Развитие и возрастные особенности костей скелета туловища. Развитие и возрастные особенности скелета конечностей

Костный скелет и прикрепленные к нему мышцы составляют опорно-двигательный аппарат человека. Как и у всех позвоночных, скелет человека представляет собой структурную основу его тела, определяет его форму, размер и пропорции. Скелет защищает от механических воздействий головной и спинной мозг, а также формирует полости, в которых под надежной защитой находятся внутренние органы. Перемещения звеньев тела осуществляются благодаря тому, что отдельные кости соединены одна с другой при помощи подвижных сочленений, а мышцы, прикрепленные к разным костям, способны перемещать одну кость относительно другой. Все движения человека - это перемещение в пространстве звеньев его тела.

Особенности опорно-двигательного аппарата человека во многом связаны с размерами его тела, а также с прямохождением. Тем не менее, как и у всех млекопитающих, тело человека состоит из головы, туловища и конечностей, причем такое строение приобретает эмбрион уже на 3-м месяце внутриутробной жизни.

Кость . Скелет состоит из костей, которых у взрослого человека более 200. Кость - это сложнейший орган, имеющий, как и все другие органы, клеточное строение. Внутри кости проходят многочисленные полости и каналы, кость обильно снабжается кровью и лимфой, к ней подходят многочисленные нервные окончания, которые воспринимают информацию о состоянии костной ткани и передают управляющие импульсы из нервных центров. Внутри многих костей имеется полость, где расположен костный мозг - важнейший орган кроветворения, в котором образуются все типы клеток крови. Снаружи кость покрыта надкостницей - специальной защитной, очень чувствительной к механическому воздействию оболочкой. Клетки надкостницы растут и размножаются, обеспечивая утолщение кости по мере роста.

Кость - очень прочное и твердое вещество: в 30 раз тверже кирпича, в 2,5 раза тверже гранита; прочность кости в 9 раз выше, чем у свинца, и почти столь же велика, как у чугуна. Бедренная кость человека в вертикальном положении выдерживает давление До 1,5 т, а большеберцовая - до 1,8 т.

Механическая прочность кости зависит от содержания в ней минеральных веществ, особенно солей кальция. В составе кости около 10 % воды, 30 % белка и других органических веществ, а остальное (60 %) - минеральные соли. Важнейшим органическим составляющим костной ткани является белок коллаген, образующий эластичные и вязкие волокна. Именно этот белок придает костям Упругость. Хрящевая ткань, выстилающая суставы и находящаяся на периферии костей молодого организма, представляет собой гораздо менее минерализованную структуру, содержащую много коллагена и мало солей кальция.

Рис. 2. Последовательные стадии окостенения

У детей в костной ткани содержание минеральных веществ значительно ниже, поэтому их скелет более гибкий и эластичный, способен легко деформироваться под воздействием внешних причин - тяжелой физической работы, неправильного положения тела и т. п.

Процесс насыщения кости минеральными веществами называется минерализацией. По мере роста и развития человека минерализация его костей увеличивается, достигая оптимальных значений к концу полового созревания. Минерализация кости приводит к тому, что хрящевые участки постепенно превращаются в костные, поэтому этот процесс называется также окостенением (рис. 2). С возрастом кости становятся менее эластичными, но более хрупкими. К старости, когда минеральный обмен нарушается, из кости вымывается значительное количество кальция, в результате кости утрачивают прочность, сохраняя при этом свою хрупкость. Вот почему у стариков так часты переломы костей.

В течение первого года жизни окостенение скелета происходит очень активно во множестве точек. Этому способствует специфическое строение костной ткани ребенка, в частности относительно большее (в 5-10 раз в расчете на единицу площади поперечного сечения) количество каналов, по которым внутри кости проходят мелкие сосуды. Благодаря этому снабжение костей кровью у детей гораздо более интенсивное, чем у взрослых. На развитии костного скелета может отрицательно сказываться нарушение баланса витамина D, который участвует в метаболизме кальция в костной ткани. Недостаток витамина ведет к появлению рахита, который проявляется в замедлении процессов окостенения и, как следствие, - в нарушении пропорций в развитии сочленяемых костей. Признаки рахита особенно часто видны по измененной форме черепа и грудной клетки. Для профилактики рахита принято давать детям первого года жизни рыбий жир или синтетический витамин D. В то же время избыток этого витамина также нежелателен, так как он может приводить к ускорению процессов окостенения и торможения ростовых процессов в костной ткани.

Рис. 3. Возрастные изменения формы и размеров черепа. Цифры 5, 7, 9 означают месяцы внутриутробного развития

Рост и развитие костей заканчиваются к 20-24 годам у мужчин и на 2- 3 года раньше - у женщин. К этому времени завершается окостенение всех зон роста, т.е. замена в них хрящевой ткани на костную. Рост кости в толщину может в определенных условиях продолжаться и позднее. На этом, в частности, основано сращивание костей после перелома.

Череп . Вместилищем головного мозга, а также каркасом для мышц, обеспечивающих мимику и первичную обработку пищи в ротовой полости, являются кости черепа (рис. 3).

Череп новорожденного состоит из нескольких отдельных костей, соединенных мягкой соединительной тканью. В тех местах, где сходятся 3-4 кости, эта перепонка особенно велика, такие зоны называют родничками. Благодаря родничкам кости черепа сохраняют подвижность, что имеет важнейшее значение при родах, так как голова плода в процессе родов должна пройти через очень узкие родовые пути женщины. После рождения роднички зарастают в основном к 2-3 месяцам, но самый большой из них - лобный - только к возрасту 1 ,5 лет.

Мозговая часть черепа детей значительно более развита, чем лицевая. Интенсивное развитие лицевой части происходит в период полуростового скачка, и особенно - в подростковом периоде под воздействием гормона роста. У новорожденного объем мозгового отдела черепа в 6 раз больше объема лицевого, а у взрослого - в 2-2,5 раза.

Голова ребенка относительно очень велика. С возрастом существенно изменяется соотношение между высотой головы и ростом. Это соотношение используется как один из морфологических критериев биологического возраста ребенка.

Позвоночник. Позвоночник новорожденного, как и взрослого, состоит из 32-33 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 тазовых и 3- 4-х хвостовых), причем их рост и окостенение заканчиваются только с половым созреванием. Главной отличительной особенностью позвоночника ребенка первого года жизни является практическое отсутствие изгибов. Они формируются постепенно (рис. 4), по мере роста туловища и реализации антигравитационных реакций (сидение, стояние, прямохождение), и призваны обеспечить биомеханически наиболее эффективные режимы как при статической, так и при динамической нагрузке. Первой образуется шейная кривизна (выпуклостью вперед), когда у ребенка появляется возможность удерживать в вертикальном положении голову. К концу первого года жизни формируется поясничная кривизна (также выпуклостью вперед), необходимая для реализации позы стояния и акта прямохождения. Грудная кривизна (выпуклостью назад) формируется позже. Позвоночник ребенка этого возраста еще очень эластичен, и в лежачем положении его изгибы сглаживаются. Недостаток двигательной активности в этом возрасте отрицательно сказывается на развитии нормальной кривизны позвоночного столба.

Рис. 4. Формирование изгибов позвоночника в онтогенезе ребенка

Следует подчеркнуть, что формирование нормальной кривизны позвоночника - важнейший этап в развитии не только костного скелета, но и всех внутренних органов, так как от формы и изгибов позвоночника зависит взаимное расположение органов в грудной клетке и брюшной полости. Кроме того, позвоночник - вместилище спинного мозга, из которого проводящие нервные пути отходят ко всем полостным органам и тканям, а также к каждой скелетной мышце. Нарушения в развитии позвоночника могут иметь самые тяжелые последствия для здоровья. Именно поэтому так важна профилактика, которую следует начинать уже на первом году жизни ребенка, выполняя с ним осторожные и умеренные физические упражнения и массажируя его при соблюдении гигиенических норм и правил обращения с ребенком. Наиболее часто развивается сколиоз - боковые искривления позвоночника в шейном и грудном отделах (рис. 5), причем нередко они возникают в результате неправильного ухода за ребенком. Так, очень важно следить, чтобы ребенок спал на достаточно твердой поверхности с невысокой подушкой, в удобной и естественной позе, а также периодически ее менял - это одно из средств профилактики сколиозов шейного отдела. Сколиозы грудного отдела, а также кифоз (передне-заднее искривление грудного отдела) и лордоз (чрезмерный изгиб в поясничной области вперед) в раннем возрасте развиваются редко.

Рис. 5. Осанка:

а - нормальная; б - выпрямленная; в - кифотическая; г - лордотическая; д - сутуловатая; е - сколиотическая

Рост позвоночника наиболее интенсивно происходит в первые 2 года жизни. При этом сначала все отделы позвоночника растут относительно равномерно, а начиная с 1,5 лет рост верхних отделов - шейного и верхнегрудного - замедляется, и увеличение длины происходит в большей мере за счет поясничного отдела. Таким образом, в динамике роста позвоночного столба также отмечается выраженный градиент темпов развития - «от головы к хвосту». Следующий этап ускорения роста позвоночника - период «полуростового» скачка. Последнее вытягивание позвоночника происходит на начальных этапах полового созревания, после чего рост позвонков замедляется.

Окостенение позвонков продолжается в течение всего детского возраста, причем до 14 лет окостеневают только их средние части. Завершается окостенение позвонков только к 21-23 годам. Изгибы позвоночника, начавшие формироваться на 1 -м году жизни, полностью формируются в возрасте 12-14 лет, т. е. на начальных стадиях полового созревания.

Грудная клетка. Грудной отдел позвоночника, 12 пар ребер и грудина составляют грудную клетку, в которой под этой надеж ной защитой размещены сердце, легкие и другие жизненно важные органы. Движения ребер под воздействием межреберных мышц обеспечивают акт дыхания. Вот почему форма и размер грудной клетки имеют важнейшее значение для осуществления физиологических процессов.

У новорожденного грудная клетка имеет коническую форму, причем ее размер от грудины до позвоночника больше, чем поперечный. У взрослого человека - наоборот.

По мере роста ребенка форма грудной клетки меняется. Уменьшается угол, под которым ребра соединены с позвоночником. Уже к концу 1-го года жизни это обеспечивает значительное увеличение амплитуды дыхательных движений грудной клетки, что делает дыхание более глубоким и эффективным и позволяет снизить его темп. Коническая форма грудной клетки после 3-4 лет сменяется на цилиндрическую, а к 6 годам пропорции грудной клетки становятся похожими на пропорции взрослого человека. Это в еще большей степени позволяет увеличить эффективность дыхательных движений, особенно при физической нагрузке. К 12-13 годам грудная клетка приобретает ту же форму, что у взрослого.

Форма грудной клетки после 12-13 лет тесно связана с телосложением. Представители долихоморфных (вытянутых в длину) типов имеют удлиненную, цилиндрическую грудную клетку с острым эпигастральным углом (угол между двумя нижними ребрами в точке их сращения с грудиной). У представителей брахиморфных (с преобладанием ширины) типов грудная клетка становится бочкообразной, короткой, с тупым эпигастральным углом. У промежуточного мезоморфного типа эпигастральный угол бывает прямым.

Скелет верхних конечностей. Пояс верхних конечностей состоит из двух лопаток и двух ключиц. Они образуют жесткий каркас, формирующий верхнюю границу туловища. К лопаткам подвижно прикреплены кости свободных конечностей (правой и левой), которые включают плечевую кость, предплечье (лучевая и локтевая кости) и кисть (мелкие кости запястья, 5 длинных пястных костей и кости пальцев).

Окостенение свободных конечностей продолжается до 18-20 лет, причем ранее всего окостеневают ключицы (практически еще внутриутробно), затем - лопатки и последними - кости кисти. Именно эти мелкие кости служат объектом рентгенографического исследования при определении «костного возраста». На рентгенограмме эти мелкие косточки у новорожденного только намечаются и становятся ясно видимыми только к 7 годам. К 10-12 годам выявляются половые различия, которые заключаются в более быстром окостенении у девочек по сравнению с мальчиками (разница составляет примерно 1 год). Окостенение фаланг пальцев завершается в основном к 11 годам, а запястья - в 12 лет, хотя отдельные зоны продолжают оставаться не окостеневшими до 20-24 лет.

Скелет нижних конечностей. Пояс нижних конечностей включает таз и свободные нижние конечности. Таз состоит из крестца (нижний отдел позвоночника) и неподвижно соединенных с ним двух тазовых костей. У детей каждая тазовая кость состоит из трех самостоятельных костей: подвздошной, лобковой и седалищной. Их сращение и окостенение начинается с 5-6 лет, а завершается к 17-18 годам. Крестец у детей также еще состоит из несросшихся позвонков, которые соединяются в единую кость в подростковом возрасте. В этом возрасте важно следить за походкой, качеством и удобством обуви, а также остерегаться резких ударов, способных причинить вред позвоночнику. Неправильное сращение или деформация костей таза может оказать неблагоприятное влияние на здоровье в дальнейшем. В частности, для девочек очень важны форма и размер выхода из малого таза, которая влияет на прохождение плода при родах. Половые различия в строении таза начинают проявляться в возрасте 9 лет.

К тазовым костям прикреплены бедренные кости свободных нижних конечностей. Ниже расположены пары костей голени - большеберцовые и малоберцовые, а затем кости стопы: предплюсна, плюсна, фаланги пальцев. Стопа образует свод, опирающийся на пяточную кость. Свод стопы - исключительная привилегия человека, связанная с прямохождением. Свод действует как рессора, смягчая удары и толчки при ходьбе и беге, а также распределяя тяжесть при переноске грузов. Сводчатость стопы формируется только после 1 года, когда ребенок начинает ходить. Уплощение свода стопы - плоскостопие (рис. 6) - одно из частых нарушений осанки, с которым необходимо бороться.

Рис. 6. Форма стопы: а - нормальная; б - плоская; в - различные степени плоскостопия

Порядок и сроки окостенения свободных нижних конечностей в целом повторяют закономерности, характерные для верхних.

Скелет (с греч. - высохший) - это комплекс костей различной формы и величины. В состав скелета входит 206 костей, из них 85 парных и 36 непарных. Масса скелета составляет 20 % массы тела. В скелете человека различают отделы: скелет головы, туловища и конечностей (рис. 13).

Рис. 13. Скелет человека: А - вид спереди; Б - вид сзади.

1 - череп; 2 - грудная клетка; 3 - кости верхней конечности; 4 - позвоночный столб; 5 - тазовая кость; 6 - кости нижних конечностей

Скелет выполняет следующие функции: 1) опорная, 2) защита от механических повреждений мозга и внутренних органов, 3) участие в осуществлении движений, 4) депо минеральных солей.

Скелет головы включает мозговой и лицевой череп. Мозговой череп образуют кости: парные - теменные и височные- и непарные - затылочная, клиновидная, лобная, решетчатая. Лицевой череп образован верхнечелюстными, носовыми, слезными, скуловыми, небными, нижними носовыми раковинами, сошником, нижней челюстью и подъязычной костями. В черепе имеется только одна подвижно-соединительная кость - нижняя челюсть. В лобной, височной, клиновидной и верхнечелюстных костях заполненные воздухом имеются пазухи, открывающиеся в носовую полость и таким образом соединяющиеся с внешней средой.

Череп начинает дифференцироваться на втором месяце внутриутробной жизни. 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 восемь раз больше лицевого, а у взрослого - только в 2-2,5, раза. В два года отношение лицо череп равно 1:6, в 5 лет - 1:4, в 10 лет - 1:3. 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 соединительно-тканная 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. 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 шести 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 передний родничок помещается в месте схождения лобной, теменной 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.

У новорожденного кости черепа очень тонкие, их толщина в восемь раз меньше, чем у взрослого. Однако благодаря интенсивному процессу костеобразования уже на первом году жизни толщина стенок увеличивается в три раза. Довольно быстро изменяется объем черепа: у новорожденного он составляет 1/3, в 6 месяцев - 1/2, а к 2 годам - 2/3 объема черепа взрослого. С 10-12 лет величина его меняется мало.

Скелет туловища состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник включает 33-34 позвонка: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 сросшихся крестцовых и 4-5 сросшихся копчиковых. Соответственно выделяют шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы позвоночника.

Каждый позвонок состоит из тела, дуги и отростков. Различают непарный остистый отросток, парные поперечные, верхние и нижние суставные отростки, отходящие от дуги. Между задней поверхностью тела позвонка и его дугой находится позвоночное отверстие. Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал, в котором расположен спинной мозг. На верхней и нижней границе дуги и тела позвонка находятся вырезки. Выше- и нижележащие вырезки формируют межпозвоночные отверстия, в которых помещаются спинальные ганглии. Позвонки разных отделов позвоночника имеют некоторые отличия. Так, первый шейный позвонок, называемый атлантом, имеет форму несколько вытянутого кольца. На его передней поверхности находится суставная ямка для сочленения со вторым позвонком. Второй позвонок - эпистрофей - имеет зубовидный отросток, с помощью которого осуществляется сочленение с первым позвонком. Вокруг зубовидного отростка осуществляется вращение атланта вместе с черепом.

Грудная клетка образуется грудиной и 12 парами ребер. Ребро - изогнутая пластинка имеет головку, шейку и бугорок. Головкой и бугорком ребра сочленяются с грудными позвонками. Передние концы ребер хрящевые. Ребра с I по VII сочленяются с грудиной называются истинными, с VIII по X присоединяются к вышележащему ребру называются ложными, концы XI и XII пар ребер находятся в мышцах живота называются колеблющимися.

Грудина состоит из рукоятки, тела и мечевидного отростка. Рукоятка соединяется с ключицей и I парой ребер, II-VII пары ребер сочленяются с телом грудины.

Позвонки, формирующие позвоночный столб, развиваются как вторичные кости на втором 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.

Позвоночный столб новорожденного имеет только небольшой крестцовый изгиб. 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 лордоз. 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 начинается во внутриутробном периоде развития и первые ядра окостенения появляются в рукоятке и теле. В мечевидном отростке ядро окостенения возникает лишь в 6-12 лет. Полное срастание всех костных участков грудины заканчивается после 25 лет.

Окостенение хрящевых ребер начинается на 6-8 неделе внутриутробного развития и заканчивается в 20-25 лет.

Скелет конечности состоит из скелета свободной конечности и скелета пояса.

Пояс верхних конечностей включает в себя парные кости лопатки и ключицы. Лопатка имеет ось, которая заканчивается плечевым отростком - акромионом. Он образует сустав с ключицей. На одном из углов лопатки имеется суставная впадина для сочленения с головкой плечевой кости.

Скелет свободной верхней конечности состоит из плечевой кости, костей предплечья и кисти. Плечевая кость сочленяется своей головкой с лопаткой, а в нижней своей части образует локтевой сустав с костями предплечья: локтевой, расположенной по линии мизинца, и лучевой - по линии большого пальца. Нижний конец лучевой кости образует лучезапястный сустав с тремя костями верхнего ряда запястья. Кисть образуют кости запястья, пястья и фалангов пальцев. Запястье состоит из восьми костей, расположенных в два ряда. Пясть образует пять трубчатых костей. Скелет пальцев состоит из фаланг: второй-пятый пальцы имеют по три фаланги, а первый палец - две.

Пояс нижних конечностей образуют парные тазовые кости и крестец. Каждая тазовая кость состоит из подвздошной, седалищной и лонной. В месте их схождения образуется вертлужная впадина, куда входит головка бедра, формируя тазобедренный сустав. На поверхности подвздошной кости имеется, суставная поверхность для сочленения с крестцом. Правая и левая лонные кости соединяются спереди, образуя полусустав.

Скелет свободной нижней конечности состоит из бедра, голени и стопы. Бедренная кость в нижнем эпифизе имеет латеральный и медиальный мыщелки. Мыщелки снабжены суставными поверхностями, с которыми сочленяются надколенник и большеберцовая кость, образуя коленный сустав. Скелет голени состоит из большеберцовой и малоберцовой костей. В верхнем конце большеберцовой кости имеются два мыщелка, сочленяющиеся с мыщелками бедра. Ниже и снаружи бокового мыщелка большеберцовой кости расположена суставная площадка для сочленения с малоберцовой костью. Нижний конец большеберцовой кости соединяется с таранной костью, которая на наружной своей стороне имеет суставную поверхность для соединения с поверхностью малоберцовой кости. Нижние концы малоберцовой и большеберцовой костей срастаются неподвижно, между ними и таранной костью формируется голеностопный сустав.

Стопа состоит из предплюсны, плюсны и фаланг пальцев. Кости предплюсны расположены в два ряда. Верхний ряд включает таранную и пяточную кости, нижний - первую, вторую, третью клиновидные и кубовидную. Между этими двумя рядами расположена ладьевидная кость. Таким образом, всего предплюсна включает семь костей. Плюсна содержит пять трубчатых костей. Скелет первого пальца состоит из двух фаланг, а второго-пятого - из трех.

Все кости пояса верхних конечностей, за исключением ключицы, проходят хрящевую стадию развития. Процесс окостенения, начавшись на шестой неделе внутриутробного развития, заканчивается к 25 годам. В большинстве костей свободных верхних конечностей окостенение начинается в первые 2-3 месяца эмбрионального развития и заканчивается к 16-25 годам.

Почти во всех костях пояса нижних конечностей первичные ядра окостенения появляются в эмбриональном периоде развития. Лишь в костях предплюсны (ладьевидной, кубовидной и клиновидных) они образуются в период от трех месяцев после рождения до пяти лет. Таз у новорожденного имеет форму воронки и 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. Срастание всех трех костей таза происходит в 14-16 лет, а полное окостенение заканчивается только к 25 годам. В постнатальном периоде происходит изменение формы и размера таза: 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 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. После девяти 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.

6.4. Строение, функции, классификация и возрастные
особенности мышц

Скелетные мышцы активно участвуют в организации движения. Любая двигательная реакция организма осуществляется при участии мышц, которые, превращая скелет в систему рычагов, способствуют перемещению тела в пространстве. Помимо этого мышцы удерживают положение тела и его частей в пространстве, выполняют жевательные, глотательные и дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи и мимике и вырабатывают тепло.

Во всех мышцах различают сухожильную головку - начало мышцы, брюшко, состоящее из мышечных волокон, и конец мышцы, называемый сухожилием. Обычно мышца прикрепляется к двум или нескольким костям, образующим сустав, что позволяет ей при сокращении производить то или иное движение в данном суставе. Существуют мышцы, у которых между прикреплением ее начала и конца имеется несколько суставов. При таком характере прикрепления мышцы ее сокращение вызывает одновременное движение во всех этих суставах.

Мышцы могут быть простыми и сложными. В сложных мышцах в отличие от простых брюшко образуется несколькими головками, которые, начинаясь от разных костных точек, затем сливаются вместе (двуглавая, трехглавая и четырехглавая). Подобно этому, сухожилие мышцы может делиться на несколько частей и прикрепляться к разным костям. Местом прикрепления мышц, помимо костей, могут быть кожа, глазное яблоко и др.

Поверхность мышцы покрыта фасцией, образованной плотной соединительной тканью. В местах соприкосновения двух сухожилий или сухожилия и кости образуются соединительно-тканные синовиальные сумки, в которых имеется небольшое количество жидкости, уменьшающей трение трущихся поверхностей.

Мышцы классифицируются по их форме и функции. В зависимости от формы мышцы делят на широкие (мышцы туловища и поясов свободных конечностей), длинные (мышцы свободных конечностей), короткие (между позвонками), круговые (вокруг отверстий тела).
По функции различают мышцы сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие, вращающие.

Рис. 14. Мышцы человека:
А - спереди: 1 - надчерепная мышца; 2 - височная; 3 - круговая мышца
глаза; 4 - круговая мышца рта; 5 - собственно-жевательная;
6 - грудино-ключично-сосцевидная; 7 - дельтовидная; 8 - большая грудная;
9 - зубчатая; 10 - двуглавая; 11 - трехглавая; 12 - сгибатели кисти
и пальцев; 13 - косая мышца живота; 14 - прямая мышца живота;
15 - портняжная; 16 - четырехглавая мышца бедра; 17 - передняя
большеберцовая мышца; 18 - икроножная;

Б - сзади: 1 - височная; 2 - затылочная надчерепная;
3 - грудино-ключично-сосцевидная; 4 - трапециевидная; 5 - дельтовидная;
6 - двуглавая; 7 - трехглавая; 8 - широчайшая мышца спины;
9 - разгибатели кисти и пальцев; 10 - большая ягодичная;
11 - двуглавая бедра; 12 - полусухожильная; 13 - икроножная;
14 - ахиллово сухожилие

В длинных мышцах волокна могут иметь: 1) параллельное расположение, ориентированное вдоль длинной оси мышц; 2) параллельное расположение по отношению друг к другу и косое относительно длинной оси брюшка; 3) косое расположение по отношению друг к другу и к длинной оси брюшка. Соответственно расположению волокон различают мышцы веретенообразные, полуперистые и перистые. Полуперистые и перистые мышцы имеют волокна более короткие, чем веретенообразные, поэтому размах движений при их сокращении меньше. В широких мышцах волокна могут располагаться параллельно (ромбовидные мышцы), радиально и веерообразно (большая грудная мышца). Мышцы, в которых волокна расположены радиально, могут сокращаться и в целом, и отдельными своими частями в направлениях, пересекающих различные оси движения в суставе. Поэтому они находятся в основном в области шаровидных суставов, отличающихся большой подвижностью.

В зависимости от места расположения мышц их делят на мышцы головы, шеи, туловища (груди, живота, спины), мышцы верхних, нижних конечностей (рис. 14).

Структурной единицей скелетных мышц является поперечно-полосатое мышечное волокно - сократительное многоядерное образование. Диаметр волокна колеблется от 12 до 70 мкм, а длина может достигать нескольких сантиметров. Снаружи поперечно-полосатое мышечное волокно покрыто оболочкой - сарколеммой. Внутри волокна находятся все обычные для клетки компоненты: цитоплазма, которая в мышечном волокне называется саркоплазмой, митохондрии, саркоплазматический ретикулум и т. д. В поперечно-полосатом мышечном волокне может быть более ста ядер. Специфические структуры представлены в мышечном волокне миофибриллами - тонкими нитями, которые тянутся от одного конца мышечного волокна к другому. Диаметр миофибриллы составляет 0,5-2 мкм. Каждая миофибрилла состоит из очень тонких волоконец- протофибрилл - различной длины и толщины. Протофибриллы имеют характерное упорядоченное расположение. Вдоль всей миофибриллы на расстоянии 2-3 мкм друг от друга расположены полоски, обозначаемые буквой Z. Участок миофибриллы между двумя соседними полосками называют саркомером. Следовательно, вся миофибрилла состоит из повторяющихся саркомеров. Различают толстые и тонкие протофибриллы. Толстые протофибриллы состоят из белка миозина, а тонкие - актина и тропомиозина. Актин составляет 20 % от общего количества структурных белков мышц, он лишен ферментативных свойств. На долю миозина приходится 60 % белка мышц. Миозин обладает способностью расщеплять АТФ. Участки толстых миофибрилл обозначают диском А, который обладает двояким лучепреломлением, называется анизотропным и выглядит более темным. Участок тонких миофибрилл обозначается как диск И, не обладает двояким лучепреломлением называется изотропным и выглядит более светлым. Чередование в миофибриллах темных и светлых дисков придает мышечному волокну поперечную исчерченность.

Изменения макро- и микроструктуры скелетных мышц происходят во все возрастные периоды. Формирование скелетных мышц начинается на очень ранних этапах развития. На восьмой неделе внутриутробного развития различимы уже все мышцы, а к 10-й неделе развиваются их сухожилия. Первыми 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. В целом масса мышц за весь период развития увеличивается примерно на 21 %. К восьми 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 %. 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. С возрастом происходит увеличение длины сухожилия и
к 12-14 годам отношение длины сухожилия и брюшка мышцы становится таким же, как и у взрослых.

Рост мышц в длину может продолжаться до 23-25 лет. Он осуществляется за счет зоны роста, расположенной на границе мышечной и сухожильной частей. В зоне роста имеется скопление ядер, число которых с возрастом уменьшается, причем особенно значительно после семи лет. К 15-18 годам зона роста уменьшается в три раза. К 15-16 годам заканчивается формирование сарколеммы, когда ее волокна приобретают определенную ориентацию; они направлены перпендикулярно к продольной оси мышечного волокна. Развитие в постнатальном онтогенезе соединительной ткани мышц характеризуется уменьшением числа клеток, приходящихся на единицу площади, и увеличением числа волокон. Диаметр мышечных волокон увеличивается до 35 лет. Наиболее интенсивный рост волокон отмечается в период полового созревания. Так, в первые шесть месяцев жизни диаметр волокон двуглавой мышцы плеча составляет 17-19 мкм, в 2-3 года - 20-22 мкм, в 9-12 лет -
20-25 мкм, а у взрослых - 41-58 мкм.

С возрастом растет число миофибрилл за счет их продольного расщепления. У новорожденного в каждом мышечном волокне содержится 50-120 миофибрилл, в полтора года их число становится в два раза большим, в 3-4 года оно увеличивается в 5-6 раз, к семи годам -
в 15-20 раз.

В процессе созревания скелетной мускулатуры меняется форма и количество ядер, приходящихся на единицу площади. К трем годам количество ядер уменьшается по сравнению с их числом у новорожденных примерно в два раза, к пяти годам в 2,5 раза и к семи годам -
в 3-4 раза. Ядра из овальных принимают палочковидную форму, в которой длина превышает поперечник в 4 раза. По мере развития мышц ядра все более перемещаются к периферии. Расположение ядер и их число, характерное для взрослых, отмечается уже в возрасте 7-10 лет.

Развитие двигательных нервных окончаний происходит особенно интенсивно в первые месяцы после рождения. Но только к 11-13 годам полностью заканчивается их структурное оформление.

С возрастом увеличивается мышечная сила за счет роста диаметра мышечных волокон и их числа. Для разных мышц наибольшая величина их силы отмечается в разном возрасте. Большинство мышц верхней конечности и шеи достигает наибольшей силы к 20-30 годам. В то же время сила мышц, разгибающих туловище, становится максимальной к 16 годам. Разница между силами мышц-сгибателей и мышц-разгибателей увеличивается с возрастом.

Характеристикой функционального созревания мышц служит мышечная выносливость. В дошкольном и младшем школьном возрасте происходит наибольшее по сравнению с другими возрастами увеличение выносливости. Однако даже в 16-19 лет ее величина составляет лишь 85 % от выносливости взрослого. Чем меньше возраст, тем меньшее время может сохраняться одновременное возбуждение волокон мышцы и тем быстрее в ней наступает утомление.

Морфологическое и функциональное созревание опорно-двигатель-ного аппарата зависит от очень многих факторов: наследственных, условий жизни, питания, двигательной активности. Правильно организованные занятия физической культурой и спортом способствуют формированию как костной, так и мышечной системы. Под влиянием этих занятий увеличивается диаметр мышечных волокон, растет их число, более совершенными становятся координационные отношения между мышцами-антагонистами. Однако следует помнить, что мышечная деятельность вызывает у детей по сравнению со взрослыми значительно большие изменения в деятельности всех органов, что требует дифференцированного подхода к организации всякого рода занятий физкультурой с детьми различного возраста.

Функции и возрастные особенности скелета и мышц человека.

2. Позвоночный столб.

3. Грудная клетка.

4. Скелет верхней и нижней конечностей. Строение черепа.

5. Особенности строения черепа новорожденного.

6. Строение, функции и возрастные особенности мышц.

Список рекомендованной литературы:

1. Батуев А.С.-«Анатомия, физиология и психология человека».-СПб.-2003;

2. Безруких М.М.-«Возрастная физиология: Физиология развития ребенка».-М.-2002;

3. Прищепа И.М.-«Возрастная анатомия и физиология».-Минск.-2006;

4. Сапин М.Р.-«Анатомия и физиология человека».-М.-1999;

1. Строение и классификация костей.

Системы органов опоры и движений – это система костей, система их соединений и мышечная система, которые в совокупности об­разуют единый в функциональном отношении двигательный аппарат. В зависимости от функциональной значимости в двигательном аппарате различают пассивную его часть и активную. К пассивной относятся кости и соединения костей, вместе составляющие скелет человека, к активной – скелетные мышцы, которые, фиксируясь на скелете, при напряжении укрепляют отдельные части скелета (стойка на кистях и другие положения тела) или производят их движения.

Все многообразие функций, выполняемых скелетом, можно объединить в две большие группы – механические функции и биологические функции. К механическим функциям относятся защитная, опорная, локомоторная и рессорная. Защитная функция скелета состоит в том, что он образует стенки ряда полостей (грудной полости, полости черепа, полости таза, позвоночного канала) и является, таким образом, надежной защитой для располагающихся в этих полостях жизненно важных органов. Опорная функция скелета заключается в том, что он явля­ется опорой для мышц и внутренних органов, которые, фиксируясь к костям, удерживаются в своем положении. Локомоторная функция скелета проявляется в том, что кости – это рычаги, которые приводятся в движение мышцами (че­рез нервную систему), обусловливая различные двигательные ак­ты – бег, ходьбу, прыжки и т. п. Рессорная функция скелета обусловлена способностью его смягчать толчки и сотрясения (благодаря сводчатому строению стопы, хрящевым прокладкам между костями в местах их соедине­ния, связкам внутри соединений костей, изгибам позвоночника и др.).

Биологические функции скелета связаны с участием его в обмене веществ, прежде всего в минеральном обмене. Кости – это депо минеральных солей кальция и фосфора. 99% всего кальция нахо­дится в костях. При недостатке в пище солей кальция компенса­ция их в организме осуществляется за счет кальция костей. Кроме того, кости скелета принимают участие и в кроветворе­нии. Находящийся в них красный костный мозг вырабатывает эритроциты, зернистые формы лейкоцитов и кровяные пластинки. При этом в кроветворной функции участвует не только костный мозг, но и кости в целом, так что усиленная мышечная деятельность, оказывая влияние на кость, способствует и улучшению кроветворения.

Основной структурно-функциональной единицей скелета явля­ется кость. Каждая кость в организме человека – это живой, плас­тичный, изменяющийся орган. Кость как орган состоит из несколь­ких тканей, имеет свою определенную морфологическую структуру и функционирует как часть целостного организма. Основной тканью в кости является костная ткань, кроме нее имеется плотная соединительная ткань , образующая, например, оболочку кости, покрывающую ее снаружи, рыхлая соединительная ткань, одевающая сосуды, хрящевая, покрывающая концы костей или образующая зоны роста, ретикулярная ткань – основа костного мозга и элементы нервной ткани – нервы и нервные окончания. Каждая кость имеет определенную форму, величину, строение и находится в связи с соседними костями. В состав скелета входит 206 костей – 85 парных и 36 непарных. Кости составляют примерно 18% веса тела. Кость состоит из двух видов хими­ческих веществ: неорганических и органических. К неорганическим веществам относятся вода и соли (главным образом соли кальция). Органическое вещество кости называется оссеином. В свежей кости около 50% воды, 22% солей, 12% оссеина и 16% жира. Обез­воженная, обезжиренная и отбеленная кость содержит приблизи­тельно 1 / 3 оссеина и 2 / 3 неорганических веществ.

Особое специфическое физико-химическое соединение органи­ческих и неорганических веществ в костях и обусловливает их ос­новные свойства – упругость, эластичность, прочность и твердость. В этом легко убедиться. Если кость положить в соляную кислоту, то соли растворятся, останется оссеин, кость сохранит форму, но ста­нет очень мягкой (ее можно завязать в узел). Если же кость под­вергнуть сжиганию, то органические вещества сгорят, а соли оста­нутся (зола), кость тоже сохранит свою форму, но будет очень хрупкой. Таким образом, эластичность кости связана с органиче­скими веществами, а твердость и крепость – с неорганическими. Кость человека выдерживает давление на 1 мм 2 15 кг, а кирпич всего 0,5 кг. Химический состав костей непостоянен, он меняется с возрастом, зависит от функциональных нагрузок, питания и других факторов. В костях детей относительно больше, чем в костях взрослых, оссеина, они более эластичны, меньше подвержены переломам, но под влиянием чрезмерных нагрузок легче деформируются Кости, выдерживающие большую нагрузку, богаче известью , чем кости менее нагруженные. Питание только растительной или только животной пищей также может вызвать изменения химического состава костей. При недостатке в пище витамина D в костях ребенка плохо откладываются соли извести, сроки окостенения нарушаются, а недоста­ток витамина А может привести к утолще­нию костей, запустению каналов в костной ткани.

В пожилом возрасте количество оссеина снижается, а количество неорганических ве­ществ солей, наоборот, увеличивается, что снижает ее прочностные свойства, создавая предпосылки к более частым переломам кос­тей. К старости в области краев суставных поверхностей костей могут появляться раз­растания костной ткани в виде шипов, выростов, что может ограничивать подвиж­ность в суставах и вызывать болезненные ощущения при движениях. О механических свойствах кости можно судить на основании их крепости на сжатие, растяжение, разрыв, излом и т. п. На сжатие кость в десять раз крепче хряща, в пять раз прочнее железобетона, в два раза больше крепости свинца. На растяжение компактное вещество кости выдерживает нагрузку до 10-12 кг на 1 мм 2 , а на сжатие – 12-16 кг. По сопротивлению на разрыв кость в продольном на­правлении превышает сопротивление дуба и равна сопротивлению чугуна. Так, напри­мер, для раздробления бедренной кости давлением нужно приблизительно 3 тыс. кг, для раздробления большеберцовой кости не менее 4 тыс. кг. Органическое вещество кости – оссеин выдерживает нагрузку на растяжение 1,5 кг на 1 мм 2 , на сжатие – 2,5 кг, крепость же сухожилий составляет 7 кг на 1 мм 2 , Несмотря на значительную крепость и прочность кость весьма пластичный орган и может перестраиваться на протяжении всей жизни че­ловека.

Форма костей в скелете человека очень разнооб­разна. Различают: длинные, короткие, плоские и смешанные кости. Кроме того, есть кости пневматические и сесамовидные. Располо­жение костей в скелете связано с выполняемой ими функцией при общей закономерности: кости построены так, что при наименьшей затрате материала обладают наибольшей крепостью, легкостью, по возможности уменьшая влияние толчков и сотрясений.

Длинные кости расположены на конечностях, где они, как рычаги, обеспечивают значительный размах движений. В этих кос­тях преобладает продольный размер. В каждой длинной или труб­чатой кости различают среднюю часть – тело (диафиз) и 2 конца (эпифизы) – проксимальный и дистальный. Проксимальный эпифиз расположен ближе к оси туловища, а дистальный – дальше от нее. Эпифизы костей утолщены, что уве­личивает поверхность соединяющихся костей, а следовательно, соз­дает более прочную опору и увеличивает силу полезного действия мышц, изменяя ее угол подхода к кости. Внутри тела кости находится костномозговая полость, не уменьшающая ее прочности. Короткие кости находятся там, где вместе с подвижностью и разнообразием движений необходима прочность (позвоночный столб, кости запястья). Размеры коротких костей одинаковы в трех плоскостях. Плоские кости не содержат полости; между двумя пластинками компактного вещества в них располагается губчатое вещест­во. Плоские кости участвуют в образовании полостей для защиты органов (кости черепа, таза и др.).

Смешанные кости – это такие, различные части которых имеют разную форму (височная кость). Пневматические или воздухоносные, кости имеют внутри полость, выстланную слизистой оболочкой и заполненную воздухом, что облегчает вес кости , не уменьшая ее прочности. Сесамовидные кости - это кости, вставленные в сухожи­лия мышц и увеличивающие поэтому плечо силы мышц, способст­вующие усилению их действия.

Каждая кость снаружи покрыта соединительнотканной оболочкой – надкостницей, в которой различают два слоя: наружный и внутренний. Наружный слой надкостницы состоит из плотной волокнистой соединительной ткани, внутренний – из рыхлой соединительной ткани, в которой имеются клетки (остео­бласты), продуцирующие костное вещество (в связи с чем этот слой называется остеогенным или костеобразующим). За счет внутреннего слоя происходит рост кости в толщину и сраста­ние после нарушения целости. Надкостница богата сосудами и нервами. Надкостница выполняет защитную функцию, питательную – со­суды из надкостницы проходят в кость – и костеобразовательную. Отделение надкостницы приводит к омертвению кости. За надкостницей следует компактное (плотное) вещество кости, а затем губчатое вещество, состоящее из отдельных костных пере­кладин, расположенных в виде сетки так, что между ними образу­ются ячейки – полости (что напоминает губку). Компактное веще­ство в теле длинных трубчатых костей толще; в эпифизах, коротких и плоских костях – тоньше. Оно толще в тех костях, которые не­сут большую нагрузку (в плечевой кости компактный слой тоньше, чем в бедренной).

Все пространство внутри кости заполнено костным мозгом. Он бывает двух видов: красный и желтый. Красный костный мозг на­ходится в ячейках губчатого вещества кости. Следовательно, его много в плоских, коротких, сесамовидных костях и эпифизах длин­ных трубчатых костей. Он выполняет кроветворную функцию. Жел­тый костный мозг расположен в костномозговой полости диафизов длинных костей. Он богат жировыми клетками. В период внутри­утробного развития все кости содержат только красный костный мозг, а после рождения в полости диафизов костей красный кост­ный мозг постепенно к 12-15 годам замещается желтым. Общее количество красного костного мозга около 1500 см 3 .

С возрастом компактное вещество утолщается, перекладины губчатого вещества становятся крупнее. Мозговая полость с 7 до 10 лет увеличивается мало. К 18-20 годам строение кости стано­вится аналогичным строению кости взрослого, однако внутренняя перестройка ее происходит на протяжении всей жизни человека. Рельеф поверхности кости формируется в основном после рожде­ния. Прилегающие к костям сухожилия, сосуды оставляют на кос­тях отверстия, вырезки, борозды. В местах прикрепления площадь прикрепления мышц и создает опору для них. Чем сильнее разви­ты мышцы, тем резче выражен рельеф костей.

Большинство костей в процессе развития проходят три стадии: соединительнотканную, или перепончатую, хрящевую и костную. И только кости крыши черепа, кости лица, часть ключицы проходят две стадии: перепончатую и костную, минуя хрящевую. Кости, ко­торые развиваются сразу на месте соединительной ткани, называ­ются первичными, а кости, которые развиваются на месте хря­ща, – вторичными. Развитие первичных костей происходит довольно просто: на месте будущей кости в соединительной ткани возникает ядро окостенения (островок), которое увеличивается в размерах, образуя компактное вещество и губчатое вещество; из наружного слоя мезенхимных клеток формируется надкостница. Развитие вторичных костей происходит более сложно. Вначале соединительная ткань, прообраз будущей кости , становится хря­щевой моделью кости. Надхрящница, покрывающая хрящевую мо­дель, превращается в надкостницу, которая начинает образовывать костное вещество с периферии (перихондральное окостенение). Вместе с этим внутри хряща также появляются остеогенные (костеобразующие) островки – ядра окостенения (энхондральное окосте­нение). Одновременно с продукцией кости идет и обратный процесс – процесс рассасывания с внутренней стороны костей (изнут­ри), в связи с чем образуется костномозговая полость и ячейки в губчатом веществе. Эти два процесса, обусловливая друг друга, протекают параллельно, формируя кость соответственно ее назна­чению.

К моменту рождения диафизы трубчатых костей уже являются окостеневшими. Окостенение эпифизов происходит после рождения. В проксимальном эпифизе ядро окостенения появляется обычно в первые месяцы после рождения, а в дистальном – на 2-м году жизни. Это основные ядра окостенения. У детей и юношей появ­ляются добавочные точки окостенения в тех местах кости, где прикрепляются мышцы, связки. Они называются апофизами. Меж­ду эпифизом и диафизом остается прослойка хряща, за счет кото­рой и осуществляется рост костей в длину. Полное синостозирование дистального эпифиза с телом кости происходит к 21 году, а проксимального – к 24 годам.

Окостение может нарушаться при недостатке в пище витаминов, понижении функции желез внутренней секреции (передней доли гипофиза, щитовидной) и т. п.

Таким образом, рост плоских костей происходит за счет над­костницы и соединительной ткани швов; рост трубчатых костей в толщину – также за счет надкостницы, а в длину – за счет эпифизарных хрящей, расположенных между эпифизом и диафизом. Рост трубчатых костей в основном заканчивается у женщин в 17-20 Лет, у мужчин в 19-23 года. Имеются наблюдения, указываю­щие на то, что рост костей может происходить и после окостенения эпифизарных хрящей, за счет хряща, покрывающего суставные по­верхности костей.

Кости в организме человека расположены не изолированно друг от друга, а связаны между собой в одно единое целое. Причем характер их соединения определяется функциональными усло­виями: в одних частях скелета движения между костями выражены больше, в других – меньше.

Все многообразие соединения костей можно представить в виде трех основных типов. Различают непрерывные соединения – синартрозы, прерывные – диартрозы и полупрерывные – гемиартрозы (полусуставы). Непрерывными соединениями костей называются та­кие, при которых между костями нет перерыва, они связаны спло­шной прослойкой ткани. Прерывные соединения – это такие, когда между соеди­няющимися костями имеется перерыв – полость. Полупрерывные соединения характеризуются тем, что в ткани, которая расположена между соединяющимися костями, имеется небольшая полость – щель (2-3 мм), заполненная жид­костью. Однако эта полость не разделяет полностью костей, и основные элементы прерывного соединения отсутствуют. Примером такого вида соединений может служить соединение между лобковыми костями.

Непрерывные соединения костей филогенетически более древ­ние. У низших животных исключительно непрерывные соединения. У человека большую часть составляют прерывные соединения ко­стей. Это более поздний, наиболее совершенный и наиболее под­вижный вид соединений, хотя и менее прочный. Происходят прерывные соединения из непрерывных путем их постепенного преобра­зования.

Возникновение различного характера соединений костей можно наблюдать и в онтогенезе человека. Аналогично стадиям развития костей происходит и развитие их соединений. На ранних стадиях образования скелета зачатки костей связаны друг с другом лишь зародышевой соединительной тканью. В зависимости от функци­ональной направленности там, где между соединяющимися костя­ми нет необходимости в движениях большого размаха, остается со­единительная ткань, которая может превращаться в хрящ для обеспечения подвижности и амортизации толчков или в кость. Так формируются непрерывные соединения. Там, где необходима боль­шая подвижность между костями, соединительная ткань рас­сасывается, возникает прерывное соединение , с полостью между костями. Полость появляется к концу 2-го месяца эмбриональной жизни.

Синдесмозы. Если в соединительной ткани, находящейся между костями, преобладают коллагеновые волокна, такие соединения на­зываются фиброзными, если эластические – эластическими. Фиб­розные соединения в зависимости от величины прослойки могут быть в виде связок (между отростками позвонков), в виде перепо­нок шириной 3-4 см (между костями таза, предплечья, голени) или в виде швов (между костями черепа), где прослойка соедини­тельной ткани составляет всего 2-3 мм. Примером непрерывных соединений эластического типа могут служить желтые связки поз­воночника, находящиеся между дугами позвонков.

Синхондрозы. В зависимости от строения хряща эти соединения подразделяют на соединения с помощью волокнистого хряща (меж­ду телами позвонков) и соединения с помощью гиалинового хряща (реберная дуга, между диафизом и эпифизом, между отдельными частями костей черепа и т. д.). Хрящевые соединения могут быть временными (соединения крестца с копчиком, частей тазовой кости и др.), которые затем превращаются в синостозы, и постоянными, существующими на протяжении всей жизни (синхондроз между височной костью и за­тылочной). Гиалиновые соединения более упругие, но хрупкие по сравне­нию с волокнистыми.

Синостозы. Это соединения костей костной тканью – окостене­ние эпифизарных хрящей, окостенение швов между костями черепа. Непрерывные соединения костей (кроме синостозов) подвижны. Степень подвижности зависит от величины прослойки ткани и ее плотности. Более подвижными являются собственно-соединительнотканные соединения, менее подвижными – хрящевые. Непрерывные соединения обладают также хорошо выраженным свойством амор­тизации толчков и сотрясений.

Прерывные соединения костей называют еще синовиальными соединениями, полостными соединениями или суставами. Сустав имеет свои специфические конструкцию, расположение в организ­ме и выполняет определенные функции. В каждом суставе различают основные элементы и добавочные образования. К основным элементам сустава относятся: суставные поверхности соединяющихся кос­тей, суставная сумка (капсула) и суставная полость. Суставные поверхности соединяющихся костей должны в определенной мере соответство­вать друг другу по форме. Если поверхность одной кости выпукла, то поверхность другой несколько вогнута. Суставные поверхности покрыты обычно гиалиновым хрящом, который уменьшает тре­ние, облегчает скольжение кос­тей при движениях, является амортизатором и предотвращает срастание костей. Толщина хря­ща 0,2-4 мм. В суставах с огра­ниченной подвижностью сустав­ные поверхности покрыты волокнистым хрящом (крестцово-подвздошный сустав). Суставная сумка – это соединительнотканная оболочка, герметически окружающая сус­тавные поверхности костей. Она имеет два слоя: наружный – фиброзный (очень плотный, креп­кий) и внутренний – синовиаль­ный (со стороны полости сустава покрыт слоем эндотелиальных клеток, которые вырабатывают синовиальную жидкость). Суставная полость – небольшая щель между соединяющимися костями, заполненная синовиальной жидкостью, которая, смачивая поверхности соединяющихся костей, уменьшает трение, силой сцепления молекул с поверхностями костей укрепляет суставы, а также смягчает толчки.

Добавочные образования формируются в результате функциональных требований, как реакция на увеличение и специ­фичность нагрузки. К добавочным образованиям относятся внутри­суставные хрящи: диски, мениски, суставные губы, связки, выросты синовиальной оболочки в виде складок, ворсинок. Они являются амортизаторами, увеличивают подвижность и разнообразие движений, способствуют более равномерному распределению давления одной кости на другую. Диски – это сплошные хрящевые образования, расположенные внутри сустава (в височно-нижнечелюстном); ме­ниски имеют форму полулуний (в коленном суставе); губы в виде хрящевого ободка окружают суставную поверхность (около суставной впадины лопатки); связки – это пучки соединительной ткани , идущие от одной кости к другой, они не только тормозят движе­ния, но и направляют их, а также укрепляют суставную сумку; вы­росты синовиальной оболочки – это вдающиеся в полость сустава складки, ворсинки, заполненные жиром. Суставная сумка, связки, мышцы, окружающие сустав, атмос­ферное давление (внутри сустава давление отрицательное) и сила сцепления молекул синовиальной жидкости – все это факторы, ук­репляющие суставы. Суставы выполняют в основном три функции: содействуют сохранению положения тела и его отдельных звеньев, участвуют в перемещении частей тела по отношению друг к другу и, наконец, участвуют в локомоциях – перемещениях всего тела в простран­стве. Эти функции определяются действием активных сил – мышц. В зависимости от характера мышечной деятельности в процессе эволюции и образовались соединения различной формы, имеющие различные функции.

По количеству соединяющихся костей суставы разделяются на простые и сложные. В простых суставах соединяются только две кости, в сложных – три и более. По форме суставных поверхностей различают шаровидные (с разновидностью – ореховидным суставом), эллипсовидные, седловидные, цилиндрические, блоковидные и плоские суставы. По количеству осей вращения – трехосные с тремя осями вра­щения, двуосные – с двумя осями вращения и одноосные – с одной осью вращения. К трехосным суставам относятся шаровидные и ореховидные, к двуосным – эллипсовидные и седловидные, к одосным – блоковидные и цилиндрические. Плоские суставы осей вращения не имеют, в них возможно лишь небольшое скольжение костей по отношению друг к другу. Чем больше осей вращения в суставе, тем больше в нем подвижность и разнообразнее движения, но крепость и прочность меньше. Различают еще комбинированные и двукамерные суставы. Два или несколько самостоятельных суста­вов, движения в которых происходят одновременно, называются комбинированными. Полость двухкамерных суставов разделяется внутрисуставным хрящом (диском) на две части (камеры).

Суставы шаровидной формы характеризуются тем, что по­верхность одной из соединяющихся костей имеет форму шара, а по­верхность другой – несколько вогнута. В этих суставах три взаим­но перпендикулярные оси вращения. Примером типичного шаро­видного сустава является плечевой. В ореховидном суставе поверх­ности костей очень конгруентны, головка одной кости больше чем на 1 / 2 входит в суставную впадину другой кости. Оси вращения здесь те же, что и в шаровидном суставе, но размах движений значитель­но меньше.

Суставы эллипсовидной формы имеют суставные поверх­ности (и выпуклую и вогнутую) в виде эллипса. Движения в этих суставах происходят вокруг двух осей вращения – поперечной (сгибание и разгибание), и передне-задней (отведение и приве­дение). К суставам эллипсовидной формы относятся: луче-запястный и атланто-затылочный.

В суставах седловидной формы поверхности соединяю­щихся костей напоминают часть поверхности седла. В них также две оси вращения – поперечная и передне-задняя – с соответст­вующими движениями. Примером такого сустава является сустав между запястьем и 1-й пястной костью. Здесь сгибание называется противопоставлением, а разгибание – отставлением. В эллипсо­видных и седловидных суставах возможны и круговые движения небольшого размаха.

Суставы цилиндрической формы имеют суставные по­верхности в виде отрезков цилиндра, причем одна из них выпук­лая, другая вогнутая. Движения в них происходят вокруг верти­кальной оси, идущей вдоль кости (сустав между лучевой и локтевой костями), – пронация и супинация.

В суставах блоковидной формы поверхность одной кости имеет углубление, а поверхность второй – направляющий, соответственно углублению , выступ. У этих суставов лишь одна ось вра­щения – поперечная, вокруг которой возможны сгибание и разги­бание. В качестве примера суставов блоковидной формы можно привести межфаланговые суставы.

В суставах плоской формы суставные поверхности костей хорошо соответствуют друг другу. Подвижность в них невелика (крестцово-подвздошное соединение).

С формой сустава связана подвижность, расположение связок и мышц. В блоковидных суставах связки боковые, в шаровидных они расположены вокруг сустава более или менее равномерно. Мышечные группы в одноосных суставах перекрещивают ось вра­щения почти под прямым углом, в многоосных – косо.

2. Позвоночный столб

Позвоночный столб - настоящая основа скелета, опора всего организма. Конструкция позвоночного столба позволяет ему, сохраняя гибкость и подвижность, выдерживать ту же нагрузку, которую может выдержать в 18 раз более толстый бетонный столб. Позвоночный столб отвечает за сохранение осанки, служит опорой для тканей и органов, а также принимает участие в формировании стенок грудной полости, таза и брюшной полости. Каждый из позвонков, составляющих позвоночный столб, имеет внутри сквозное позвоночное отверстие. В позвоночном столбе позвоночные отверстия составляют позвоночный канал, содержащий спинной мозг, который таким образом надежно защищен от внешних воздействий.

Во фронтальной проекции позвоночника явственно выделяются два участка, отличающиеся более широкими позвонками. В целом масса и размеры позвонков увеличиваются по направлению от верхних к нижним: это необходимо, чтобы компенсировать возрастающую нагрузку, которую несут нижние позвонки. Помимо утолщения позвонков, необходимую степень прочности и упругости позвоночнику обеспечивают несколько его изгибов, лежащих в сагиттальной плоскости. Четыре разнонаправленных изгиба, чередующиеся в позвоночнике, расположены парами: изгибу, обращенному вперед (лордозу), соответствует изгиб, обращенный назад (кифоз). Таким образом, шейному и поясничному лордозам отвечают грудной и крестцовый кифозы. Благодаря такой конструкции позвоночник работает подобно пружине, распределяя нагрузку равномерно по всей своей длине.

Позвоночный столб (вид справа):

1 - шейный лордоз;
2 - грудной кифоз;
3 - поясничный лордоз;
4 - крестцовый кифоз;
5 - выступающий позвонок;
6 - позвоночный канал;
7 - остистые отростки;
8 - тело позвонка ;
9 - межпозвоночные отверстия;
10 - крестцовый канал

Позвоночный столб (вид спереди):
1 - шейные позвонки;
2 - грудные позвонки;
3 - поясничные позвонки;
4 - крестцовые позвонки;
5 - атлант;
6 - поперечные отростки;
7 - копчик

Всего в позвоночном столбе 32–34 позвонка, разделенных межпозвоночными дисками и несколько различающихся своим устройством.

В строении отдельного позвонка выделяют тело позвонка и дугу позвонка, которая замыкает позвоночное отверстие. На дуге позвонка расположены отростки различной формы и назначения: парные верхние и нижние суставные отростки, парные поперечные и один остистый отросток, выступающий от дуги позвонка назад. Основание дуги имеет так называемые позвоночные вырезки - верхнюю и нижнюю. Межпозвонковые отверстия, образованные вырезками двух соседних позвонков, открывают доступ к позвоночному каналу слева и справа. В соответствии с расположением и особенностями строения в позвоночном столбе различают пять видов позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 3–5 копчиковых.

Шейный позвонок отличается от других тем, что имеет отверстия в поперечных отростках. Позвоночное отверстие, образованное дугой шейного позвонка, большое, почти треугольной формы. Тело шейного позвонка (за исключением I шейного позвонка, который тела не имеет) сравнительно небольшое, овальной формы и вытянуто в поперечном направлении. У I шейного позвонка, или атланта, тело отсутствует; его латеральные массы соединены двумя дугами - передней и задней. Верхняя и нижняя плоскости латеральных масс имеют суставные поверхности (верхнюю и нижнюю), посредством которых I шейный позвонок соединяется соответственно с черепом и II шейным позвонком.

I шейный позвонок (атлант)

А - вид сверху; Б - вид снизу:
1 - задняя дуга;
2 - позвоночное отверстие;
3 - поперечный отросток;
4 - отверстие поперечного отростка;
5 - реберный отросток;
6 - латеральные массы;
7 - верхняя суставная ямка атланта;
8 - ямка зуба;
9 - передняя дуга ;
10 - нижняя суставная ямка

В свою очередь, II шейный позвонок отличается наличием на теле массивного отростка, так называемого зуба, который по происхождению является частью тела I шейного позвонка. Зуб II шейного позвонка - ось, вокруг которой вращается голова вместе с атлантом, поэтому II шейный позвонок называется осевым.

II шейный позвонок
А - вид спереди; Б - вид слева: 1 - зуб осевого позвонка; 3 - поперечный отросток; 4 - нижний суставной отросток; 5 - тело позвонка; 6 - дуга позвонка; 7 - остистый отросток; 8- отверстие поперечного отростка

VI шейный позвонок (вид сверху):

1 - остистый отросток; 2 - позвоночное отверстие; 4 - верхний суставной отросток; 5 - тело позвонка; 6 - поперечный отросток; 7 - отверстие поперечного отростка; 8 - реберный отросток.

На поперечных отростках шейных позвонков можно обнаружить рудиментарные реберные отростки, которые особенно развиты в VI шейном позвонке. VI шейный позвонок называется также выступающим, поскольку его остистый отросток заметно длиннее, чем у соседних позвонков.

Грудной позвонок отличается большим, по сравнению с шейными, телом и почти круглым позвоночным отверстием. Грудные позвонки имеют на своем поперечном отростке реберную ямку, служащую для соединения с бугорком ребра. На боковых поверхностях тела грудного позвонка есть также верхняя и нижняя реберные ямки, в которые входит головка ребра.

VIII грудной позвонок

А - вид справа; Б - вид сверху:

1 - верхний суставной отросток; 2 - верхняя позвоночная вырезка; 3 - верхняя реберная ямка; 4 - поперечный отросток; 5 - реберная ямка поперечного отростка; 6 - тело позвонка; 7 - остистый отросток; 8 - нижний суставной отросток; 9 - нижняя позвоночная вырезка; 10 - нижняя реберная ямка; 11 - дуга позвонка; 12 - позвоночное отверстие .

III поясничный позвонок (вид сверху):

1 - остистый отросток; 2 - верхний суставной отросток; 3 - нижний суставной отросток; 4 - поперечный отросток; 5 - позвоночное отверстие; 6 - тело позвонка .

Поясничные позвонки отличаются строго горизонтально направленными остистыми отростками с небольшими промежутками между ними, а также очень массивным телом бобовидной формы. По сравнению с позвонками шейного и грудного отделов поясничный позвонок имеет относительно небольшое позвоночное отверстие овальной формы.

Крестцовые позвонки существуют раздельно до возраста 18–25 лет, после чего они срастаются друг с другом, образуя единую кость - крестец. Крестец имеет форму треугольника, обращенного вершиной вниз; в нем выделяют основание, вершину и латеральные части, а также переднюю тазовую и заднюю поверхности. Внутри крестца проходит крестцовый канал. Основанием крестец сочленяется с V поясничным позвонком, а вершиной с копчиком.

Крестцовая кость

1 - основание крестца; 2 - верхние суставные отростки I крестцового позвонка; 3 - передние крестцовые отверстия; 4 - поперечные линии; 5 - вершина крестца; 6 - крестцовый канал; 7 - задние крестцовые отверстия ; 8 - срединный крестцовый гребень; 9 - правая ушковидная поверхность; 10 - промежуточный крестцовый гребень; 11 - латеральный крестцовый гребень; 12 - крестцовая щель; 13 - крестцовые рога

Латеральные части крестца образованы сросшимися поперечными отростками и рудиментами ребер крестцовых позвонков. Верхние отделы боковой поверхности латеральных частей имеют суставные ушковидные поверхности (рис. 10), посредством которых крестец сочленяется с тазовыми костями.

А - вид спереди; Б - вид сзади:
1 - копчиковые рога; 2 - выросты тела I копчикового позвонка; 3 - копчиковые позвонки

Передняя тазовая поверхность крестца вогнутая, с заметными следами сращения позвонков (имеют вид поперечных линий), образует заднюю стенку полости малого таза.

Четыре линии, отмечающие места сращения крестцовых позвонков, заканчиваются с обеих сторон передними крестцовыми отверстиями Задняя (дорсальная) поверхность крестца, также имеющая 4 пары задних крестцовых отверстий, неровная и выпуклая, с проходящим по центру вертикальным гребнем. Этот срединный крестцовый гребень (рис. 10) является следом сращения остистых отростков крестцовых позвонков. Слева и справа от него находятся промежуточные крестцовые гребни (рис. 10), образованные срастанием суставных отростков крестцовых позвонков. Сросшиеся поперечные отростки крестцовых позвонков формируют парный латеральный крестцовый гребень.

Парный промежуточный крестцовый гребень заканчивается вверху обычными верхними суставными отростками I крестцового позвонка, а внизу - видоизмененными нижними суставными отростками V крестцового позвонка. Эти отростки, так называемые крестцовые рога, служат для сочленения крестца с копчиком. Крестцовые рога ограничивают крестцовую щель - выход крестцового канала.

Копчик состоит из 3–5 недоразвитых позвонков, имеющих (за исключением I) форму овальных костных тел, окончательно окостеневающих в сравнительно позднем возрасте. Тело I копчикового позвонка имеет направленные в стороны выросты, которые являются рудиментами поперечных отростков; вверху у этого позвонка расположены видоизмененные верхние суставные отростки - копчиковые рога, которые соединяются с крестцовыми рогами. По происхождению копчик является рудиментом хвостового скелета.

3. Грудная клетка

Грудная клетка состоит из ребер, соединенных передними концами с грудиной, а задними - с грудными позвонками. Фронтальная поверхность грудной клетки, представленная грудиной и передними концами ребер, значительно более короткая, чем задняя или боковые ее поверхности. Полость грудной клетки, ограниченная снизу диафрагмой, содержит жизненно важные органы - сердце, легкие, крупные сосуды и нервы. Также внутри грудной клетки (в верхней ее трети , сразу за грудиной) находится вилочковая железа (тимус). Промежутки между составляющими грудную клетку ребрами занимают межреберные мышцы. Пучки наружных и внутренних межреберных мышц проходят в различных направлениях: наружные межреберные мышцы - от нижнего края ребра косо вниз и вперед, а внутренние межреберные мышцы - от верхнего края ребра косо вверх и вперед. Между мышцами располагается тонкий слой рыхлой клетчатки, в которой проходят межреберные нервы и сосуды.

Новорожденные имеют грудную клетку, заметно сдавленную с боков и вытянутую вперед. С возрастом в форме грудной клетки явственно проявляется половой диморфизм: у мужчин она приближается к конусовидной, расширяющейся снизу; у женщин грудная клетка не только меньше в размерах, но отличается также и формой (расширяясь в средней части, сужается и в верхней, и в нижней частях).

Грудиной называется длинная губчатая кость плоской формы, замыкающая грудную клетку спереди. В строении грудины выделяют три части: тело грудины, рукоятку грудины и мечевидный отросток, которые с возрастом (обычно к 30–35 годам) срастаются в единую кость. В месте соединения тела грудины с рукояткой грудины находится направленный вперед угол грудины. Рукоятка грудины имеет две парные вырезки на своих боковых поверхностях и одну парную вырезку на верхней части. Вырезки на боковых поверхностях служат для сочленения с двумя верхними парами ребер, а парные вырезки в верхней части рукоятки, называемые ключичными, - для соединения с костями ключиц. Непарная вырезка, расположенная между ключичными, называется яремной. Тело грудины также имеет по бокам парные реберные вырезки, к которым прикрепляются хрящевые части II–VII пар ребер. Нижняя часть грудины - мечевидный отросток - у разных людей может значительно отличаться размером и формой, нередко имеет отверстие в центре (наиболее распространенная форма мечевидного отростка приближается к треугольнику; часто встречаются также мечевидные отростки, раздвоенные на конце).

Грудина (вид спереди):

1 - яремная вырезка; 2 - ключичная вырезка; 3 - рукоятка грудины; 4 - реберные вырезки; 5 - тело грудины; 6 - мечевидный отросток

Ребра (вид сверху)
А - I ребро; Б - II ребро:
1 - бугорок ребра; 2 - угол ребра; 3 - шейка ребра; 4 - головка ребра; 5 - тело ребра

Ребро представляет собой длинную губчатую кость плоской формы , изгибающуюся в двух плоскостях. Помимо собственно костной, каждое ребро имеет также хрящевую часть. Костная часть, в свою очередь, включает три явно различимых отдела: тело ребра, головку ребра с суставной поверхностью на ней и разделяющую их шейку ребра. У тела ребра выделяют внешнюю и внутреннюю поверхности и верхний и нижний края (кроме I, в котором выделяют верхнюю и нижнюю поверхности и внешний и внутренний края). В месте перехода шейки ребра в тело находится бугорок ребра. У I–X ребер за бугорком тело изгибается, образуя угол ребра, а сам бугорок ребра имеет суставную поверхность, посредством которой ребро сочленяется с поперечным отростком соответствующего грудного позвонка.

Тело ребра, представленное губчатой костью, имеет различную длину: от I пары ребер до VII (реже VIII) длина тела постепенно возрастает, у следующих ребер тело последовательно укорачивается. По нижнему краю своей внутренней поверхности тело ребра имеет продольную борозду ребра; в этой борозде проходят межреберные нервы и сосуды. Передний конец I ребра также имеет на своей верхней поверхности бугорок передней лестничной мышцы, перед которым проходит борозда подключичной вены, а за ним - борозда подключичной артерии.

4. Скелет верхней и нижней конечностей. Строение черепа.

Кости верхней конечности представлены поясом верхней конечности (кости лопатки и ключицы) и скелетом свободной части верхней конечности (плечевая, локтевая, лучевая, предплюсневые, плюсневые кости и фаланги пальцев).

Скелет верхней конечности (вид спереди):

1 - ключица; 2 - лопатка; 3 - плечевая кость; 4 - лучевая кость; 5 - локтевая кость; 6 - кости запястья; 7 - пястные кости; 8 - фаланги пальцев

В скелете нижней конечности выделяют пояс нижней конечности (тазовые кости) и свободную часть нижней конечности (парные бедренная кость, надколенник, кости голени - большеберцовая и малоберцовая - и кости стопы).

Парная тазовая кость, образующая пояс нижней конечности, в свою очередь, состоит из сросшихся лобковой, подвздошной и седалищной костей. Вместе с крестцом и копчиком они образуют костную основу таза. До подросткового возраста (14–17 лет) составляющие тазовую кость лобковая, подвздошная и седалищная кости существуют отдельно, соединенные друг с другом хрящом.

Тазовая кость и скелет свободной части нижней конечности:
1 - крестец; 2 - тазовая кость; 3 - берцовая кость; 4 - надколенник; 6 - большеберцовая кость; 7 - кости стопы

Скелет головы, то есть череп , состоит из мозгового и лицевого черепа.

Череп
А - вид спереди; Б - вид сбоку:
1 - теменная кость; 2 - лобная кость; 3 - клиновидная кость; 4 - височная кость; 5 - слезная кость; 6 - носовая кость; 7 - скуловая кость; 8 - верхняя челюсть; 9 - нижняя челюсть; 10 - затылочная кость

Мозговой череп имеет яйцевидную форму и образован затылочной, лобной, клиновидной, решетчатой, парой височных и парой теменных костей. Лицевой череп образован шестью парными костями (верхняя челюсть, нижняя носовая раковина, слезная, носовая, скуловая и небная кости) и тремя непарными (нижняя челюсть, подъязычная кость, сошник) и представляет собой начальный отдел пищеварительного и дыхательного аппаратов. Кости обоих черепов соединяются друг с другом при помощи швов и практически неподвижны. Нижняя челюсть соединяется с черепом суставом, поэтому наиболее подвижна, что необходимо для ее участия в акте жевания.

Полость мозгового черепа представляет собой продолжение позвоночного канала, в ней содержится головной мозг. Верхний отдел мозгового черепа, образованный теменными костями и чешуями лобной, затылочной и височной костей, называется сводом или крышей черепа. Кости свода черепа плоские, их наружная поверхность гладкая и ровная, а внутренняя гладкая, но неровная, так как на ней отмечаются борозды артерий, вен и прилежащих извилин головного мозга. Кровеносные сосуды располагаются в губчатом веществе - диплоэ, находящемся между наружной и внутренней пластинками компактного вещества. Внутренняя пластинка не такая прочная, как внешняя , она гораздо более тонкая и хрупкая. Нижний отдел мозгового черепа, образованный лобной, затылочной, клиновидной и височными костями, называется основанием черепа.

5. Особенности строения черепа новорожденного.

Соотношение размеров частей черепа новорожденного с длиной и массой его тела иное, чем у взрослого. Череп ребенка значительно больше, а кости черепа разобщены. Пространства между костями заполнены прослойками соединительной ткани или неокостеневшего хряща. Мозговой череп по размеру существенно преобладает над лицевым. Если у взрослого соотношение объема лицевого черепа к мозговому составляет примерно 1: 2, то у новорожденного это соотношение 1: 8. Главной отличительной особенностью черепа новорожденного является наличие родничков. Роднички - это неокостеневшие участки перепончатого черепа, которые располагаются в местах формирования будущих швов. На первых этапах развития плода крыша черепа представляет собой перепончатое образование, покрывающее головной мозг. На 2–3-м месяце, минуя стадию хряща, формируются костные ядра, которые впоследствии сливаются друг с другом и образуют костные пластинки, то есть костную основу костей крыши черепа. К моменту рождения между сформировавшимися костями сохраняются участки узких полос и более широких пространств - родничков. Именно благодаря этим участкам перепончатого черепа, способным западать и выпячиваться, происходит существенное смещение самих костей черепа, что обеспечивает возможность прохождения головы плода по узким местам родовых путей.

Передний, или большой, родничок имеет форму ромба и располагается в месте соединения лобной и теменных костей. Полностью он окостеневает к 2 годам. Задний, или малый, родничок находится между затылочной и теменными костями. Он окостеневает уже на 2–3-й месяц после рождения. Клиновидный родничок парный, располагается в переднем отделе боковых поверхностей черепа, между лобной, теменной, клиновидной и височной костями. Он окостеневает практически сразу после рождения. Сосцевидный родничок парный, располагается кзади от клиновидного, в месте соединения затылочной, теменной и височной костей. Окостеневает в одно время с клиновидным.

6. Строение, функции и возрастные функции мышц

Мышцы – активная часть двигательного аппарата. Благодаря им, возможны: все многообразие движений между звеньями скелета (туловищем, головой, конечностями), перемещение тела человека в пространстве (ходьба, бег, прыжки, вращения и т. п.), фиксация частей тела в определенных положениях, в частности сохранение вертикального положения тела.

С помощью мышц осуществляются механизмы дыхания, жева­ния, глотания, речи, мышцы влияют на положение и функцию внут­ренних органов, способствуют току крови и лимфы, участвуют в об­мене веществ, в частности теплообмене. Кроме того, мышцы – один из важнейших анализаторов , воспринимающих положение тела че­ловека в пространстве и взаиморасположение его частей.

В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин – 42% веса тела, у женщин – 35%, в пожилом возрасте – 30%, у спортсменов – 45-52%. Более 50% веса всех мышц расположено на нижних конеч­ностях; 25-30% – на верхних конечностях и, наконец, 20-25% – в области туловища и головы. Нужно, однако, заметить, что сте­пень развития мускулатуры у разных людей неодинакова. Она зависит от особенностей конституции, пола, профессии и других фак­торов. У спортсменов степень развития мускулатуры определяется не только характером двигательной деятельности. Систематические физические нагрузки приводят к структурной перестройке мышц, увеличению ее веса и объема. Этот процесс перестройки мышц под влиянием физической нагрузки получил название функциональной гипертрофии.

В зависимости от места расположения мышц их подразделяют на соответствующие топографические группы. Различают мышцы головы, шеи, спины, груди, живота; пояса верхних конечностей, плеча, предплечья, кисти; таза, бедра, голени, стопы. Кроме этого, могут быть выделены передняя и задняя группы мышц, поверхностные и глубокие мышцы, наружные и внутренние.

Мышца – это орган, являющийся целостным образованием, имеющим только ему присущие строение, функцию и расположение в организме. В состав мышцы как органа входят поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань, составляющая ее основу, рыхлая соединительная ткань, плотная соединительная ткань, сосуды, нервы. Основные свойства мышечной ткани – возбу­димость, сократимость, эластичность – более всего выражены в мышце как органе.

Сократимость мышц регулируется нервной системой. В мышцах находятся нервные окончания – рецепторы и эффек­торы. Рецепторы – это чувствительные нервные окончания (свобод­ные – в виде концевых разветвлений чувствительного нерва или несвободные – в виде сложно построенного нервно-мышечного ве­ретена), воспринимающие степень сокращения и растяжения мыш­цы, скорость, ускорение, силу движения. От рецепторов информа­ция поступает в центральную нервную систему, сигнализируя о со­стоянии мышцы, о том, как реализована двигательная программа действия, и т.п. В большинстве спортивных движений участвуют почти все мышцы нашего тела. В связи с этим нетрудно себе пред­ставить, какой огромный поток импульсов притекает в кору голов­ного мозга при выполнении спортивных движений, как разнообразны получаемые данные о месте и степени напряжения тех или других групп мышц. Возникающее при этом ощущение частей своего тела, так называемое мышечно-суставное чувство.

Эффекторы – это нервные окончания, по которым поступают импульсы из центральной нервной системы к мышцам, вызывая их возбуждение. К мышцам подходят также нервы, обеспечивающие мышечный тонус и уровень обменных процессов. Двигательные нервные окончания в мышцах образуют так называемые моторные бляшки. Между бляшкой и мыш­цей образуется контакт – синаптическая связь.

Сухожилие в организме человека формируется под влиянием ве­личины мышечной силы и направления ее действия. Чем больше эта сила, тем сильнее разрастается сухожилие. Таким образом, у каждой мышцы характерное для нее (как по величине, так и по форме) сухожилие. Сухожилия мышц по цвету резко отличаются от мышц. Мышцы имеют красно-бурый цвет , а сухожилия белые, блестящие. Форма сухожилий мышц весьма разнообразна, но чаще встречаются сухо­жилия цилиндрической формы или плоские. Плоские, широкие су­хожилия носят названия апоневрозов (мышцы живота и др.). Сухожилия очень прочны и крепки. Например, пяточное сухожилие выдерживает нагрузку около 400 кг, а сухожилие четырехглавой мышцы бедра – 600 кг. Сухожилия мышцы фиксируются или прикрепляются. В большинстве случаев они прикрепляются к надкостнице костных звеньев скелета, подвижных по отношению друг к другу, а иногда к фасциям (предплечья, голени), к коже (в области лица) или к органам (мышцы глазного яблока, мышцы языка). Одно из сухожилий мыш­цы является местом ее начала, другое – местом прикрепления. За начало мышцы обычно принимается ее проксимальный конец (проксимальная опора), за место прикрепления – дистальная часть (дистальная опора).

Мышцы, будучи органом активным, характеризуются интенсив­ным обменом веществ, хорошо снабжены кровеносными сосудами, которые доставляют кислород, питательные вещества, гормоны и уносят продукты мышечного обмена и углекислый газ. В каждую мышцу кровь поступает по артериям, протекает в органе по много­численным капиллярам, а оттекает из мышцы по венам и лимфати­ческим сосудам. Ток крови через мышцу непрерывен. Однако коли­чество крови и число капилляров, пропускающие ее, зависят от характера и интенсивности работы мышцы. В состоянии относи­тельного покоя функционирует примерно 1 / 3 капилляров.

Сухожилия мышцы, в которых обмен веществ несколько мень­ше, снабжаются сосудами беднее тела мышцы. В тех участках су­хожилий, которые испытывают давление со стороны соседних обра­зований (костные блоки, костно-фиброзные каналы), сосудистое русло претерпевает перестройку и наряду с местами концентрации сосудов встречаются безсосудистые зоны.

В основу классификации мышц положен функциональный принцип, так как величина, форма, направление мышечных волокон, положение мышцы зависят от выполняемой ею функции и совершаемой работы.

По форме мышцы делятся на длинные, короткие, широкие. В длинных мышцах продольный размер превалирует над поперечным. Они всегда сокращаются целиком, имеют незначительную площадь прикрепления к костям, расположены в основном на ко­нечностях и обеспечивают значительную амплитуду их движений. У коротких мышц продольный размер лишь немного больше по­перечного. Они встречаются на тех участках тела, где размах дви­жений невелик (например, между отдельными позвонками, между затылочной костью, атлантом и осевым позвонком). Широкие мышцы находятся преимущественно в области тулови­ща и поясов конечностей. Эти мышцы имеют пучки мышечных воло­кон, идущих в разных направлениях, сокращаются как целиком, так и своими отдельными частями ; у них значительная площадь прикрепления к костям. В отличие от других мышц они обладают не только двигательной функцией, но также опорной и защитной. Так, мышцы живота помимо участия в движениях туловища, актах дыхания, натуживания укрепляют стенку живота, способствуя удер­жанию внутренних органов.

Синергизм и антагонизм в действиях мышц . Мышцы, входящие в функциональную группу, характеризуются тем, что проявляют одинаковую двигательную функцию. В частности, все они или при­тягивают кости – укорачиваются, или отпускают – удлиняются, или же проявляют относительную стабильность напряжения, раз­меров и формы.

Мышцы, совместно действующие в одной функциональной группе, называются синергистами . Синергизм проявляется не только при движениях, но и при фиксации частей тела и их отпускании. Мышцы противоположных по действию функциональных групп мышц называются антагонистами . Так, мышцы-сгибатели бу­дут антагонистами мышц-разгибателей, пронаторы – антагониста­ми супинаторов и т. п. Однако истинного антагонизма между ними нет. Он проявляется лишь в отношении определенного движения или определенной оси вращения.

Следует отметить, что при движениях, в которых участвует од­на мышца, синергизма может не быть. Вместе с тем антагонизм имеет место всегда, и только согласованная работа мышц-синергистов и мышц-антагонистов обеспечивает плавность движений и пре­дотвращает травмы. Фиксация частей тела достигается лишь путем синергизма всех мышц, окружающих тот или иной сустав. По отно­шению к суставам различают мышцы одно-, двух- и многосу­ставные. Односуставные мышцы фиксируются к соседним костям скелета и переходят через один сустав, а многосуставные мышцы переходят через два и более суставов, производят движения в них.

Поскольку каждая мышца фиксируется преимущественно к костям, то внешне двигательная функ­ция ее выражается в том, что она либо притягивает кости, либо удерживает, либо отпускает их. Мышца притягивает кости, когда она активно сокращается, брюшко ее укорачивается, места прикреплений сближаются, рас­стояние между костями и угол в суставе уменьшаются в сторону тяги мышцы. Удержание костей происходит при относительно постоянном напряжении мышцы , почти незаметном изменении ее длины. Если движение осуществляется при эффективном действии внешних сил, например силы тяжести, то мышца удлиняется до оп­ределенного предела и отпускает кости; они отдаляются друг от друга, причем движение их происходит в обратном направлении по сравнению с тем, которое имело место при притягивании костей. Укорочение и удлинение мышцы фактически связано с измене­нием длины ее брюшка. Наибольшее укорочение мышцы может произойти на 1 / 3 - 1 / 2 длины брюшка мышцы, что обеспечивает движение по той амплитуде, которая допустима в суставе. Этому способствует то, что большинство мышц прикрепляется вблизи су­ставов. Такие мышцы могут сместить кость в суставе на больший угол, чем те, которые прикрепляются далеко, так как из-за недоста­точности укорочения (активная недостаточность) мышца может «не дотянуть» кость и перестать участвовать в своей функциональ­ной группе. Недостаточность укорочения характерна для многосу­ставных мышц, которые не могут обеспечить движение в суставах соответственно их суммарной амплитуде. Недостаточность укоро­чения многосуставных мышц компенсируется тягой односуставных мышц-синергистов. При удлинении односуставные мышцы обычно растягиваются настолько, что не препятствуют движению кости. Недостаточность же растягивания (пассивная недостаточность) многосуставных мышц может ограничить движение в соответствующих суставах. Посредством специальных упражнений можно несколько умень­шить как недостаточность укорочения, так и недостаточность рас­тяжения мышц.

В организме каждая скелетная мышца всегда на­ходится в состоянии определенного напряжения, готовности к дей­ствию. Минимальное непроизвольное рефлекторное напряжение мышцы называется тонусом мышцы. Тонус мышц различен у детей и взрослых, у мужчин и женщин, у лиц, занимающихся и не зани­мающихся физическим трудом. Физические упражнения повышают тонус мышц, влияют на тот своеобразный фон, с которого начина­ется действие скелетной мышцы. У детей тонус мышц меньше, чем у взрослых, у женщин меньше, чем у мужчин, у не занимающихся_ спортом меньше, чем у спортсменов.

ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

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.

Сама костная ткань значительно отличается по химическому составу от ткани взрослого человека. В ней содержится много органических веществ, она не обладает прочностью и легко искривляется под влиянием неблагоприятных внешних воздействий.

Молодые кости растут в длину за счет хрящей, расположенных между их концами и телом. К моменту окончания роста костей хрящи замещаются костной тканью. За период роста в костях ребенка количество воды сокращается, а количество минеральных веществ увеличивается. Содержание органических веществ при этом уменьшается. 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. 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 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.

Структура тканей позвоночного столба существенно изменяется с возрастом. 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.

Кривизна позвоночника формируется в процессе индивидуального развития ребенка. В самом раннем возрасте, когда ребенок начинает держать голову, 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, образуется поясничный лордоз.

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. Нарушения кривизны позвоночного столба, которые могут возникнуть в результате неправильной посадки ребенка за столом и партой, приводят к неблагоприятным последствиям в его здоровье.

Грудная клетка. Форма грудной клетки существенно изменяется с возрастом. В грудном возрасте она как бы сжата с боков, ее переднезадний размер больше поперечного (коническая форма). У взрослого же преобладает поперечный размер. На протяжении первого года жизни постепенно уменьшается угол ребер по отношению к позвоночнику. Соответственно изменению грудной клетки увеличивается объем легких. Изменение положения ребер способствует увеличению движений грудной клетки и позволяет эффективнее осуществлять дыхательные движения. Коническая 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. На форму грудной клетки влияют физические упражнения и посадка.

Скелет конечностей. Ключицы относятся к стабильным костям, мало изменяющимся в онтогенезе. Лопатки окостеневают в постнатальном онтогенезе после 16-18 лет. Окостенение свободных конечностей начинается с раннего детства и заканчивается в 18-20 лет, а иногда и позже.

Кости запястья у новорожденного только намечаются и становятся ясно видимыми к 7 годам. 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. Умеренные и доступные движения способствуют развитию кисти. Игра на музыкальных инструментах с раннего возраста задерживает процесс окостенения фаланг пальцев, что приводит к их удлинению («пальцы музыканта»).

У новорожденного каждая тазовая кость состоит из трех костей (подвздошной, лобковой и седалищной), сращение которых начинается с 5-6лет и завершается к 17-18 годам. В подростковом возрасте происходит постепенное срастание крестцовых позвонков в единую кость – крестец. После 9 лет отмечаются различия в форме таза у мальчиков и девочек: у мальчиков таз более высокий и узкий, чем у девочек.

Стопа человека образует свод, который опирается на пяточную кость и на передние концы костей плюсны. Свод действует как пружина, смягчая толчки тела при ходьбе. У новорожденного ребенка сводчатость стопы не выражена, она формируется позже, когда ребенок начинает ходить.

Череп. У новорожденного черепные кости соединены друг с другом мягкой соединительнотканной перепонкой. Это – роднички. Роднички располагаются по углам обеих теменных костей; различают непарные лобный и затылочный и парные передние боковые и задние боковые роднички. Благодаря родничкам кости крыши черепа могут заходить своими краями друг на друга. Это имеет большое значение при прохождении головки плода по родовым путям. Малые роднички зарастают к 2-3 месяцам, а наибольший – лобный – легко прощупывается и зарастает лишь к полутора годам. У детей в раннем возрасте мозговая часть черепа более развита, чем лицевая. Наиболее сильно кости черепа растут в течение первого года жизни. С возрастом, особенно с 13-14 лет, лицевой отдел растет более энергично и начинает преобладать над мозговым. У новорожденного объем мозгового отдела черепа в 6 раз больше лицевого, а у взрослого в 2-2,5 раза.

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. Это соотношение используется как один из нормативных показателей, характеризующих возраст ребенка.

Развитие мышечной системы

Развитие мускулатуры начинается на 3-й неделе. Начало почти всем поперечно-полосатым мышцам дают миотомы. У 4-х недельного эмбриона миотомы состоят из одноядерных округлых клеток, позднее – из веретенообразных клеток, миобластов. Они интенсивно размножаются и мигрируют в прилегающие области, в том числе в зачатки конечностей. В возрасте 5-ти недель в миобластах начинается синтез мышечных белков – миозина, актина и др., из которых образуются сократительные нити – миофиламенты.

На 5-10-й неделе образуются многоядерные миотрубки. В них усиливается формирование миофиламентов, а затем и миофибрилл. В дальнейшем (20 недель) миотрубки превращаются в мышечные волокна. Миофибриллы заполняют их внутреннее пространство, а ядра оттесняются под сарколемму. Сокращение регистрируется после формирования миофибрилл (5 неделя) и отчетливо проявляются на 10-15 неделях. Сокращение мышц в данный период способствует правильному формированию скелета. Двигательная активность плода проявляется либо в кратковременных толчках, либо в мощных разгибательных движениях, вовлекающих в работу все группы мышц.

Развитие мышечных волокон происходит не одновременно. У плода мышечные волокна в первую очередь образуются в языке, губах, диафрагме, межреберных и мышцах спины. В конечностях волокна развиваются позднее сначала в мышцах рук, затем ног. Таким образом, сначала формируются мышцы, которые более необходимы для выполнения важных функций.

Наиболее интенсивный рост мышц происходит в 1-2 года. Увеличение длины осуществляется благодаря точкам роста на концах волокон, примыкающих к сухожилиям. Рост мышц в толщину происходит за счет увеличения количества миофибрилл в мышечной клетке: если у новорожденного в мышечной клетке их содержится от 50 до 150, то у 7-ми летнего ребенка от 1000 до 3000. Количество клеток возрастает первые 4 месяца после рождения, а затем не изменяется. В 12-15 лет происходит очередное преобразование структуры мышц. Мышечные клетки очень плотно прилегают друг к другу, теряют округлую форму и на поперечном срезе выглядят уплощенными.

В процессе развития ребенка отдельные мышечные группы растут неравномерно. У грудных детей, прежде всего, развиваются мышцы живота, позднее – жевательные. К концу первого года жизни в связи с ползанием и началом ходьбы заметно растут мышцы спины и конечностей. За весь период роста ребенка масса мускулатуры увеличивается в 35 раз. В период полового созревания (12-16 лет) наряду с удлинением трубчатых костей удлиняются и сухожилия мышц. Мышцы в это время становятся длинными и тонкими, и подростки выглядят длинноногими и длиннорукими. В 15-18 лет продолжается дальнейший рост поперечника мышц. Развитие мышц продолжается до 25-30 лет. Мышцы ребенка бледнее, нежнее и более эластичны, чем мышцы взрослого человека.

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.

Сила мышц . Увеличение мышечной массы и структурные преобразования мышечных волокон с возрастом приводят к увеличению мышечной силы. В дошкольном возрасте сила мышц незначительна. После 4-5 лет увеличивается сила отдельных мышечных групп. Школьники 7-11 лет обладают еще сравнительно низкими показателями мышечной силы. Силовые и особенно статические упражнения вызывают у них быстрое утомление. Дети этого возраста более приспособлены к кратковременным скоростно-силовым динамическим упражнениям.

Наиболее интенсивно мышечная сила увеличивается в подростковом возрасте. У мальчиков прирост силы начинается в 13-14 лет, у девочек раньше – с 10-12 лет, что, возможно, связано с более ранним наступлением у девочек полового созревания. В 13-14 лет четко проявляются половые различия в мышечной силе, показатели относительной силы мышц девочек значительно уступают соответствующим показателям мальчиков. Поэтому в занятиях с девочками-подростками и девушками следует особенно строго дозировать интенсивность и тяжесть упражнений. С 18 лет рост силы замедляется и к 25-26 годам заканчивается. Установлено, что скорость восстановления мышечной силы у подростков и взрослых почти одинакова: у 14-летних – 97,5%, у 16-летних и у взрослых – 98,9% от исходных величин.

Развитие силы разных мышечных групп происходит неравномерно. Сила мышц, осуществляющих разгибание туловища, достигает максимума в 16 лет. Максимум силы разгибателей и сгибателей верхних и нижних конечностей отмечается в 20-30 лет.

Быстрота, точность движений и выносливость. 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.

Рост и развитие костей. Вэмбриональном 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 перихондральное, 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 D нарушается обмен фосфора и кальция. Возникает заболевание - рахит, 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.

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 коллагеновых 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.

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. 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.). 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 передний 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. Особенности черепа новорожденных:

А - расположение родничков: 1 - лобный; 2 - затылочный; 3 - задний боковой; 4 - переднийбоковой;

Б - соотношение между лицевой и мозгопой частями череп;) у новорожденных и взрослых: 1 - у новорожденного; 2 - у взрослого.

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 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 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 верхнечелюстной, или гайморовой, полости. Формирование пазух заканчивается только в зрелом возрасте.

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 1/3, в 6 месяцев-1/2, 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.

Позвоночный столб новорожденного имеет только небольшой крестцовый изгиб. 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. С развитием легких, которые начинают занимать большое пространство, верхние ребра, располагавшиеся косо, начинают занимать горизонтальное положение. 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 хрящевую стадию. В ключице предхрящевая ткань сразу замещается костной. Процесс окостенения, начавшись в ней на б-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.