а так же крылья с телом. На первом году жизни срастаются большие крылья с телом клиновидной кости, срастание передних и задних участков ее тела происходит только в 13 лет. Половинки нижней челюсти срастаются к 2 годам. Срастание отдельных частей височной кости происходит в 2-3 года, затылочной – 2 в 4-5 лет. Сращивание двух половин лобной кости заканчивается к концу 3-го года жизни, шов между ними исчезает в 7-8 лет.

Пазухи в костях черепа формируются в основном после рождения ребенка. У новорожденного имеется только зачаток верхнечелюстной, или гайморовой, полости. Формирование пазух заканчивается только в зрелом возрасте.

Рост головы наблюдается на всех этапах развития ребенка, наиболее интенсивно он происходит в период полового созревания. С возрастом существенно изменяется соотношение между высотой головы и ростом. У новорожденных голова относительно больших размеров и составляет 1/4 длинны тела, тогда как у взрослых 1/8. Это соотношение используется как один из нормативных показателей, характеризующих возраст ребенка.

Мышечная система. Формирование скелетных мышц происходит на очень ранних этапах развития. На 8-й неделе внутриутробного развития различимы уже все мышцы, а к 10-й неделе развиваются и сухожилия. Связь первичной закладки мышц с соответствующими нервами обнаруживается уже на 2-м месяце развития. Однако двигательные нервные окончания впервые появляются лишь на 4-м месяце внутриутробного развития. Созревание мышечных волокон связано с увеличением количества миофибрилл, появлением поперечной исчерченности, увеличением числа ядер. Оно осуществляется в разных мышечных волокнах с неодинаковой скоростью. Раньше всего дифференцируются волокна мышц языка, губ, межреберных мышц, мышц спины и диафрагмы. Затем ­­- мышцы верхней конечности и в последнюю очередь - мышцы нижней конечности.

Мышечный тонус. В период новорожденности и в первые месяцы жизни детей тонус скелетных мышц повышен. Это связано с повышенной возбудимостью красного ядра среднего мозга. По мере усиления влияний, поступающих из структур головного мозга по пирамидной системе и регулирующих функциональную активность спинного мозга, тонус мышц снижается. Снижение тонуса отмечается во втором полугодии жизни ребенка, что является необходимой предпосылкой для развития ходьбы. Тонус мышц играет важную роль в осуществлении координации движений.

Быстрота движения характеризуется как скоростью однократного движения, так и частотой повторяющихся движений. Скорость однократных движений увеличивается в младшем школьном возрасте, приближаясь в 13-14 лет к уровню взрослого. К 16-17 годам темп увеличения этого показателя несколько снижается. К 20-30 годам скорость однократного движения достигает наибольшей величины. Это связано с увеличением скорости проведения сигнала в нервной системе и скорости протекания процесса передачи возбуждения в нервно-мышечном синапсе.

С возрастом увеличивается максимальная частота повторяющихся движений. Наиболее интенсивный рост этого показателя происходит в младшем школьном возрасте. В период от 7 до 9 лет средний ежегодный прирост составляет 0,3-0,6 движений в секунду. В 10-11 лет темп прироста снижается до 0,1-0,2 движения в секунду и вновь увеличивается (до 0,3-0,4 движения в секунду) в 12-13 лет. Частота движений в единицу времени у мальчиков достигает высоких показателей в 15 лет, после чего ежегодный прирост снижается. У девочек максимальных значений этот показатель достигает в 14 лет и далее не изменяется. Увеличение с возрастом максимальной частоты движений объясняется нарастающей подвижностью нервных процессов, обеспечивающей более быстрый переход мышц-антагонистов из состояния возбуждения в состояние торможения и обратно.

Точность воспроизведения движений также существенно изменяется с возрастом. Дошкольники 4-5 лет не могут совершать тонкие точные движения, воспроизводящие заданную программу. В младшем школьном возрасте возможность точного воспроизведения движений по заданной программе существенно возрастает. С 9-10 лет организация точных движений происходит по типу взрослого. В совершенствовании этого двигательного качества существенную роль играет формирование центральных механизмов организации произвольных движений, связанных с деятельностью высших отделов ЦНС.

В течение длительного периода онтогенеза формируется и выносливость (способность человека к продолжительному выполнению того или иного вида умственной или физической деятельности без снижения их эффективности). Выносливость к динамической работе еще очень невелика в 7-11 лет. С 11-12 лет мальчики и девочки становятся более выносливыми. Хорошим средством развития выносливости являются ходьба, медленный бег, передвижение на лыжах. К 14 годам мышечная выносливость составляет 50-70%, а к 16 годам – около 80% выносливости взрослого человека.

Выносливость к статическим усилиям особенно интенсивно увеличивается в период от 8 до17 лет. Ее наиболее значительные изменения отмечаются в младшем школьном возрасте. У 11-14-летних школьников самыми выносливыми являются икроножные мышцы. В целом выносливость к 17-19 годам составляет 85% уровня взрослого, а максимальных значений она достигает к 25-30 годам.

Темпы развития многих двигательных качеств особенно высоки в младшем школьном возрасте, что, учитывая интерес детей к занятиям физкультурой и спортом, дает основание целенаправленно развивать двигательную активность в этом возрасте.

Литература:

1. Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Анатомия и физиология детского организма: учеб. для студентов пед. Институтов по спец. Педагогика и психология -2-е изд., перераб.-М.: Просвещение, 1986.-С. 273-285.

2. Хрипкова А.Г., Антропова М.В., Фарбер Д.А. Возрастная физиология и школьная гигиена: пособие для студентов пед. институтов. ─ М.: Просвещение, 1990.─С.147-156.

3. Ежова Н.В., Русакова Е.М., Кащеева Г.И. Педиатрия. ─ Минск: Вышэйшая школа, 2003.─С. 197-201.

4. http://www.studentmedic.ru/download.php?rub=1&id=1585