II.1. Опорно-двигательная система

К опорно-двигательному аппарату относят скелет и скелетные мышцы. Скелет – это твердый остов, от которого зависит форма тела. В скелете человека различают позвоночник, конечно­сти и череп.

Клетки костной ткани как бы замурованы в твердом межкле­точном веществе, состоящем на треть из органического вещества и на две трети из неорганических солей, в основном фосфорнокислого кальция и в меньшем количестве углекислого кальция. Костная ткань, построенная в виде многочисленных перекладин, называется губчатой, а без перекладин – плотной. Средняя часть длинных костей называется диафизом, а концы – эпифизом, между которы­ми у детей имеется прослойка хрящевой ткани (зона роста), за счет которой осуществляется рост кости в длину.

Развитие костей. В развитии скелета позвоночных можно выделить три стадии: перепончатую, хрящевую и костную. Процесс эволюции скелета, закладка перепончатого скелета, сменяемость его хрящевым, а затем костным в ряду позвоночных животных является прообразом развития скелета в онтогенезе у человека.

У человека костная ткань появляется на 6 – 8-й неделе внут­риутробной жизни. При развитии кости в молодой соединительной ткани (примерно в центре будущей кости) появляется одна или несколько точек окостенения.

Кости туловища, конечностей, основания черепа развиваются на основе хряща, напоминающего по своей форме значительно уменьшенную кость взрослого человека. Снаружи хрящ покрыт надхрящницей. Ее внутренний слой, прилежащий к хрящевой ткани, является ростковым, а наружный содержит значительное количество кровеносных сосудов.

Формирование костей, особенно длинных (трубчатых), проис­ходит из нескольких точек окостенения. Первая появляется в средней части хряща (в будущем диафизе) на 8-й неделе эмбрио­генеза и постепенно распространяется в стороны, в направле­нии эпифизов до тех пор, пока не сформируется вся кость.

На последнем месяце внутриутробной жизни и преимущест­венно после рождения точки окостенения появляются в эпифи­зах, которые до этого оставались хрящевыми. В некоторых крупных эпифизах образуется по 2–3 точки окостенения. Они увеличиваются в размерах, хрящ постепенно разрушается из­нутри, а на его мес. те образуется кост­ная ткань. Эпифизарный хрящ выполняет костеобразующую функцию, пока кость не достигнет своих окончательных размеров (18 – 25 лет).

Первые островки или центры окостенения появляются на 6-й неделе внутриутробного развития, а к 40-й неделе они отсутствуют только в костях запястья и в копчике.

Позвонки начинают окостеневать в конце 8-й недели эмбрио­генеза. Полностью окостенение заканчивается в 20 – 25 лет.

У зародыша человека закладывается 38 позвонков, а именно: 7 шейных, 13 грудных, 5 поясничных и 12 – 13 крестцовых и коп­чиковых. В период роста эмбриона происходят следующие из­менения: 13-я пара ребер редуцируется и срастается с попереч­ными отростками соответствующего позвонка; последний грудной позвонок превращается в I поясничный, а последний пояснич­ный позвонок становится I крестцовым. В дальнейшем происхо­дит редукция большинства копчиковых позвонков. Таким обра­зом, к моменту рождения плода позвоночный столб имеет 33 – 34 позвонка.

После рождения скелет продолжает расти и развиваться. Появ­ляются новые центры окостенения. Сроки их появления у здоровых детей довольно постоянны, что дает возможность в нужных случаях установить возраст ребенка по рентгеновским снимкам определен­ных частей скелета.

Длинные кости конечностей значительно вырастают за первый год жизни. Так, длина плечевой кости увеличивается на треть, а длина бедренной кости – в 1,5 раза.

Далее рост в длину замедляется, а после полного срастания диафиза с эпифизами прекращается. Расти в толщину кости могут в течение всей жизни, правда, весьма незначительно.

Череп новорожденного имеет ряд существенных особеннос­тей. Мозговой отдел черепа в результате активного роста мозга и раннего формирования органов чувств по объему в 8 раз больше лицевого отдела. У взрослого человека в связи с полным развитием жевательного аппарата мозговой отдел черепа лишь в 2 раза больше лицевого. У новорожденного плоские кости мозгового черепа еще не на всем протяжении соприкасаются друг с другом. Особенно велик промежуток между лобной и темен­ными костями, так называемый лобный или большой родничок. Он постепенно зарастает в первый год жизни. К началу второго года он почти не прощупывается. Даже незначительные ушибы не защищенных костью участков головы грудного ребенка могут привести к опасным повреждениям мозговой оболочки и самого мозга.

В росте черепа после рождения можно проследить три основ­ных периода. Первый период – до 7-летнего возраста – отли­чается энергичным ростом черепа, особенно в затылочной части.

Во втором периоде – от 7 лет до начала периода полового созревания (12 – 13 лет) – происходит замедленный, но равно­мерный рост черепа, особенно в области его основания. Объем мозгового отдела черепа к 10 годам достигает 1300 см³. К 13 завершается сращение отдель­ных частей костей черепа. По мере появления сначала молоч­ных, а потом всех постоянных зубов, растут нижняя и верхняя челюсти. Начиная с 14 лет складываются характерные индивиду­альные черты лица.

Третий период – от 13 до 20 – 23 лет – характеризуется интенсивным ростом, преимущественно лицевого отдела черепа, появлением половых отличий. К 20 годам рост основания че­репа в длину заканчивается.

После 20 лет, особенно после 30 лет, происходит зарастание швов свода черепа. В пожилом возрасте наряду с зарастанием швов наблюдаются изменения в лицевом отделе черепа. Вслед­ствие стирания и выпадения зубов уменьшаются альвеолярные отростки челюстей, лицевой отдел черепа укорачивается. Кости черепа становятся более тонкими и хруп­кими.

В теле человека насчитывается более 600 скелетных мышц, которые называют поперечно-полосатыми.

У новорожденного скелетные мышцы развиты сравнительно хорошо и составляют 20 – 22 % от общей массы тела. В возрасте 1–2 лет масса мышц уменьшается до 16,6 %. В 6 лет в связи с высокой двигательной активностью ребенка масса скелетных мышц достигает 21,7 % и в дальнейшем продолжает увеличи­ваться. У женщин масса мышц равна 33 % от общей массы тела, а у мужчин – 36 %.

У новорожденного рост мышц происходит неравномерно в зависимости от функциональной активности мышцы или группы мышц. В первые годы жизни ребенка быстро растут мышцы верхней и нижней конечностей. В период от 2 до 4 лет отмечается усиленный рост длинных мышц спины и большой ягодичной мышцы. Мышцы, обеспечивающие вертикальное положение тела (в статике и пере­движении), интенсивно растут после 7 лет, особенно у подростков 12 – 16 лет.

Мышцы головы, в том числе мимические, у новорожденного тонкие, слабые. Слабо развиты жевательные мышцы. В период прорезывания молочных зубов (особенно ко­ренных) они становятся толще и сильнее.

Мышцы шеи у новорожденного тонкие. Окончательного развития достигают к 20 – 25 годам.

Из мышц груди наиболее ярко выражены возрастные особенности диафрагмы. У новорожденного и детей до 5 лет она распо­ложена высоко, что связано с горизонтальным положением ре­бер. По мере расправления легких в процессе дыхания выпуклость диафрагмы уменьшается.

Мышцы живота у новорожденного развиты слабо, но они от­носительно длиннее, чем у взрослого.

Раз­витие мышц верхней конечности опережает развитие мышц ниж­ней конечности. Масса мышц верхней конечности по отношению к массе всей мускулатуры составляет 27 % (у взрослого 28 %), а нижней конечности – 38% (у взрослого 54 %).

Развитие движений у детей. У новорожденного ребенка на­блюдаются беспорядочные движения конечностей, туловища и головы. Координированные ритмические сгибания, разгибания, приведение и отведение сменяются аритмичными, нескоординированными изолированными движениями.

Нарастание тонуса затылочных мышц позволяет ребенку 1,5 – 2 месяцев, положенному на живот, поднимать голову. В 2,5 – 3 месяца развиваются движения рук в направлении к видимому предмету. В 4 месяца ребенок поворачивается со спины на бок, а в 5 месяцев перевертывается на живот и с жи­вота на спину. В возрасте от 3 до 6 месяцев ребенок готовится к ползанию: лежа на животе все выше поднимает голову и верхнюю часть туловища и к 8 месяцам он способен пропол­зать довольно большие расстояния.

В возрасте от 6 до 8 месяцев благодаря развитию мышц ту­ловища и таза ребенок начинает садиться, вставать, стоять и опускаться, придерживаясь руками за опору.

К концу первого года ребенок свободно стоит и, как прави­ло, начинает ходить. Но в этот период шаги ребенка короткие, неравномерные, положение тела неустойчивое. Стараясь сохра­нить равновесие, ребенок балансирует руками, широко ставит ноги. Постепенно длина шага увеличивается. К четырем годам она достигает 40 см, но шаги все еще неравномерные. От 8 до 15 лет длина шага продолжает увеличиваться, а темп ходьбы снижаться.

В возрасте 4 – 5 лет в связи с развитием мышечных групп и совершенствованием координации движений детям доступны более сложные двигательные акты: бег, прыганье, катание на коньках, гимнастические упражнения. В этом возрасте дети мо­гут рисовать, играть на музыкальных инструментах.

С возрастом увеличивается скорость бега, вплоть до 13-лет­него возраста. Снижение выносливости в скоростном беге у 14 – 15-летних подростков, видимо, связано с периодом поло­вого созревания.

По мере роста ребенка развивается и такое движение, как прыжок. Дети раннего возраста при подпрыгивании не отрыва­ют ног от почвы, и их движения сводятся к приседаниям и вы­прямлениям тела. С трех лет ребенок начинает подпрыгивать на мес. те, слегка отрывая ноги от почвы. Лишь начиная с 6 – 7 лет наблюдается координация движений при прыж­ке, растет его дальность.

Наиболее интенсивный период прироста мышечной силы у мальчиков приходится на 14 – 17 лет, а у девочек несколько раньше. Различия в показателях мышечной силы у мальчиков и девочек более выражено проявляются с 11 – 12 лет.

Максимальный прирост относительной силы, т. е. силы на килограмм массы, отмечается до 13 – 14 лет.

Что касается другого двигательного качества – выносливо­сти, то наблюдения говорят о еще невысокой выносливости де­тей 7–11 лет к динамической работе. С 11–12 лет мальчики и девочки становятся более выносливыми.

К 14 годам мышечная выносливость составляет 50 – 70%, а к 16 годам – около 80% выносливости взрослого человека.

В подростковом возрасте школьники очень хорошо адаптируются к скоростным нагрузкам. В свою очередь, у младших школьников имеются все морфофункциональные предпосылки для развития такого качества, как гиб­кость. Большая подвижность позвоночного столба, высокая эластичность связочного аппарата обусловливают высокий при­рост гибкости в 7 –10 лет. К 13 – 15 годам этот показатель до­стигает максимума.

В 7 – 10 лет высокими темпами развивается ловкость движений, которая достигает сравнительно высокого уров­ня развития к подростковому возрасту.

Развитие моторики варьирует в весьма широких границах у детей одного и того же возраста. Вот почему ребенка следует обучать умениям и навыкам, которых он еще не достиг, но для достижения которых уже имеются морфофункциональные пред­посылки.