Рост и развитие скелета ребенка

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.