Этапы развития опорно двигательной системы ребенка

Опорно-двигательный аппарат аппарат состоит из костей, мышц, связок, сухожилий, хрящей, суставов и суставных капсул и предназначен для обеспечения изменения положения тела и передвижения в пространстве. Кости и их соединения составляют пассивную часть опорно-двигательного аппарата, а мышцы — его активную часть.

Опорно-двигательный аппарат у детей

К моменту рождения ребёнка процесс оссификации полностью не завершён. Диафизы трубчатых костей представлены костной тканью, а подавляющее большинство эпифизов, все губчатые кости кисти и часть трубчатых костей стопы состоят из хрящевой ткани. Точки окостенения в эпифизах начинают появляться только на последнем месяце внутриутробного развития и к рождению намечаются в телах и дугах позвонков, эпифизах бедренных и большеберцовых костей, а также пяточных, таранных и кубовидных костях. Точки окостенения в эпифизах остальных костей появляются уже после рождения в течение первых 5-15 лет, причём последовательность их появления достаточно постоянна. Совокупность имеющихся у ребёнка ядер окостенения представляет важную характеристику уровня его биологического развития и носит название «костный возраст».

Развитие костной системы у детей

После рождения ребёнка кости интенсивно растут, опорно-двигательный аппарат развивается. Рост костей в длину происходит благодаря наличию эпифизарного хряща (небольшой прослойки хрящевой ткани между окостеневающим эпифизом и диафизом). Периферический край этого хряща на поверхности кости называют эпифизарной линией. Эпифизарный хрящ выполняет костеобразующую функцию до достижения костью её окончательных размеров (18-25 лет). В последующем он замещается костной тканью и срастается с эпифизом. Рост кости в толщину происходит за счёт надкостницы, во внутреннем слое которой молодые костные клетки формируют костную пластинку (периостальный способ образования костной ткани).

Костная ткань новорождённых имеет порозное грубоволокнистое сетчатое (пучковое) строение. Костные пластинки немногочисленны, располагаются неправильно. Гаверсовы каналы выглядят неупорядочено разбросанными полостями. Объёмы внутрикостных пространств невелики и формируются с возрастом. По мере роста опорно-двигательного аппарата происходит многократная перестройка кости с заменой к 3-4 годам волокнистой сетчатой структуры на пластинчатую, с вторичными гаверсовыми структурами.

Формирование костной системы у ребенка

Перестройка костной ткани у детей происходит более интенсивно. Так, в течение первого года жизни перемоделируется 50-70% костной ткани, а у взрослых за год — всего 5%.

По химическому составу костная ткань ребёнка содержит больше воды и органических веществ и меньше минеральных веществ, чем у взрослых. Так, у новорождённых зола составляет 1/2 массы кости, а у взрослых — 4/5. С возрастом содержание в кости гидроксиапатита (основного её минерального компонента) увеличивается. Волокнистое строение и особенности химического состава обусловливают большую эластичность костей у детей и их податливость при сдавлении. Кости у детей менее ломкие, но легче изгибаются и деформируются.

Поверхности костей у детей сравнительно ровные. Костные выступы формируются по мере развития и активного функционирования мышц.

Кровоснабжение костной ткани у детей более обильное, чем у взрослых, за счёт количества и большой площади ветвления диафизарных, хорошо развитых метафизарных и эпифизарных артерий. К 2 годам у ребёнка складывается единая система внутрикостного кровообращения. Обильная васкуляризация обеспечивает интенсивный рост костной ткани и быструю регенерацию костей после переломов. Вместе с тем, богатое кровоснабжение с наличием хорошо развитых, перфорирующих ростковый хрящ эпиметафизарных сосудов создаёт анатомические предпосылки к возникновению у детей гематогенного остеомиелита (до 2-3 лет жизни чаще в эпифизах, а в более старшем возрасте — в метафизах). У детей старше 2 лет количество кровеносных сосудов в костях опорно-двигательного аппарата значительно уменьшается и вновь возрастает лишь ко времени препубертатного и пубертатного ускорения роста.

Особенности развития костной системы у детей

Надкостница у детей более толстая, чем у взрослых, в результате чего при травме возникают поднадкостничные переломы по типу «зелёной ветки». Функциональная активность надкостницы у детей существенно выше, чем у взрослых, что обеспечивает быстрый поперечный рост костей.

Во внутриутробном периоде и у новорождённых все кости заполнены красным костным мозгом, содержащим клетки крови и лимфоидные элементы и выполняющим кроветворную и защитную функции. У взрослых красный костный мозг содержится только в ячейках губчатого вещества плоских, коротких губчатых костей и эпифизах трубчатых костей. В костномозговой полости диафизов трубчатых костей находится жёлтый костный мозг, представляющий собой перерождённую строму с жировыми включениями. Наиболее выраженные изменения в костях происходят в течение первых 2 лет жизни, в младшем школьном возрасте и в периоде полового созревания. Лишь к 12 годам кости ребёнка по внешнему строению и гистологическим особенностям приближаются к таковым взрослого человека.

Формирование суставов у детей

Возрастные особенности суставов у детей

К моменту рождения суставно-связочный аппарат анатомически сформирован. У новорождённых уже имеются все анатомические элементы суставов, однако эпифизы сочленяющихся костей состоят из хряща.

Капсулы суставов новорождённого туго натянуты, а большинство связок отличается недостаточной дифференцировкой образующих их волокон, что определяет их большую растяжимость и меньшую прочность, чем у взрослых. Эти особенности определяют возможность подвывихов, например головки лучевой и плечевой костей.

Развитие суставов наиболее интенсивно происходит в возрасте до 3 лет и обусловлено значительным увеличением двигательной активности ребёнка. За период с 3 до 8 лет у детей постепенно возрастает амплитуда движений в суставах, активно продолжается процесс перестройки фиброзной мембраны суставной капсулы и связок, увеличивается их прочность. В возрасте 6-10 лет усложняется строение суставной капсулы, увеличивается количество ворсинок и складок синовиальной мембраны, происходит формирование сосудистых сетей и нервных окончаний синовиальной мембраны. В возрасте 9-14 лет процесс перестройки суставного хряща замедляется. Формирование суставных поверхностей, капсулы и связок в основном завершается лишь к 13-16 годам жизни.

Развитие опорно-двигательной системы

Скелет и мышцы человека изменяются в течение жизни. В детстве, юношеском возрасте они быстро растут и развиваются. Рост и окостенение скелета завершаются к 25 годам. Кости растут в длину до 23-25 лет, а в толщину до 30-35 лет. Нормальное развитие опорно-двигательной системы зависит от полноценного питания, наличия в пище витаминов и минеральных солей. На развитие скелета влияет также двигательная активность человека. У людей, которые занимаются физическим трудом, спортом, на костях в местах прикрепления мышц образуются выступы, бугорки. Это увеличивает поверхность соприкосновения сухожилия мышцы с костью, что содействует прочности прикрепления. Кроме того, надкостница обильнее снабжается кровью, кости быстрее растут. Они крепче и прочнее.

Значение двигательной активности

Без движения нельзя представить жизнь и труд человека. Движения необходимы для его нормального физического и умственного развития.

В наше время значительную часть тяжелого физического труда взяли на себя различные машины и приспособления. Это привело к тому, что человек стал меньше двигаться, снизилась его мышечная нагрузка.

Ожирение сердца. Включения жира в мышечную ткань (показаны цифрами 1 и 2)

Недостаток движения, т. е. гиподинамия (буквально: снижение силы), вредно влияет на здоровье человека. Нарушается работа сердца, легких, снижается устойчивость к болезням, развивается ожирение. Для поддержания двигательной активности человек должен постоянно заниматься физическим трудом, физкультурой, спортом.

Значение тренировки мышц

При работе мышцы лучше снабжаются кровью. Она приносит клеткам мышц больше питательных веществ и кислорода.

В организме непрерывно идут процессы обмена веществ. Часть всосавшихся в кишечнике веществ идет на построение элементов клеток и тканей, на синтез ферментов. Другая часть распадается и окисляется с освобождением энергии. Эти процессы тесно связаны между собой. Чем сильнее идут процессы распада и окисления, тем интенсивнее создаются новые вещества.

При несоответствии между поступлением питательных веществ и энерготратами избыток всосавшихся веществ идет на образование жира. Он откладывается не только под кожей, но и в соединительной ткани, которая нередко замещает специализированные ткани (мышечную, печеночную и др.).

Рассмотрим, что происходит при интенсивной мышечной работе. Интенсивное биологическое окисление органических веществ приводит к образованию большого количества молекул АТФ, которые участвуют в работе мышц. Мышечная работа происходит за счет распада молекул АТФ с освобождением энергии. После ее окончания обычно значительный запас неизрасходованных молекул АТФ остается в мышечных волокнах. За счет этих молекул идет восстановление утраченных структур, причем их оказывается больше, чем было в начале работы. Это явление называется тренировочным эффектом. Он наступает после интенсивной мышечной работы при условии достаточного отдыха и полноценного питания. Но всему есть свой предел. Если работа слишком интенсивная, а отдых после нее недостаточен, то восстановления разрушенного и синтеза нового не будет.

Следовательно, тренировочный эффект будет проявляться не всегда. Слишком малая нагрузка не вызовет такого распада веществ, который смог бы накопить много молекул АТФ и стимулировать синтез новых структур, а слишком напряженная работа может привести к преобладанию распада над синтезом и к дальнейшему истощению организма. Тренировочный эффект дает лишь та нагрузка, при которой синтез белков обгоняет их распад. Вот почему для успешной тренировки затрачиваемые усилия должны быть достаточными, но не чрезмерными. Другое важное правило состоит в том, что после работы необходим обязательный отдых, позволяющий восстановить утраченное и приобрести новое.

Систематические занятия физическими упражнениями способствуют росту и развитию мышц. Человек становится физически сильнее, выносливее.

Сейчас медицине известны вещества, которые могут резко поднимать на короткое время нервную и мышечную силу, а также препараты, стимулирующие синтез мышечных белков после действия нагрузок. Первая группа препаратов получила название допингов. (Впервые допинг стали давать лошадям, участвующим в скачках. Они действительно показывали большую резвость, но после скачек никогда не восстанавливали свою прежнюю форму, чаще всего их пристреливали.) В спорте применение этих веществ категорически запрещено. Спортсмен, принявший допинг, имеет преимущество перед теми, кто его не принимал, и его результаты могут оказаться лучшими не за счет совершенства техники, мастерства, труда, а за счет приема препарата, к тому же допинг очень вредно действует на организм. За временным повышением работоспособности может последовать полная инвалидность.

Вещества второго типа используют в медицине, например при восстановлении мышечной деятельности после того, как снят гипс, наложенный после перелома кости. В спорте эти вещества находят ограниченное применение.

Как правильно распределить физические нагрузки? Надо ли выполнять силовые упражнения, едва проснувшись? Оказывается, нет. Цель утренней зарядки лишь в том, чтобы перейти от сна к состоянию бодрствования, усилить кровообращение и дыхание, поднять работоспособность. Обычно зарядка включает от пяти до десяти упражнений для различных групп мышц. Зарядка начинается с потягивания, что способствует разминке мышц, суставов и связок. Затем выполняются упражнения для плечевого пояса, рук, туловища, тазового пояса и ног. Заканчивается зарядка бегом на месте, ходьбой и дыхательными движениями, нормализующими кровообращение.

В комплекс физических упражнений обычно включают статические и динамические упражнения. К статическим относятся такие упражнения, как «ласточка», «позы йогов»; к динамическим – все упражнения, включающие те или иные движения. Статические упражнения развивают силу, выносливость, способность работать при недостатке кислорода, но они не могут развить быстроту, точность и целенаправленность движений. Это достигается с помощью динамических упражнений. Таким образом, статические и динамические упражнения дополняют друг друга и используются в нужном соотношении.

Один и тот же комплекс упражнений перестает оказывать влияние на организм человека, если он становится привычным. Поэтому раз в неделю комплекс упражнений обычно обновляют.

Основная задача уроков физической культуры в школе – научить правильным экономным движениям при выполнении ходьбы, бега, прыжков, при катании на лыжах и коньках, работе на спортивных снарядах. Но получить такую нагрузку, которая давала бы тренировочный эффект, на уроках физкультуры удается нечасто. Поэтому необходимы занятия спортом. Большое значение для каждого человека имеет правильный выбор вида спорта. При этом надо исходить из своих анатомо-физиологических предпосылок, способностей, возраста, состояния здоровья.

Развивая мышцы, мы тренируем и нервную систему. Наши движения становятся более точными, быстрыми и экономными. Вспомните, какими неловкими были ваши первые движения на коньках, велосипеде и какими они стали, когда вы научились хорошо кататься. Физические упражнения развивают грудную клетку, дыхательные мышцы, укрепляют сердце, улучшают работу пищеварительной системы.

Летом полезно плавать. При плавании работают все группы мышц. Плавание – прекрасное средство массажа тела и закаливания организма. Оно делает человека устойчивым к простудным заболеваниям. Зимой непременно ходите на лыжах. При лыжном пробеге работают мышцы ног, рук, спины, укрепляются кровеносная, дыхательная и нервная системы.

Для того чтобы стать сильным, ловким, выносливым и работоспособным, необходимо регулярно заниматься физическим трудом, физкультурой и спортом. Тренировки повышают мышечную силу, способствуют улучшению координации и автоматизации мышечных действий. Тренировка действует благотворно не только на сами мышцы, но и на состояние скелета, на развитие всего организма. Усиленная мышечная работа способствует тренировке дыхательной и сердечно-сосудистой систем, развитию сердечной мышцы и мышц грудной клетки, улучшению настроения, создает ощущение бодрости и в конечном итоге приводит повышению жизнедеятельности всего организма.

Полезен для тренировки мышц и разнообразный физический труд: работа в саду и огороде, уборка класса и квартиры.

Скелет и мышцы изменяются в процессе всей жизни человека. Они совершенствуются при тренировках и деградируют при гиподинамии. Увеличение мышечной силы происходит при нагрузках, близких к предельным, достаточном питании и полноценном отдыхе.