Опорно-двигательный аппарат у детей. Грудной ребёнок

Опорно - двигательный аппарат состоит из скелета (костей), мышц, связок и суставов. Эти структуры образуют полости для внутренних органов, защищают внутренние органы, а также обеспечивают двигательные акты.

Скелет (рис, 24) образует структурную основу тела, определяет его форму и размеры. В скелете взрослого человека насчитывается более 200 костей, которые прежде всего выполняют опорную функцию и являются своеобразными рычагами при осуществлении двигательных актов. Вместе с этим кости активно участвуют в процессах обмена веществ: накапливают минеральные соли и, при необходимости, снабжают их организма (в основном соли кальция и фосфора). В костях также содержится кроветворная ткань - красный костный мозг.

Кости содержат примерно 60% минеральных веществ, 30% органических компонентов (в основном белок оссеин и тела костных клеток -остеобластив) и 10% воды. Такое соединение веществ в строении костей обеспечивает им значительную прочность (в 30 раз прочнее кирпича и в 2,5 раза прочнее гранита) и большую упругость, эластичность и вязкость (в 9 раз превышает вязкость свинца). Кости характеризуются значительным запасом надежности (например, бедренная кость выдерживает нагрузку в 1,5 тонны). У детей трубчатые кости растут в длину за счет хрящей между концами костей (эпифизами) и их телом (диафизом), а в толщину - за счет поверхностной ткани - надкостница. Плоские кости растут во всех направлениях

только за счет надкостницы. На момент окончания роста тела человека хрящи во многих костях заменяются на костную ткань. Развитие скелета у мужчин заканчивается в 20-24 года, а у женщин - в 17-21 год.

Отдельные кости и. даже части скелета созревают в разные периоды. Так, до 14 лет окостенением охвачено только средние части позвонков, тогда как другие их отделы остаются хрящевыми и только в 21-23 года они полностью становятся костными. К этому же периоду в основном завершается окостенение и большинстве других костей скелета.

Важным этапом в развитии скелета человека является формирование и закрепление сгибов позвоночника (рис. 25), которые делятся на те, которые направлены выпуклой стороной вперед и называются лордоз (имеют место в области шеи и поясничного отдела позвоночника) и такие, которые направлены назад и называются кифоз (грудной и крестцовый отделы позвоночника). Наличие

лордозов и кифозов необходимое явление, обусловленное прямостоячей позой человека при стояний и хождении; это также требуется для поддержания равновесия тела и обеспечения функции амортизации при передвижении, прыжках и др. Сагиттальные (при взгляде со стороны) сгибы позвоночника появляются с момента, когда дети начинают поднимать голову, садиться, вставать и ходить (в возрасте до и года). До 5-6 лет сгибы позвоночника мало фиксированные и если ребенок ложится, то чаще всего эти сгибы исчезают (выравниваются). Закрепление сгибов позвоночника происходит постепенно: до 7-8 лет формируются только шейный и грудной изгибы, а в 12-14 лет - лордоз поясничного отдела позвоночника и кифоз крестцового отдела позвоночника. Окончательное закрепление лордозов и кифозов завершается с окостенением позвонков позвоночника (17-20 лет). В фронтальной проекции (при взгляде спереди или сзади) нормально развитый позвоночник должен быть ровным.

Отклонениями от нормальной формы позвоночника могут быть: выпрямленный позвоночник, когда недостаточно развиты лордозы и кифозы по причинам, например, мало подвижности ребенка; лордотичний или кифатичний позвоночник, когда увеличены, соответственно, лордозы или кифозы. Сгибы позвоночника влево или в право обусловливают сколиотическую форму позвоночника. Формы позвоночника создают соответствующие формы осанки (осанки) тела: нормальную, выпрямленную, лордотичну, кифатичну (сутулая) или сколиотическую.

Вместе с формированием позвоночника у детей развивается и грудная клетка, которая приобретает нормальную цилиндрической формы, как у взрослых, примерно в 12-13 лет, а дальше может до 25-30 лет увеличиваться только по размерам. Отклонениями в развитии формы грудной клетки чаще всего бывают: коническая форма (сужена вверх) и уплощенная форма (уменьшенные переднеприводной задние размеры). Различные отклонения от развития нормальных форм позвоночника и грудной клетки могут негативно влиять не только на осанку тела, но и нарушать нормальное развитие внутренних органов, ухудшать уровень соматического здоровья.

К отклонений форм позвоночника и грудной клетки у детей могут приводить неправильное сидение за партой или столом (сгибание в сторону, низкие наклоны над партой или лягання на край стола и др.), Неправильная поза при стоянии и ходьбе (опускания одного плеча ниже второго, опускание головы, сутулость), физические перегрузки, особенно подъема и перенос тяжелых вещей, в том числе, в одной руке. Для профилактики и предотвращения отклонений в развитии скелета туловища необходимо соблюдать гигиенические требования работы за столом (партой) и гигиены физических нагрузок. Нормальному развитию позвоночника и грудной клетки в большой степени способствуют рациональные физические упражнения. Специальные физические упражнения могут быть также одним из наиболее эффективных мер для устранения отклонений развития скелета, в том числе сутулости, сколиоза и др.

Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса верхних конечностей, включая две лопатки и две ключицы, и скелета свободной верхней конечности. Последняя в свою очередь состоит из плечевой кости, костей перед плеччя (локтевой и лучевой) и костей кисти (8-й костей зап "ястка, 5-й костей п" ястка и костей фаланг пальцев: большой палец - 2, остальные пальцы-по 3 фаланги).

Скелет нижних конечностей состоит из костей тазового пояса и костей свободной нижней конечности. Тазовый пояс, в свою очередь, образуют крестцовая кость (пять крестцовых позвонков, срастаются), копчик и три пары тазовых костей (по две подвздошных, ягодичных и лобковых). У новорожденного ребенка кости тазового пояса соединяются хрящами.

С 5-6 лет начинается сращивание позвонков крестцового отдела позвоночника и костей таза, которое завершается в 17 - 18 лет. До этого возраста очень опасно детям прыгать с большой высоты (более 0,7-0,8 м), особенно девушкам, так как это может привести к смещений костей таза и их неправильном росту. В результате могут возникать различные нарушения развития органов малого таза, а у девушек, как будущих женщин, еще и осложнения при беременности и при рождении ребенка. К аналогичным последствиям может привести также подъема и перенос тяжелых вещей (до 13-15 лет - более 10 кг), или постоянное использование девушками до 13-14 лет обувь на высоком каблуке (опасная высота каблука обуви для детей не более 3 см).

Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, малой и большой костей голени и костей стопы. Стопа образована костями предплюсны (7 костей), плюсны (5 костей) и фаланг пальцев (такие, как и на руке). Все кости стопы соединены крепкими связями и при нормальном развитии сама стопа приобретает вогнутого формы склепа, что обеспечивает эффект пружины (амортизатора) и связано с прямохождением человека. Стопа в форме склепа значительно уменьшает толчки тела при ходьбе, беге и переносе грузов. У новорожденного ребенка склепа (свода) стопы нет и она плоская. Склеп стопы формируется вместе с началом хождения ребенка и окончательно закрепляется в 14-16 лет. При длительном стоянии, сидении, переносе значительных грузов, при использовании узкого и перегревая стопы обувь, при прыжках с высоты более им связки стопы у детей могут растягиваться и тогда стопа редуцийно уплощается. Человек с плоскими стопами быстро устает при ходьбе и стоянии, уменьшает показатели скорости бега, прыжков и, фактически, является определенным инвалидом. Предотвратить уплощение стопы позволяют хождение босиком (особенно по песку, или гальке), физические упражнения для закрепления связок стопы, умеренные прыжки, бег, занятия двигательными спортивными игрищами, использование удобной обуви. Оценить состояние стопы можно путем получения оттиска стопы на полу или на бумаге (например, мокрой стопы на листке газеты). На рис. 26 приведены формы стопы с разной степенью уплощение. Наличие уплощение стопы можно объективно оценивать по плантографичною методике В. А. Яралова-Яраленда. Для этого на

отпечаток стопы наносят две линии (рис 27): АВ, соединяющей середину пятки с серединой основания большого пальца и АС, которая соединяет середину пятки со вторым между пальцевым промежутком.

Если внутренний сгиб контура отпечатка стопы не доходит до линии АС, или только доходит до нее то констатируется нормальная стопа (И) если контур отпечатка находится между линиями АВ и АС, то стопа уплощена (II), а если контур отпечатка стопы доходит только до линии АВ то стопа плоская (III). Скелет верхних и нижних конечностей у детей развивается до 18-20 лет. С 6-7 лет у мальчиков и у девочек начинаются интенсивные процессы окостенения мелких костей запястья, но 10-12 лет начинают возникать половые различия в скорости процессов окостенения: у мальчиков эти процессы замедляются и окостенение задерживается на 1-1,5 года. Окостенения фаланг пальцев у большинства детей завершается в 11-12 лет, а запястья в 12-13 лет с чем связано, например, закрепление окончательного почерка письма. Не сформирована кость руки детей быстро устает (например, при длительной физической нагрузке, или письме). Вместе с этим умеренные и доступные физические движения способствуют развитию и даже до поры, задерживают процессы окостенения. Например, игра на музыкальных инструментах задерживает окостенение костей флангов пальцев и они продолжительнее растут в длину - вырастают так называемые "пальцы пианиста".

Скелет головы у человека называется черепа и объединяет два отдела: мозговой и лицевой. Череп состоит около с 23 костей, которые у ребенка соединяются хрящами, кроме нижней челюсти, которая имеет сустав. Основными костями мозгового отдела черепа является нечетные лобная, клиновидная, решетчатая и затылочная кости, а также парные теменные и височные кости. В лицевой отделе черепа парными костями есть слезные, носовые, скуловые (скулы), верхнее челюстные и небе, а не парными - нижняя челюсть и подъязычная кость. Наиболее быстро кости черепа растут в первый год жизни; с этого же периода хрящевые соединения костей постепенно начинают заменяться на костную ткань - идет рост костей путем образования швов. С возрастом у ребенка значительно изменяются пропорции частей черепа: у новорожденного ребенка мозговой отдел в 6 раз больше лицевого, тогда как у взрослого человека всего в 2-2,5 раза. Рост костей черепа совершается в 20-25 лет.

Пропорциональность развития отдельных частей скелета оценивают по показателю соотношения высоты головы и роста человека. Для новорожденного она составляет приблизительно 1: 4; в 2 года - 1: 5; в 6-9 лет - 1: 6; у взрослых - 1: 7.

Мышечная система человека состоит из трех типов мышц: мышц скелета, мышц сердца и гладких мышц внутренних органов и сосудов. Активной частью опорно - двигательного аппарата является скелетные мышцы, общее количество которых в организме около 600.

Общая схема расположения скелетных мышц в организме человека приведена на рис. 28. По форме мышцы бывают широкие (например, поверхностные мышцы туловища, живота), короткие (между позвонками позвоночника), длинные (мышцы конечностей, спины) круговые (мышцы вокруг рта, глаз, вокруг отверстий - сфинктера и т. д.). По функции различают мышцы - сгибатели, разгибатели; приводя или отводя; поворачивая внутрь или снаружи.

Структурной единицей мышц является миофибриллы, представляющий собой соклетие (объединения) нескольких десятков клеток, покрытых общей оболочкой. Активными элементами, обеспечивающими сократительную функцию мышц является миофиламенты (протофибрилы) в виде белков актина (длинные и тонкие волоконца) и миозина (короткие и в два раза более толстые, чем актин, волоконца). В гладких мышцах миофиламенты расположены неупорядоченно и преимущественно по периферии внутренней поверхности миофибрилы. В скелетных мышцах актин и миозин строго упорядоченные специальным каркасом и занимают всю внутреннюю полость миофибрилы. Места, где волоконца актина частично входят Между волоконцами миозина в микроскоп выглядят темными полосками, а другие частицы - светлыми, поэтому такие миофибрилы называются поперечно-полосатых. При сокращении мышцы волокна актина, используя энергию аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) продвигаются вдоль волоконец миозина, что и обусловливает механизм мышечного сокращения. Миозин при этом выполняет роль фермента аденозинтрифосфатазы, что способствует расщеплению АТФ и удалению квантов энергии. Благодаря своей строения, гладкие мышцы сокращаются относительно медленно (от нескольких секунд до 2-5 минут). Разделенными мышцы способны сокращаться очень быстро (за доли секунды).

Сформированный скелетная мышца состоит из пучков в десятки тысяч миофибрилы, покрытых общей оболочкой, которая называется фасцией. Места, где расположены непосредственно мышечные волокна, называются брюшка мышцы. По краям брюшка обычно вырастают сухожильные отростки для прикрепления к костям или другим мышц. Тот отросток, из которого мышца начинается, называется головкой, а противоположный - хвостом мышцы. Исходя из этого мышцы бывают 1-о, 2-х, 3-х и 4-х голове. Хвосты где каких мышц могут срастаться, образуя широкие сухожильные звена - апоневрозы.

Все мышцы в организме человека, в зависимости от размещения делятся на мимические и жевательные мышцы лица, мышцы головы, шеи, спины, грудной клетки, живота и мышцы верхних и нижних конечностей.

В процессе развития ребенка отдельные мышцы и мышечные группы растут неравномерно: сначала (в возрасте до одного года) ускоренно развиваются жевательные мышцы лица, мышцы живота и спины; в возрасте 1-5 лет наиболее интенсивно развиваются мышцы грудной клетки, спины и конечностей. В подростковый период ускоренно растут связи костей и сухожилия, а мышцы становятся длинными и тонкими, так как не успевают вырастать в след за ростом длины тела. После 15-17 лет мышцы постепенно приобретают формы и размеров, которые свойственны взрослым. При физических тренировках развитие мышц может длиться до 25-32 лет, а сами мышцы могут приобретать внушительных размеров.

Важнейшим качеством мышц является их сила, которая зависит от количества мышечных волокон (миофибрилы) на единицу площади перекладины мышцы. Установлено, что 1 см2 перекладины мышцы способен развивать усилия до 3 0 кг. Мышцы могут выполнять статическую или динамическую работу. При статической нагрузке определенные мышцы долгое время находятся в сокращенном (напряженном) состоянии, например, при упражнениях на кольцах, или при подъеме и содержании штанги. Статическая нагрузка требует одновременного сокращения многих мышц тела и поэтому вызывает быстрое утомление. При динамической работе отдельные мышцы сокращаются по очереди; акты сокращения быстро меняются на расслабление и поэтому утомление наступает значительно медленнее.

Нагрузка на мышцы является необходимым условием их развития и существования. Без работы мышцы испытывают атрофии (уменьшение, отмирание) и теряют работоспособность. Противоположный эффект дают физические тренировки, благодаря которым сила, выносливость и работоспособность могут значительно увеличиваться.

Все мышцы человека, даже во время покоя и сна, частично напряжены, то есть находятся в определенном тонусе, что необходимо для поддержания работы внутренних органов, для сохранения форм и пространственной позы тела. Тонус мышц обеспечивается непрерывными нервными импульсами от двигательных нейронов стволового отдела головного мозга (размещены в красных ядрах среднего мозга). Поддержка постоянного тонуса скелетных мышц имеет большое значение для осуществления координации движений и обеспечения постоянной готовности мышц к активности.

У ребенка первого года жизни мышцы составляют всего 16% массы тела, в 3-5 лет - 23,3%, в 7-8 лет - 27% массы тела в 14-15 лет - 33%; в 17-18 лет - 44% общей массы тела. Рост массы мышц происходит как за счет увеличения их длины, так и за счет толщины волокон и увеличение количества мышечных миофибрилы. У детей до 3-4 лет диаметр большинства скелетных мышц увеличивается относительно новорожденного в среднем в 2-2,5 раза; в 7 лет - в 15-20 раз, в 20 лет - в 50-70 раз. Вообще, мышцы человека могут расти до 30-35 лет.

Мышечная сила у детей до 3 лет небольшая, и только с 4-5 лет начинает постепенно расти. В 7-11 лет показатели мышечной силы детей еще остаются относительно низкими и поэтому силовые, а особенно статические, нагрузки приводят к быстрому утомлению. В этом возрасте дети более способны выполнять краткосрочные динамические упражнения на скорость и силу.

Однако младших школьников следует постепенно приучать к поддержке статичных поз, что особенно важно для образования и сохранения правильной осанки тела.

Наиболее интенсивно мышечная сила как у парней так и у девушек нарастает в подростковом возрасте, а начиная с 13-14 лет проявляются четкие половые особенности развития мышечной силы: у ребят она становится значительно больше, чем у девушек. Последнее следует учитывать при организации занятий физкультурой с девушками - подростками, ограничивающие интенсивность и тяжесть их нагрузок.

Нарастание силы в большинстве мышц продолжается до 25-26 лет, а в сгибателей - разгибателей конечностей - до 29-30 лет.

Неравномерность развития силы различных групп мышц необходимо учитывать при организации физического воспитания и при Привлечение детей к общественно - полезному труду.

Важным функциональным показателем состояния нервно-мышечной системы считается скорость движений (одноактных, или ряда повторяющихся). Скорость одноактных движений особенно интенсивно растет у младших школьников и в 13-14 лет приближается к уровню взрослых. С 16-17 лет темп роста этого показателя замедляется, но скорость движений продолжает постепенно расти, достигающие максимума в 25-30 лет. Следует отметить, что повышение скорости двигательных актов с возрастом ребенка связано с ростом скорости проведения нервных импульсов по нервам, а также с увеличением скорости передачи возбуждений в нервно - мышечных синапсах. Такой эффект обусловлен, соответственно, процессами миелинизации нервных волокон (аксонов) и увеличением количества синапсов и созреванием последних.

С возрастом у детей нарастает также скорость движений, которые повторяются. Наиболее интенсивно это качество развивается у младших школьников. В период с 7 до 9 лет средний ежегодный прирост скорости движений составляет 0,3-0,6 движений в секунду (с). В период 10-11 лет темпы прироста скорости сложных движений замедляются (0,1-0,2 движений за с) и снова растут (прирост до 0,3-0,4 движений за с) в 12-13 лет. Максимальная частота движений (до 6-8 движений за с) у мальчиков устанавливается в 15 лет, а у девушек - в 14 лет и далее с возрастом этот показатель почти не меняются. Считается, что увеличение частоты движений связано с нарастанием подвижности нервных процессов и с выработкой механизма более быстрого переключения мышц - антагонистов (сгибателей - разгибателей) от состояния возбуждения в состояние торможения и наоборот. Развитие скорости как одноактных, так и сложных двигательных актов у детей можно значительно специальными тренировками, если это делать именно в период младшего школьного возраста.

Важное качество двигательных актов - это их точность, которая также значительно меняется с возрастом: до 5 лет детям трудно совершать точные движения; в младший школьный период точность движений значительно возрастает и примерно с 9-10 лет дети способны выполнять движения с точностью на уровне взрослых. Овладение точностью движений связано с созреванием высших центров регуляции двигательных действий и с совершенствованием рефлекторных путей, а именно с процессами миелинизации нервных волокон. Вместе с развитием точности движений у детей развивается способность координировать уровень мышечного напряжения. У детей младшего школьного возраста это качество еще недостаточно развита, а окончательно формируется только в 11-16 лет. Развития точности движений и способности к статического напряжения мышц значительно способствуют овладения каллиграфическим письмом, выполнение сложных трудовых операций (работа с пластилином, выпиливания и др.), И специальные физические упражнения на уроках физической культуры, такие как гимнастика, настольный тенниса, игры и упражнения с мячом.

Важным качеством физического развития детей является формирование их выносливости, в том числе, выносливости скелетных мышц "

Выносливость к динамической работе у детей младшего школьного возраста (7-11 лет) еще остается очень низкой и только с 11-12 лет она начинает постепенно расти, достигая в 14 лет примерно 50-70%, а в 16 лет - 80% той выносливости, имеющих взрослые люди.

Выносливость к статическим усилиям у детей постепенно нарастает с 8 до 17 лет, причем у младших школьников это происходит наиболее интенсивно. В 17-18 лет статическая выносливость достигает 85% таковой у взрослых людей. Окончательно выносливость к динамическим и статическим усилиям достигает максимума в 25-30 лет. Развития всех видов

выносливости способствуют длительная ходьба, бег, плавание, спортивные игры (футбол, волейбол, баскетбол и др.).

Таким образом, развитие многих двигательных качеств у детей происходит в период младшего школьного возраста, что дает основания рекомендовать для этой категории детей как можно шире внедрять меры целенаправленного влияния на развитие их двигательной активности, в том числе, путем организации специальных занятий на уроках физкультуры и во время спортивных тренировок.

Среди четко выраженных заболеваний и деформаций опорно-двигательного аппарата грудных детей на практике встречается большое число нестойких, переходящих нарушений, которые вызывают беспокойство родителей. Это пяточная и пяточно-вальгусная установка стоп у новорожденного, кажущееся плоскостопие, асимметрия кожных складок на бедрах и ягодицах, варусное (О-образное) искривление ног, беспорядочное движение рук, ограничение отведения ножек согнутых в тазобедренных и коленных суставах и др.

Чтобы отличить патологическое состояние от нормального необходимо знать особенности развития ребенка, его двигательные возможности.

Так, нефиксированная пяточно-вальгусная установка стоп, как правило, бывает вследствие внутриутробного прижатия ее, и быстро проходит после рождения. Гимнастика и массаж , прибинтовывание к тылу стопы мягкого ватного валика ускоряет процесс восстановления нормальной функции стоп.

Отсутствие при нагрузке у грудного ребенка, свойственного взрослым продольного свода подошвенной поверхности стоп еще не свидетельствует о наличии плоскостопия, т.к. свод формируется на протяжении первых лет жизни, а до этого выражено слабо благодаря толстому жировому слою на подошвенной поверхности. При этом надо следить, нет ли условий, способствующих образованию плоскостопия (ожирение, лишний вес, слабость мышачно-связочного аппарата, в том числе рахитического происхождения, деформации коленных суставов и стоп). Во всех этих случаях предупредительными мерами будут гимнастика, массаж, ограничение нагрузки, ношение ортопедической обуви и др.

Что касается варусной (О-образной) деформации нижних конечностей, то она характерна для новорожденных и со временем проходит, но при малейшем усилении кривизны необходимо принимать профилактические меры (снижение нагрузки на нижние конечности, борьба с тучностью ребенка, проведение противорахитических мероприятий, массаж, гимнастика, ванны).
Ручками ребенок в норме беспорядочно двигает, но беспорядочные движения рук у правильно развивающегося ребенка должны стать целенаправленными уже к 2-3 месяцам.

Часто у новорожденных и грудных детей выявляется асимметрия кожных складок на бедрах и ягодицах. При этом следует обращать внимание не на складки на бедрах и их количества, а на ягодично-бедренные и подколенные складки, которые при вывихе и подвывихе бедра располагаются асимметрично на разном уровне. Опыт показал, что почти у 80% детей асимметрия кожных складок на бедрах не сопровождается дисплазией (недоразвитие) тазобедренных суставов и только и у 20% сопутствует дисплазия.

В норме отведение бедра при согнутых ножках у детей первых месяцев жизни достигается до 80-90`. Ограничение отведения в этом возрасте может зависеть от повышенного тонуса приводящих мышц, чем от анатомичеких изменений в тазобедренном суставе. Такое физиологическое повышение мышечного тонуса у детей первых месяцев жизни создает картину ограничения движения в различных суставах, в том числе и тазобедренного. Но если оно ограничено и невозможно больше чем до положения 70-75`, такой ребенок должен быть осмотрен и взят на лечение у ортопеда , как подозрительный по дисплазии. При этом надо проверить устойчивость (стабильность) тазобедренных суставов. Хруст и щелчок в области тазобедренного сустава или (обоих суставов) показатель нестабильности сустава или выскальзывания головки бедренной кости из суставной впадины (вывих или подвывих бедра). В этих случаях обязательно назначается лечение. Сводиться оно к широкому пеленанию: две пеленки складываются несколько раз и прокладываются между ножками ребенка, согнутыми в тазобедренных и коленных суставах и отведенными на 70-80` (подобное пеленание может быть рекомендовано всем детям, т.к. в этом положение тазобедренные суставы лучше развиваются и оно физиологично в первые дни жизни ребенка).

Задержка развития статокинетических функций ползанья, сидения, вставание на ноги нередко пугает родителей, но надо иметь в виду, что сроки освоения этих функций весьма индивидуально и если ребенок в год еще не начал ходить, то это еще не означает, что он болен. Однако в этих случаях, при отсутствии признаков какого-то заболевания, как и при рахите следует назначить общий массаж, гимнастику, ванны, проверить полноценность питания и режим ребенка.

Эти и многие другие беспокойства родителей наилучшим образом разрешаются при профилактических осмотрах у ортопеда и невропатолога в первые месяцы жизни.

Т.Я. Мацкеплишвили - ортопед высшей категории, Кандидат медицинских наук ГУ НЦЗД РАМН

Рост и развитие костей. В эмбриональном периоде развития скелет закладывается как соединительнотканное образование. В не­которых костях непосредственно в соединительнотканном скелете появляются очаги окостенения, т. е. кость в своем развитии минует хрящевую стадию. Такие кости называют первичными (кости.че­репа). Для большинства костей характерно замещение соедини­тельной ткани хрящевой, после чего хрящ разрушается и вместо него образуется костная ткань. Так формируются вторичные кости.

Окостенение происходит двумя путями: энхондральное окосте­нение, когда очаги окостенения появляются внутри хряща, и пери- хондральное, начинающееся с его поверхности.-

В коллагеновых волокнах формирующейся костной ткани (в оп­ределенных их участках) содержатся активные центры кристалли­зации, обладающие реакционноспособными группами. Предпола­гают, что процесс обызвествления начинается с взаимодействия аминокислоты лизина, входящей в реакционную группу коллагена, с ионами фосфата. На первых стадиях минерализации кристаллы неорганических солей не ориентированы относительно осей колла­геновых фибрилл. Но по мере минерализации образующиеся кри­сталлы ориентируются своими длинными осями параллельно осям тех коллагеновых фибрилл, с которыми они связаны. В эпифизах, в коротких костях, в отростках костей окостенение осуществляется по энхондральному типу, а в диафизах - по перихондральному. Окостенение начинается со средней части диафиза, где образуется благодаря деятельности остеобластов костная манжетка. Костная манжетка растет в направлении к эпифизам. Вместе с тем происхо­дит увеличение ее толщины за счет образования все новых и новых слоев костной ткани. Одновременно внутри происходит рассасы­вание хрящевой и костной тканей, при этом формируется костно­мозговая полость. Таким образом, снаружи происходит все новое наслоение пластов костной ткани, а изнутри разрушение остатков хрящевой и костной тканей. За счет этого кость растет в толщину. На определенном этапе эмбрионального развития появляются очаги окостенения в эпифизах. Однако длительное время на границе диафиза и эпифиза сохраняется хрящевая зона - пластинка роста, обусловливающая способность роста костей в длину.

Для осуществления сложного процесса формирования кости

необходимо полноценное как в качественном, так и в ко­личественном отношении пи­тание. Пища ребенка долж­на содержать в достаточном количестве соли Р и Са, без которых невозможен процесс обызвествления, а также необходимое количество ви­таминов. Так, недостаток ви­тамина А вызывает сужение сосудов надкостницы и свя­занное с этим расстройство питания формирующейся костной ткани, в результате чего кость перестает расти. При недостатке витамина С не формируются костные пластинки. При недостатке витамина В нарушается об­мен фосфора и кальция. Во­зникает заболевание - ра­ хит, проявляющееся в нару­шении процесса формиро­вания костной ткани. Это

заболевание характеризуется размягчением костной ткани, и де­формацией вследствие этого костей, а также усиленным разраста­нием ткани, которая отличается от костной своей структурой и химическим составом (рис. 91).

Возрастные особенности структуры костей. Окостенение начи­нается во внутриутробном периоде развития, когда появляются первичные ядра окостенения. Значительно большее число ядер око­стенения возникает после рождения ребенка. Эти ядра называют вторичными. Всего за время развития в скелете человека форми­руется 806 ядер окостенения.

Только в черепе почти все ядра окостенения появляются во внутриутробном периоде развития. Во всех же остальных частях скелета число вторичных ядер больше числа первичных. У взрос­лого число костей значительно меньше, чем у подростка 14 лет: у взрослого - 206, в 14 лет - 356. Отсюда следует, что и после 14 лет продолжается срастание костей.

Кость новорожденного характеризуется большим количеством хрящевой ткани, большой толщиной надкостницы, богатой сосуди­стой сетью, неправильным расположением гаверсовых каналов. Кристаллы апатита имеют очень малый размер, диаметр коллаге-новых волокон невелик. Вновь сформированная костная ткань богата водой. Неорганическое вещество кости составляет лишь половину ее массы. Все это делает кость менее плотной, порозной, более упругой, эластичной и гибкой.

Рис. 91. Изменения скелета при рахите:

А - искривление ног; В - деформация черепа, позвоноч­ника, грудной клетки.

Возрастные особенности скелета черепа. Череп начинает 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 объем мозгового черепа в 8 раз больше лице­вого, а у взрослого - только в 2-2,5» раза. В 2 года отношение лицо/череп равно 1:6, в 5 лет-1:4, в 10 лет-1:3 (рис. 92, Б). 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 ста­новится едва различимой. После 30 лет происходит окостенение швов.

Углы костей черепа не окостеневают к моменту рождения, и места их соединения также заполняет соединительная ткань. Эти участки называют родничками (рис. 92, А). Различают передний, задний и боковые роднички. Передний, лобный родничок располо­жен между лобной и теменными костями, его размер составляет 2,5-5 см. Он прогрессивно уменьшается к 6 месяцам постнаталь­ного развития и полностью закрывается к 1,5-2 годам. Задний, затылочный родничок находится между затылочной и теменными костями, он имеет размер до 1 см. Обычно он уже закрыт к моменту рождения, но иногда сохраняется до 4-8 недель. Боковой перед­ ний родничок помещается в месте схождения лобной, теменной, основной и височной костей, а боковой задний - между затылочной и височной костями. Их закрытие происходит либо во внутриутроб­ном периоде развития, либо в первые недели после рождения. При рахите закрытие родничков происходит в более поздние сроки.

Рис. 92. Особенности черепа новорожденных:

Л - расположение родничков: / -- лобный; 2 - затылочный; 3 - задний боковой;

4 - передний боковой; Б - соотношение между лицевой и мозговой частями черепа

у новорожденных и взрослых / - у ново­рожденного; 2 - у взрослого

Рис. 93. Развитие лобной пазухи (А) и пазухи верхней челюсти (Б).

Длительное сохранение родничков считается одним из симптомов этого заболевания. Наличие к моменту рождения родничков и швов имеет большое значение, ибо позволяет смещаться костям черепа ребенка при его рождении, облегчая тем самым прохождение через родовые пути матери.

Затылочная кость у новорожденных состоит из четырех не-сросшихся костей, височная - из трех, нижняя челюсть - из двух половин, лобная - из двух, в клиновидной кости не сращены пе­редняя и задняя части ее тела, а также 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 - в 4-5 лет. Сращение 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 верхне­ челюстной, или гайморовой, полости. Формирование пазух закан­чивается только в зрелом возрасте. На рисунке 93 хорошо видны изменения размера пазух в разные периоды постнатального раз­вития.

У новорожденного кости черепа очень тонкие, их толщина в 8 раз меньше, чем у взрослого. Однако благодаря интенсивному процессу костеобразования уже на первом году жизни толщина стенок увеличивается в 3 раза.

Довольно быстро изменяется объем черепа: у новорожденного он составляет 1 /з> в 6 месяцев - "/г. а к 2 годам - 2 / 3 объема черепа взрослого. С 10-12 лет величина его меняется мало.

Возрастные особенности скелета туловища. Позвонки, форми­рующие позвоночный столб, развиваются как вторичные кости, т. е. они проходят хрящевую стадию. Ядра окостенения в них появляются на 2-м месяце внутриутробного развития. Процесс окостенения позвоночного столба происходит в строго определен­ном порядке. Очаги окостенения сначала появляются в грудных позвонках, и.затем окостенение распространяется по направлению к шейному отделу и копчиковому.

На 40-50-е сутки внутриутробного развития ядро окостенения появляется в теле 12-го грудного позвонка, к концу 4-го месяца тела всех грудных позвонков, шейных, поясничных и двух первых крестцовых имеют ядра окостенения. В этот же период появляются ядра окостенения в дугах позвонков. Слияние ядер окостенения правой и левой половин дуг позвонков происходит только после рождения. Позвоночник новорожденного открыт сзади по линии всех дуг позвонков. Только к 7 годам все дуги оказываются за­крытыми. Исключением может быть лишь дуга первого крестцо­вого позвонка. Иногда она закрывается позднее. Передняя дуга атланта может оставаться открытой до 9 лет.

В 8-11 лет появляются ядра окостенения в эпифизарных хря­щевых дисках, ограничивающих позвонки сверху и снизу. С 15 до 24 лет происходит срастание костных эпифизарных дисков с телом позвонка. Раньше всего это происходит в грудном отделе позво­ночника, затем в шейном и поясничном. Полное срастание отрост­ков с телом позвонка осуществляется в возрасте 18-24 лет.

Тела позвонков у новорожденных сплющены так, что их по­перечный диаметр больше продольного и соотношение между диа­метрами равно 5:3. В период полового созревания это соотноше­ние становится равным 4:3, а у взрослого - 3:3. В целом на весь период развития длина позвоночника увеличивается в 3,5 раза. Первые 2 года рост позвоночника очень интенсивен,затем он за­медляется и вновь становится более интенсивным в период поло­вого созревания увеличивается в 3,5 раза.

Рис. 94. Изгибы позвоночника :

А - форма позвоночника взрослого; Б - появление изгибов у детей: / - в связи с держанием головы; 2 - при сидении; 3 - при стоянии.

Первые 2 года рост позвоночника очень интенсивен,затем он за­медляется и вновь становится более интенсивным в период поло­вого созревания.

Позвоночный столб новорожденного имеет только небольшой крестцовый изгиб (рис. 94). Первым появляется шейный изгиб в возрасте 2,5-3 месяцев, когда ребенок начинает держать го­ловку. Изгиб, направленный выпуклостью вперед, называют лор­дозом. Следовательно, первым появляется шейный лордоз. В воз­расте около 6 месяцев, когда ребенок начинает сидеть, возникает изгиб в грудном отделе, направленный выпуклостью назад. Такие изгибы, направленные выпуклостью назад, называют кифозами. К моменту начала ходьбы формируется поясничный изгиб. Это сопровождается изменением положения центра тяжести, что пре­дотвращает падение тела при переходе к вертикальному положе­нию. Таким образом, к году имеются уже все изгибы позвоночника. Сначала образовавшиеся изгибы не фиксированы и исчезают при расслаблении мускулатуры. Фиксация изгибов в шейном и грудном отделах позвоночника происходит в 6-7 лет, а в поясничном - к 12 годам.

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 хрящевых 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 ребра - в 20-25 лет.

У новорожденных грудная клетка имеет форму колокола или груши. Верхняя часть груд­ной клетки узкая, нижняя из-за высокого расположения внутренних органов расширена, передне-задний диаметр ее больше попереч­ного (рис. 95). С развитием легких, которые начинают занимать большое пространство, верхние ребра, располагавшиеся косо, начинают занимать гори­зонтальное положение.

Рис. 95. Различные формы грудной клетки:

А - у новорожденных; Б - у взрос­лых.

В связи с этим грудная клетка принимает бочкообразную форму. Верхний край грудины у грудного ребенка находится на уровне первого грудного позвонка. Изогнутость ребер невелика. Угол между ребрами и позвоночником, так же как и между ребрами и грудиной, большой. Так, реберно-позвоночный угол у новорожденного составляет 82°, а в 3 года - 62°. Форма грудной клетки в этот период соответствует фазе максимального вдоха. Отсюда понятно, что дыхание в этом возрасте осуществляет­ся в основном за счет диафрагмы. К 3-4 годам верхний край гру­дины опускается до уровня 3-4-го грудного позвонка (как у взрос­лых) . Вместе с грудиной опускаются ребра, увеличивается их изог­нутость, уменьшаются реберно-позвоночный угол и угол между реб­рами и грудиной. Это приводит ко все большей зависимости акта дыхания от изменения объема грудной клетки. Эта зависимость уже отчетливо проявляется у 3-летнего ребенка.

Форму взрослого грудная клетка приобретает к 12-13 годам.

Возрастные особенности скелета конечностей. Все кости пояса верхних конечностей, за исключением ключицы, проходят дряще-вую 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.

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

Почти во всех костях пояса нижних конечностей первичные ядра окостенения появляются также 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 новорожденного имеет форму воронки. Его переднезадний размер больше поперечного. Нижнее отверстие таза очень мало. Плоскость входа расположена значительно более вертикально, чем у взрослого. Таз новорожденного состоит из отдельных, 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 таза происходит в 14-16 лет, а вто­ричные ядра соединяются с ранее сформировавшимися и срос­шимися костями таза только к 25 годам.

В постнатальном периоде происходит изменение формы и раз­мера таза под влиянием самых различных факторов: под влиянием давления, оказываемого массой тела и органами брюшной полости,

под воздействием мышц, в результате давления головки бедренной кости, под влиянием половых гормонов и т. д. В результате этих разнообразных воздействий увеличивается переднезадний диаметр таза (с 2,7 см у новорожденного до 8,5 см в 6 лет и 9,5 см в 12 лет), возрастает его поперечный размер, который в 13-14 лет становит­ся таким же, как и у взрослых. Плоскость таза в поперечном диа­метре становится в этом возрасте овальной.

После 9 лет отмечается разница в форме таза у мальчиков и девочек: у мальчиков таз более высокий и более узкий, чем у де­вочек.

Таким образом, не только в дошкольном возрасте, но и в школь­ном рост и развитие скелета далеко еще не закончены. Об этом следует помнить педагогам, воспитателям, родителям и стараться выполнять все те гигиенические требования, которые предъявляются к организации условий жизни ребенка. Мебель, не соответствующая росту ребенка, плохая освещенность помещения во время его за­нятий, неудобная обувь, обувь на высоком каблуке, ограничение двигательной активности, недостаточное пребывание на свежем воздухе, неправильная в количественном и качественном отноше­нии организация питания могут явиться причиной тех или иных нарушений формирования скелета, что в свою очередь может быть причиной патологии внутренних органов. Так, резко выраженный кифоз (сутулая спина) нередко приводит к расстройству деятель­ности органов дыхания. Деформация грудной кости может отрица­тельно влиять на работу сердца и т. д. Иногда возникают боко­вые искривления позвоночника - сколиозы. Они также могут быть причиной нарушения работы органов грудной полости.

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЫ

Изменения макро- и микроструктуры скелетных мышц с воз­ растом. 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 их 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.

У новорожденных масса мышц составляет 23,3% (у взрослых - 44,2%) от массы всего тела. Сухожильная часть мышцы развита слабо и составляет меньшую, чем у взрослых, часть от всей длины мышцы; фасции и сухожилия широких мышц очень тонки, непрочны, легко от них отделяются. Соединительная ткань, которая образует внутримышечные перегородки, отличается от соедини­тельной ткани мышц взрослого большим количеством клеток и меньшим числом волокон. Поперечнополосатые мышечные волокна характеризуются очень большим числом ядер, которые имеют овальную форму. Продольный диаметр относится к поперечному, как 2:1. Различные мышечные волокна у новорожденных мало отличаются по своему диаметру. Сарколемма начинает выявляться к 6-му месяцу внутриутробного развития. У новорожденного она отчетливо выражена и" характеризуется наличием большого коли­чества тонких волоконец, в расположении которых не отмечается никаких признаков упорядоченности.

В процессе постнатального развития происходят дальнейшие изменения как макро-, так и микроструктуры скелетных мышц. Созревание различных мышц и даже различных пучков волокон одной и той же мышцы происходит с разной скоростью. Эта ско­рость определяется функцией, которую выполняет данное анатоми­ческое образование на том или ином возрастном этапе. Как пра­вило, раньше всего созревают функционально активные мышцы. В целом масса мышц за весь период развития увеличивается примерно на 21%. К 8 годам масса мышц по отношению к массе всего тела становится равной 27,2%, к периоду полового созре­вания- 32,6%, а в 17-18 лет - 44,2%. Отсюда следует, что на­иболее интенсивная прибавка массы происходит в период полового созревания. К моменту рождения ребенка наибольшего развития достигают мышцы туловища, головы, верхних конечностей. Их масса составляет около 40% от массы всех мышц (у взрослых - до 30%).

Масса мышц верхних конечностей по отношению к массе мышц всего тела возрастает от рождения до 23-25 лет, когда закан­чивается онтогенетическое созревание мышц, всего лишь на 2%. Следовательно, к моменту рождения они уже обладают достаточно большой массой, и дальнейшее увеличение ее шло в полном соот­ветствии с увеличением массы всего тела. В то же время масса мышц нижних конечностей по отношению к массе тела увеличи­вается за весь период развития более чем на 16%. В мышцах верхних конечностей особенно резко увеличивается в дошкольном и младшем школьном возрасте масса тех из них, которые вызывают движения пальцев. Масса мышц-разгибателей увеличивается ин­тенсивнее, чем сгибателей, так как к моменту рождения сгибатели, обусловливающие в период внутриутробного развития характерную позу плода, уже значительно развиты. Разгибатели, обеспечиваю­щие вертикальное положение тела, интенсивно созревают после рождения ребенка.

Мышцы, которые обусловливают большой размах движения, интенсивно растут в длину, а мышцы, функция которых требует сокращений большой силы, увеличиваются в диаметре. Развитие их характеризуется ростом степени перистости.

Скелет ребенка в процессе роста и развития подвергается сложным преобразованиям. Костная ткань у ребенка грудного возраста имеет волокнистое строение, бедна минеральными солями, богата водой и кровеносными сосудами. Каждая кость у ребенка представлена как несколько костей, которые впоследствии сливаются воедино. Если у взрослого их 206, то у новорожденного их 350. Еще после 14 лет продолжается срастание костей. Например, у ребенка в первые годы тазовая кость состоит из трех отдельных костей, соединенных друг с другом прослойками хряща, которые постепенно замещаются костной тканью, и кости срастаются друг с другом

После рождения кости продолжают расти в толщину путем наслаивания костной ткани снаружи и разрушения изнутри. Это большая часть костей мозгового и лицевого черепа. Иначе растут длинные кости конечностей, в которых принято различать среднюю часть, или диафиз , и концы кости, или эпифизы. Сначала костная ткань образуется посредине диафиза. В длинных костях в течение продолжительного времени остаются хрящевые прослойки между диафизом и эпифизом (зоны роста ). Окостенение начинается со средней части кости – с диафиза, где благодаря деятельности костных клеток образуется костная манжетка. Она увеличивается в направлении к эпифизам, в результате чего кость растет в длину. Вместе с тем происходит увеличение ее толщины за счет образования новых слоев костной ткани. При окостенении хрящевой прослойки рост кости в длину становится невозможным. В большинстве длинных костей и позвонков хрящевая прослойка между диафизами и эпифизами сохраняется до 17-20 лет, а в некоторых и до 22-25 лет.

В скелете новорожденного ребенка много хрящевых частей. Хрящевыми остаются эпифизы, то есть концы длинных костей конечностей. Во многих костях сохраняются хрящевые участки между отдельными центрами окостенения (рис. 4.8).

Кости черепа не на всем протяжении соприкасаются друг с другом. Особенно велик промежуток между лобной и двумя теменными костями – большой родничок , который зарастает к году. Малый родничок – промежуток, между затылочной и двумя теменными костями. Он зарастает в первый месяц жизни, а чаще к рождению (рис. 4.9.). Неравномерно растет череп. Стремительно растет в первый год: окружность головы увеличивается на 30%, а поперечный диаметр более чем на 40%. Объем мозгового черепа увеличивается в 2,5 раза. Увеличиваются размеры лицевого черепа. Объем мозгового черепа продолжает увеличиваться и к трем годам достигает 80 % объема взрослого человека. К этому времени начинают образовываться черепные швы. Продолжает значительно расти основание мозгового черепа, и к 7-8 годам становится таким же, как у взрослого. Лицевой череп также продолжает расти. По мере роста молочных и постоянных зубов растут верхняя и нижняя челюсти.

Освоение вертикального положения тела приводит к ряду существенных изменений в двигательном аппарате: во-первых, резко повышается тонус и сократительная способность мышц-разгибателей; во-вторых, появляются изгибы позвоночника, которые способствуют сохранению равновесия, оказывают пружинящее влияния при ходьбе, беге, прыжках и облегчают работу мышц при длительном сохранении вертикального положения тела.

Позвоночник у новорожденных выпрямлен, не имеет физиологических изгибов. Первый изгиб – шейный (лордоз) появляется в двухмесячном возрасте, когда ребенок начинает держать голову. Обращенная вперед выпуклость шейной части позвоночника становится хорошо выраженной значительно позднее, когда ребенок самостоятельно и подолгу сохраняет позу сидения. Постоянство шейной кривизны устанавливается к 7 годам. Одновременно более отчетливо выявляется обращенная назад выпуклость средней части позвоночника – грудной изгиб. Грудной изгиб (кифоз) появляется к 6 месяцам, когда ребенок может сидеть. Кифоз – изгиб, направленный выпуклостью назад. Положение сидя, и особенно стоя способствует образованию поясничного изгиба, обращенного выпуклостью вперед. Изгиб, направленный выпуклостью вперед, называется лордозом . Он появляется после года, когда ребенок начинает ходить. С образованием поясничного лордоза, центр тяжести перемещается кзади, препятствуя падению тела при вертикальном положении. Обычно этот изгиб становится заметным на 2 году жизни.

На протяжении всего дошкольного возраста изгибы в сильной степени зависят от положения тела. После длительного лежания, например, после ночного сна, шейный изгиб и особенно поясничный могут совершенно исчезать, вновь появляясь и усиливаясь к концу дня под влиянием сидения и ходьбы. Даже в младшем школьном возрасте изгибы в течение ночи значительно уплощаются. К 7 годам уже имеются четко выраженные шейный, грудной изгибы. Фиксация поясничного изгиба происходит в 12-14 лет. Изгибы позвоночника составляют специфическую особенность человека и возникли в связи с вертикальным положением тела. Благодаря изгибам, позвоночный столб пружинит. Удары и толчки при ходьбе, беге, прыжках ослабляются и затухают, что предохраняет мозг от сотрясений (рис. 4.10.).

Рост позвоночника в длину происходит особенно интенсивно в первые два года и в период полового созревания. Между позвонками расположены диски из хряща, способствующие подвижности позвоночного столба. С возрастом высота дисков меняется. Окостенение позвонков продолжается в течение всего детского возраста.

У новорожденных и грудных детей до 6 месяцев грудная клетка имеет форму цилиндра или усеченного конуса. Поперечник нижнего его отдела превышает поперечник верхнего отдела. Ребра расположены горизонтально. Грудная клетка первых месяцев представляется укороченной. Затем она изменяется, и появляются физиологическое опущение ребер. Ребра принимают более косое направление, межреберные промежутки становятся более узкими. Особенности грудной клетки ребенка сглаживаются к 6-7 годам, окончательное формирование ее происходит к 12-13 годам.

Грудная клетка образует костную основу грудной полости. Она защищает сердце, легкие, печень и служит местом прикрепления дыхательных мышц и мышц верхних конечностей. Соответственно изменению грудной клетки увеличивается объем легких. Изменение положения ребер способствует увеличению движений грудной клетки, отчего эффективнее осуществляются дыхательные движения.

Поясничный пояс образует крестец и 2 тазовые кости. Каждая тазовая кость у новорожденных состоит из трех костей, сращение их начинается с 5-6 лет, завершается к 17-18 годам.

У новорожденных кости запястья только намечаются, становятся ясно видимыми к 7 годам, их окостенение завершаются к 12 годам. Окостенение фаланг пальцев завершается к 11 годам. Не сформированная кисть быстро утомляется

К двум годам жизни кости ребенка по строению приближаются к костям взрослого человека и к 12 годам уже не отличаются от них

С помощью опорно-двигательного аппарата осуществляется важнейшая функция организма – движение. Двигательная активность играет важнейшую роль в обменных процессах, положительно влияет на работу всех внутренних органов.

Мышцы у новорожденного и ребенка грудного возраста развиты слабо. Составляют 25% массы тела, тогда как у взрослого 40-43%. Величина мышц зависит от выполняемой ими работы. В процессе развития ребенка мышечные группы растут неравномерно. У грудных детей, прежде всего, развиваются мышцы живота. К году, в связи с ползанием и началом ходьбы заметно растут мышцы спины и конечностей. За весь период роста ребенка масса мускулатуры увеличивается в 35 раз. Увеличение массы мышц достигается их удлинением и утолщением, за счет увеличения диаметра волокон. У новорожденных он не превышает 10-15 тысячных долей миллиметра, а к 3-4 годам увеличивается в 2-2,5 раза. В последующие годы диаметр мышечных волокон в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей организма, и главным образом от двигательной активности.

Уже в первые дни жизни ребенок проявляет большую двигательную активность. В основном, это беспорядочные движения конечностей.

У детей первых месяцев жизни отмечается повышенный тонус мышц. Тонус сгибателей преобладает над тонусом разгибателей. При нормальном развитии ребенка двигательные навыки у него образуются последовательно.

В 1-2 месяца ребенок удерживает голову в вертикальном положении. В положении на животе он приподнимает голову, а к концу второго месяца, опираясь на руки, поднимает не только голову, но и грудь.

Трехмесячный ребенок начинает переворачиваться со спины на живот. В 3-3,5 месяца при поддержке за подмышки упирается ногами. В возрасте 4-5 месяцев движения начинают хорошо контролироваться зрением: увидев новый предмет, ребенок протягивает к нему руки, хватает и, как правило, тащит в рот.

В 6 месяцев – самостоятельно сидит. В 7-8 месяцев ползает. К 7 месяцам ребенок хорошо сохраняет сидячее положение, а еще через месяц самостоятельно садится и, держась за различные предметы, поднимается на ноги. Постепенно он начинает ползать на четвереньках. В 10 месяцев – стоит без опоры. В 12 месяцев ребенок делает первые самостоятельные шаги.

Поддержание вертикального положения тела требует хорошо согласованной деятельности почти трехсот больших и малых мышц. Каждая мышца должна сокращаться со строго определенной силой, чтобы совместно с другими мышцами закреплять в определенном положении подвижно соединенные друг с другом кости скелета. Особенно сложна работа мышц при ходьбе и беге. Во время ходьбы около 50 мышц участвуют в переносе ноги вперед. Пока одна нога делает шаг вперед, мышцы другой вместе с мышцами туловища обеспечивают поддержание равновесия, что усложняется непрерывным перемещением центра тяжести.

У ребенка координация работы мышц при стоянии и ходьбе устанавливается не сразу: Вначале ребенок ходит, широко расставляя ноги и балансируя разведенными в стороны руками. Лишь постепенно, к 3-4 годам, координация движений становится настолько точной, что ребенок легко ходит и бегает, сохраняя равновесие.

В возрасте 4-5 лет ребенок может прыгать, скакать на одной ноге, скользить по ледяным дорожкам, кататься на коньках, проделывать различные гимнастические и акробатические упражнения.

Движения мелких мышц кисти начинают осваиваться уже к концу первого и началу 2 года жизни. Ребенок может схватывать и удерживать мелкие предметы не только всей кистью, но большим и указательным пальцами. К 3-5 годам ему доступны самые разнообразные, хорошо координированные и точные движения пальцев: ребенок может научиться рисовать, играть на рояле, резать ножницами. Можно считать, что свойственная взрослому человеку координация движений различных мышечных групп устанавливается к 6-летнему возрасту. Интенсивный рост мышц и увеличение их силы наблюдаются после 6 лет. К 8 годам жизни мышцы составляют уже около 27 % веса тела, что объясняется их естественной тренировкой.

Очень медленно развивается другое свойство мышц – их выносливость . Выносливость двигательного аппарата определяется работоспособностью мышц, их способностью длительное время выполнять динамическую и статическую работу. Дети более приспособлены выполнять динамическую работу, нежели статическую, так как последняя вызывает быстрое утомление мышц.Дети дошкольного возраста, очень подвижны. Приблизительный подсчет показывает, что за день, особенно в летнее время, ребенок, двигаясь, покрывает до 15-20 км. Иными словами, происходит значительная естественная тренировка двигательного аппарата. Ребенок 3-4 лет обычно не в состоянии долго идти спокойным, равномерным шагом. Его движения непрерывно меняются. Статическое напряжение его мышц может быть неизменным только в течение короткого времени.

В старшем дошкольном возрасте двигательная активность разнообразнее. Мышцы становятся значительно сильнее, а движения – хорошо координированными. Выносливость несколько повышается, но все же ребенок очень быстро переходит от одной деятельности к другой. При ходьбе его движения приобретают правильную ритмичность, но лишь на некоторое время, например на 5, 10 или 15 минут. Увеличивается способность сохранять неподвижную позу, особенно при сидении, но ненадолго. Особенно низкой остается выносливость по отношению к максимальному силовому напряжению. Выносливость мышц увеличивается с 8-10 лет. Выносливость к динамической работе зависит не только от степени развития мышц, но и от работоспособности внутренних органов, особенно кровеносной и дыхательной систем, поэтому всякую физическую нагрузку (подвижные и спортивные игры, занятия гимнастикой, прогулки) необходимо строго дозировать. Наибольшая выносливость к динамической работе достигается к 25-30 годам.

Таким образом, в дошкольном и младшем школьном возрасте рост и развитие опорно-двигательного аппарата далеко еще не закончены. Об этом следует помнить педагогам и стараться выполнять гигиенические требования, предъявляемые к организации условий жизни ребенка.

1. Какими свойствами обладает скелетная мышца к моменту рождения ребенка? Как изменяется упругость, прочность и эластичность мышц с возрастом?

Возбудимостью, проводимостью, сократимостью, эластичностью и растяжимостью, т. е. всеми свойствами мышцы взрослого. Упругость и прочность увеличиваются, эластичность уменьшается.

2. Как изменяются в онтогенезе возбудимость, проводимость, сократимость, утомляемость, быстрота сокращения и расслабления, скелетной мышцы?

Показатели всех перечисленных свойств увеличиваются.

3. Каковы соотношения силы мышц мальчиков и девочек в период от 7 до 8 лет, в возрасте 10 – 12 лет и 15 – 18 лет?

До 7 – 8 летнего возраста сила их мышц одинакова, в 10 – 12 лет – больше у девочек, в 15 – 18 лет – больше у мальчиков.

4.Что такое выносливость школьника.В каком возрасте наблюдается максимальная выносливость к физическим нагрузкам?

Выносливость – способность к выполнению физической нагрузки на фоне нарастающего утомления. Это проявляется в возможности продолжения работы с не снижающейся мощностью. В возрасте 6–11 лет выносливость невысокая, возрастает в подростковом периоде и становится максимальной в юношеском периоде. У юношей 17 лет выносливость в 2 раза выше, чем у 7 –летних. Наибольшие приросты выносливости отмечаются в 7–10 и в 13–16 лет. Однако уровень мышечной выносливости в эти возрастные периоды значительно ниже, чем у взрослых. В 17–18 лет выносливость составляет 85 % величины выносливости взрослых. Максимальная выносливость к физическим нагрузкам – в возрасте 20 – 29 лет. Далее с возрастом она снижается.

5. Каковы половые различия в развитии выносливости?

У мальчиков 12–14 лет выносливость выше, чем у девочек. С 14 лет дети способны продолжать утомительную работу с не снижающейся мощностью. У них компенсация нарастающего утомления происходит за счет рефлекторного изменения, приспособления функций основных систем организма.

6. Как влияют на организм младшего школьника силовые и статические нагрузки?

У младших школьников силовые и статические мышечные нагрузки вызывают быстрое утомление. Им более доступны кратковременные динамические упражнения (бег, прыжки и др.). У шестилетних школьников через 5–10 минут сокращенные мышцы расслабляются. Отсюда – двигательное беспокойство, отвлечение от работы на уроке. Шестилетним детям нужна смена деятельности, в том числе физкультурные паузы в школе и дома.

7. В чем заключаются возрастные особенности выносливости ?

Выносливость зависит от энергетического обеспечения мышечной системы. По мере развития ребенка усиливается энергетическое обеспечение мышечной системы и увеличивается выносливость, как при статической, так и при динамической работе. Хорошим средством развития выносливости являются физические упражнения, медленный бег, быстрая ходьба и др.

1. Каковы возрастные закономерности роста позвоночного столба?

Позвоночник наиболее интенсивно растет в первые 2 года жизни, 6–7 лет и в 13–16 лет. Четыре его изгиба возникли в ходе онтогенеза в связи с вертикальным положением тела: лордозы – с выпуклостью вперед и кифозы – с выпуклостью назад. Шейный лордоз появляется в 2 мес, когда ребенок начинает держать головку; грудной кифоз образуется к 6 мес, когда ребенок начинает сидеть; поясничный лордоз формируется к 9 –12 мес, когда ребенок начинает стоять и ходить; крестцовый кифоз формируется значительно позже.

9.Назовите особенности формирования скелета кисти.

Детская кисть не сформирована, поэтому быстро утомляется. Для ее развития требуются умеренные и доступные движения. Если ребенка обучают игре на фортепиано с раннего детства, то в этом случае задерживается окостенение фаланг пальцев, что приводит к их удлинению.

10.Назовите особенности формирования грудной клетки у детей.

В ходе развития ребенка меняется форма грудной клетки. В грудном возрасте ее переднезадний размер больше поперечного. К 7 годам грудная клетка приближается к форме взрослого, развиваются дыхательная мускулатура, частота дыхания уменьшается до 25 дыхательных движений в мин, увеличивается жизненная емкость легких. К 12–13 годам уже преобладает поперечный размер, как у взрослого. При неправильной посадке, когда ребенок упирается грудью о край стола, возможна деформация грудной клетки.

11. Какие особенности характерны для развития мышечной системыу детей?

У новорожденного есть все скелетные мышцы. К моменту рождения развиты мышцы ротовой полости, обеспечивающие акт сосания; мышцы диафрагмы, отвечающие за дыхание. Врожденными двигательными умениями и навыками являются также движения конечностей.

Для грудных детей характерно активное состояние мышц (тонус мышц). Это необходимо для обеспечения организма теплом. У ребенка 2–3 мес сохраняется повышенный тонус мышц-сгибателей, поэтому руки согнуты в локтях, ноги прижаты к животу. Мышцы шеи слабые вплоть до 2 мес, и поэтому голову ребенок способен держать не ранее 2-х месячного возраста.Мышечные волокна детей раннего возраста характеризуются малой толщиной и большей растяжимостью. С возрастом происходит утолщение мышечных волокон и за счет этого мышечная масса увеличивается. Рельеф мышц появляется к 5–7 годам.Скелетные мышцы ребенка обладают низкой работоспособностью, быстрой утомляемостью, что является физиологической основой большей подвижности детей от 5 до 7 лет, особенно после статических нагрузок.

Мышцы у детей развиваются гетерохронно: сначала мышцы плеча, предплечья, а потом – кисти. Поскольку мышцы кисти слабо развиты, то до 6 лет выполнение тонкой работы пальцами рук невозможно. Мышцы рук и мимические, жевательные мышцы формируются значительно быстрее, чем мышцы ног, которые формируются до юношеского периода. При резком снижении двигательной активности ребенка нарушаются функции сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной систем.

12. Каковы особенности развития мышц кисти у детей дошкольного и младшего школьного возраста?

К 6 годам у ребенка хорошо развиты крупные мышцы туловища и конечностей, но слабо развиты мелкие мышцы кистей рук. Поэтому дети легко усваивают ходьбу, бег, прыжки, но затрудняются в выполнении тонких движений пальцев рук. Например, младшему школьнику с трудом удается письмо, он плохо осуществляет манипуляции с компьютерной мышью, текст набирает только с помощью указательного пальца. Особенности развития кисти у детей необходимо учитывать на занятиях, дозируя нагрузки на кисть, так как интенсивное ее напряжение может вызвать деформацию костей запястья.