Лекция Опроно-двигательный аппарат. Опорно-двигательный аппарат. Опорнодвигательный аппарат, его возрастные особенности Общий план строения и значение опорнодвигательного аппарата
 Скачать 1.17 Mb.
|
|
7. Строение и развитие скелета конечностей Верхние конечности человека являются органами трудовой деятельности, они очень подвижны, способны выполнять разнообразные и сложные движения. Скелет верхних конечностей (рисунок 9) состоит из пояса верхних конечностей и свободной верхней конечности. В состав пояса верхних конечностей входят соединенные суставами парные лопатки и ключицы. Скелет свободной верхней конечности образован плечевой костью, костями предплечья (локтевой и лучевой) и кисти (кости запястья, пясти и фаланги пальцев). Кости верхних конечностей соединены при помощи различных суставов, что дает возможность выполнять разнообразные движения с большим размахом. У новорожденного длина трубчатых костей конечностей невелика, конечности коротки по отношению к туловищу. Рост трубчатых костей верхних конечностей ускоряется в период полуростового скачка (с 5 до 7 лет) и в предпубертатный период развития. Процесс окостенения в костях верхних конечностей начинается еще внутриутробно. У новорожденного ключица почти полностью костная, а все длинные трубчатые кости имеют костные диафизы. Хрящевыми являются эпифизы трубчатых костей, окончательное окостенение которых происходит к 20-25 годам. В запястьи новорожденного костей нет. Окостенение хрящей запястья начинается на первом году жизни и продолжается до 12-13 лет. Окостенение костей пясти происходит к 12 годам, а фаланг пальцев - к 9-11 годам. Причем у девочек процесс окостенения происходит быстрее, что связано с более ранним началом полового созревания. Медленное окостенение костей кисти позволяет сохранять гибкость и возможность для освоения тонких движений. Однако при этом сила мышц кисти ребенка мала, что создает большие трудности при освоении письма. Это связано с тем, что гибкие кости кисти не являются достаточно прочной опорой для мышц, поэтому мышцы, чтобы удержать определённое положение кисти, перенапрягаются и быстро устают. В них появляется дрожь, боль, что вызывает отказ от работы при длительном письме (особенно у первоклассников). Поэтому у детей дошкольного возраста следует развивать и укреплять к  исть лепкой, изготовлением аппликаций, вышиванием, сборкой конструкторов и т.п. Нижние конечности человека служат для опоры и передвижения тела. Их кости и соединения более массивные, подвижность их, по сравнению с верхними конечностями, ограничена. Скелет нижних конечностей (рисунок 10) состоит из пояса нижних конечностей (тазовый пояс из пары тазовых костей, неподвижно соединенных с крестцом) и свободной нижней конечности (бедренная кость, кости голени – большая и малая берцовые, стопа - кости предплюсны, плюсны и фаланги пальцев). Суставы между костями нижних конечностей крупные, укреплены большим количеством связок и имеют меньший размах движений. Они более устойчивые и прочные, способны выдерживать значительные нагрузки. Тазовый пояс новорожденного и детей раннего возраста состоит из лобковых, подвздошных и седалищных костей, которые закладываются самостоятельно, но с 5-6 лет начинается их окостенение и сращение, примерно к 14-16 годам кости таза срастаются, но окончательное их слияние завершается только к 20-25 годам. Эти сроки необходимо учитывать при трудовых и физических нагрузках, особенно для девочек, у которых при резких прыжках с большой высоты, переноске тяжестей в одной руке, а также при ношении обуви на высоких каблуках несросшиеся кости таза могут незаметно сместиться. Это приводит к неправильному сращению их и сужению выхода из полости малого таза, что впоследствии затрудняет роды. Таз представляет опору для внутренних органов и ног. В постнатальном онтогенезе под влиянием силы тяжести тела, под воздействием мышц и половых гормонов происходит увеличение переднезаднего и поперечного размеров таза, которые становятся как у взрослых в 13-14 лет. Разница в форме таза у мальчиков и девочек становится заметной после 9 лет. У мальчиков таз более высокий и узкий, у девочек – широкий и более низкий. У детей нижние конечности растут быстрее верхних и поэтому становятся длиннее их. Наибольшая скорость роста нижних конечностей отмечена у мальчиков в 12-15 лет, у девочек – в 13-14 лет. Кости стопы развиваются и минерализуются раньше костей кисти руки. Окостенение начинается еще внутриутробно, завершается в фалангах пальцев на 3-4 году жизни, плюсне – в 3-6 лет, но в предплюсне окостенение некоторых костей продолжается до 12-16 лет. Стопа человека образует свод, который опирается на пяточную кость и на передние концы плюсневых костей. Сводчатость стопы связана с прямохождением, действуя как рессора, смягчающая удары и толчки при ходьбе и беге, а также распределяя тяжесть тела при переноске грузов. Свод стопы защищает от давления мышцы, сосуды и нервы подошвенной поверхности. Свод стопы формируется только после 1 года жизни, когда ребенок начинает ходить. В целом следует отметить, что на развитие скелета ребенка оказывает влияние питание, гигиенические условия, однако решающая роль принадлежит работе скелетных мышц, которые развиваются и укрепляются в процессе физических упражнений и труда, а у детей – в подвижных играх. 8. Строение и функции скелетных мышц Человек создан природой для движений. Все разнообразие перемещений в пространстве, которыми способен овладеть человек, обеспечивается сокращениями скелетных мышц. Скелетные мышцы крепятся к костям скелета и составляют около 40% от массы тела. Они выполняют ряд важных функций: 1) удерживают тело человека в равновесии, 2) обеспечивают перемещения тела в пространстве, 3) осуществляют перемещение частей тела относительно друг друга, 4) способствуют передвижению крови и лимфы, 5) осуществляют вдох и выдох, 6) участвуют в образовании стенок ротовой, брюшной полостей, таза, входят в состав стенок глотки и верхней трети пищевода, 7) депонируют соли и воду, 8) активные движения являются мощным антистрессовым фактором. В организме человека насчитывается около 600 мышц. К Рисунок 1 аж  дая мышца представляет собой орган, имеющий мышечную и сухожильную часть (рис. 1). Мышечная часть или брюшкоявляетсяутолщенной частью любой мышцы, состоит из пучков мышечных волокон и обладает свойством сократимости. Сухожилия, с помощью которых мышцы прикрепляются к костям, образованы соединительной тканью и не обладают сократимостью. Сухожилие мышцы, которое крепится ближе к туловищу, является головкой, дальше от туловища – хвостом мышцы. У простых мышц одно брюшко, одна головка и один хвост. У сложных мышц этих частей больше. Соответственно, имеются двуглавые, трехглавые, четырехглавые мышцы; двубрюшные, многобрюшные и многосухожильные мышцы и др. Скелетные мышцы различаются по форме и размерам, что связано с выполняемой ими работой. Различают длинные, короткие, широкие и круговые мышцы (рис. 2).  Рисунок 2 Сократительная часть мышц состоит из пучков поперечно-полосатых мышечных волокон. Мышечные волокна – это тонкие и длинные цилиндрические образования, очень похожие на «нити», если рассматривать их невооруженным глазом. Каждое мышечное волокно образуется при слиянии отдельных клеток – миобластов еще в утробном периоде развития организма. Наружная мембрана этих клеток, сливаясь, образует сарколемму (от греч. «саркос» - мясо, «лемма » - оболочка). Под сарколеммой находится саркоплазма, а в ней - множество сократительных миофибрилл. Каждая миофибрилла состоит из белковых нитей - миозиновых и актиновых. Взаимное расположение нитей этих белков в миофибриллах – чередование зон перекрытия – создает эффект поперечной исчерченности, так характерной для скелетных мышц, за которую их называют также поперечно-полосатыми. Кроме миофибрилл в саркоплазме мышечных волокон имеется большое количество ядер, митохондрий, запасы гликогена, миоглобин (белок мышц, способный связывать кислород, подобно гемоглобину крови; создает резерв кислорода в мышечной ткани, необходимый для окислительных процессов и получения энергии для сокращений). В зависимости от морфофизиологических свойств различают красные и белые мышечные волокна. Красные волокна тонкие, богаты миоглобином, митохондриями, густо оплетены кровеносными капиллярами, но относительно бедны миофибриллами. Эти волокна могут сокращаться, долго не утомляясь, но развивают небольшую силу. Белые волокна толстые, содержат очень много миофибрилл, но бедны миоглобином и митохондриями, хуже кровоснабжаются. Эти волокна, сокращаясь, развивают большую силу, но быстро утомляются. Именно они определяют важнейшее двигательное качество – силу. Подавляющее большинство мышц являются смешанными, состоящими из волокон обоих типов в разных пропорциях. Соотношение типов волокон достаточно устойчиво и определяется генетическими факторами. 9. Физиологические свойства и работа скелетных мышц Мышцы как активная часть ОДА обладает важнейшими физиологическими свойствами: возбудимостью, проводимостью, сократимостью. Возбудимость – способность мышцы отвечать на действие раздражителя (в том числе нервного импульса, поступающего по двигательным нервам из центральной нервной системы) процессом возбуждения. Возбуждение – это электрический ответ возбудимого образования на раздражение. Проводимость – способность проводить волну возбуждения от места действия раздражителя по всей мембране мышечного волокна. Сократимость – способность мышцы изменять длину, толщину и напряжение в результате возбуждения. Это свойство является специфическим для мышц. Физиологические свойства скелетных мышц приближаются по своим характеристикам к уровню взрослых к 9 – 15 годам. Сокращаясь, мышцы выполняют работу. Работа мышц зависит от их силы. Мышца тем сильнее, чем больше в ней мышечных волокон. Различают динамическую работу и статическое усилие. Динамическую работу мышцы выполняют при перемещениях тела и его частей в пространстве. Статическим усилием называют напряжение скелетной мышцы, обеспечивающее поддержание определенной позы, положения тела и его отдельных частей в пространстве (стояние, сидение, держание головы в вертикальном положении). В обычных условиях динамическая работа и статические усилия совершаются вместе в различных сочетаниях. При выполнении работы рано или поздно развивается утомление. Физическое утомление – временное понижение работоспособности мышц, вызванное их работой. Это нормальное физиологическое явление, так как после отдыха работоспособность восстанавливается или даже может повышаться. Физическое утомление является результатом не только изменений функционального состояния скелетных мышц, но и нервной системы, а также изменения обмена веществ, деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем жизнеобеспечения организма. 10. Развитие скелетных мышц. Возрастные изменения мышечной массы В процессе внутриутробного развития мышечная система развивается из третьего зародышевого листка - мезодермы. Формирование мышц происходит гетерохронно: в первую очередь развиваются мышечные волокна в тех мышцах, которые выполняют жизненно важные функции и обеспечивают выживание организма после рождения. Поэтому к моменту рождения степень развития мускулатуры разных участков тела различна. У новорожденного имеются все скелетные мышцы, но их вес невелик. Относительная масса скелетных мышц у новорожденного составляет всего 20-23% от массы тела. После рождения развитие различных групп скелетных мышц протекает гетерохронно. Быстрее и в большей степени продолжают развиваться те мышцы, от которых зависит выживание ребенка: дыхательные мышцы; мышцы языка, губ, гортани, обеспечивающих функцию сосания и глотания. В 2-3 месяца развиваются мышцы шеи, ускоряется развитие мышц спины. В конце первого полугодия жизни и далее развиваются мышцы рук и плечевого пояса, в первую очередь мышцы плеча и предплечья, а вот мышцы кисти развиваются в этот период медленно. В конце первого года жизни ускоряется развитие ягодичных мышц и мышц нижних конечностей, что связано с освоением позы стояния и началом ходьбы. В целом у 4-5 летнего ребенка уже достаточно хорошо развиты мышцы плеча и предплечья, мышцы спины, мышцы ягодиц и нижних конечностей, но недостаточно сформированы мышцы кисти рук, что делает тонкую работу пальцами рук малодоступной в этом возрасте. Развитие кисти ускоряется к 6-7 годам, что позволяет начать систематическое обучение письму. Вместе с тем мелкие мышцы кисти рук в этом возрасте еще недоразвиты и неокрепшие, поэтому у младших школьников высока утомляемость при письме. Это требует от учителя строгого соблюдения гигиенических требований при обучении детей письму. В первые 7 лет жизни нарастание мышечной массы происходит медленно, к 7-8 годам масса мышц составляет всего 27,2% от массы тела. У детей младшего школьного возраста слабо развиты глубокие мышцы спины, что создает постоянную угрозу нарушения осанки. Только к 12-14 годам эти мышцы укрепляются, но меньше, чем у взрослых. Слабо развиты у детей мышцы живота. Лишь к 14-16 годам передняя стенка живота укреплена почти как у взрослого. Эти моменты нужно помнить и учителям, и родителям, чтобы соизмерять физические нагрузки с возможностями мышечной системы детей. В предпубертатный период и в начале полового созревания (11-13 лет) ускоряется рост тела в длину, мышцы становятся длинными и тонкими. Только в конце периода полового созревания (15-18 лет) под влиянием половых гормонов происходит мощный прирост мышечной массы: у подростков она составляет 32,6% от веса тела, а у юношей – уже 40-44%. Интенсивно развиваются не только крупные мышцы туловища и конечностей, но и мелкие мышцы, что создает условия для повышения точности движений. Развитие мышечной системы происходит до 25-30 лет. Увеличение объема и массы скелетных мышц происходит за счет роста мышечных волокон в толщину и длину. Масса мышц остается относительно стабильной до 40-45 лет (у женщин на уровне 28-35%, у мужчин – 40-45% от массы тела), затем мышечная масса начинает снижаться и у стариков она составляет всего 28% от массы тела. Следует помнить, что развитие мышц идет параллельно с развитием нервной системы и сопряжено с освоением двигательных навыков. 11. Иннервация скелетных мышц, её возрастные особенности Двигательная иннервация мышц. Сокращения мышц и движения человека происходят по сигналу из центральной нервной системы (ЦНС). Это могут быть непроизвольные рефлекторные сокращения, либо произвольные, осуществляемые по воле человека. Нейроны ЦНС, которые посылают нервные импульсы непосредственно к мышцам, заставляя их сокращаться, называются мотонейронами. О  ни находятся в передних рогах серого вещества спинного мозга и в двигательных ядрах ствола головного мозга. Аксоны мотонейронов образуют двигательные нервные волокна, которые выходят из ЦНС и направляются к мышцам. Там их окончания ветвятся, и каждая веточка образует контакт с мышечным волокном - нервно-мышечный синапс. В этом месте происходит передача возбуждения с нерва на мышечное волокно с помощью медиатора ацетилхолина. В результате мышечное волокно возбуждается, а затем сокращается. Совокупность мотонейрона и всех мышечных волокон, с которыми он контактирует, называется двигательной единицей. Количество мышечных волокон в составе двигательной единицы зависит от сложности и тонкости выполняемых движений: в икроножной мышце их до 2000, а в мышцах глазного яблока – только 20. Совокупность всех двигательных единиц организма образуют нейро-моторный аппарат, деятельность которого управляется обширным комплексом нейронов, расположенных в различных отделах ЦНС вплоть до коры больших полушарий. Развитие мышц происходит в неразрывной связи с развитием нервной системы. Установлено, что процессы дифференцировки мышечных волокон, развитие мышц и поддержание в них необходимого уровня обмена веществ стимулируются двигательными нервными волокнами. У новорожденного все мышцы имеют двигательную иннервацию из ЦНС. Однако окончания двигательных нейронов в детских мышцах ветвятся слабо, образуют мало контактов с мышечными волокнами. Поэтому точность и быстрота движений у маленьких детей очень низкая. С возрастом нервно-мышечные контакты устанавливаются по типу «одни синапс – одно мышечное волокно». Также возрастает скорость передачи возбуждения с нерва на мышцу. Скелетные мышцы имеют не только двигательную, но и чувствительную иннервацию, то есть свой собственный рецепторный аппарат, который необходим для обратной связи между мышцами и ЦНС.  Рецепторы мышц и сухожилий называются проприорецепторами. Они располагаются в толще скелетных мышц между мышечными волокнами (мышечные веретена) и в сухожилиях. Проприорецепторы реагируют на степень растяжения и сокращения мышц и посылают сигналы в ЦНС по чувствительным нервным волокнам. К моменту рождения рецепторы и чувствительные нервные волокна, идущие от них в ЦНС, уже сформированы, однако в функциональном отношении они дозревают к 7-9 годам. К этому возрасту существенного развития достигают отделы ЦНС, в том числе области коры больших полушарий, которые обрабатывают сигналы от рецепторов мышц и осуществляют на этой основе управление движениями. Это значительно повышает точность, быстроту и координированность движений. Следует отметить, что совершенствование двигательной и чувствительной иннервации мышц с возрастом в значительной степени определяется богатством двигательного опыта ребенка, которое создается в подвижных играх и в целенаправленных занятиях физкультурой и спортом. 12. Развитие моторики у детей и подростков Движения в виде безусловных двигательных рефлексов имеются уже у плода. Они отражают его состояние, свидетельствуют о развитии нервной и двигательной систем и воспринимаются матерью как шевеления плода. Движения новорожденного и грудного ребенка беспорядочны, не координированы и производятся почти непрерывно. Даже во сне полная неподвижность новорожденного наблюдается не более 5 минут. У новорожденного имеются многочисленные двигательные рефлексы, обеспечивающие осуществление вегетативных функций и защитные реакции – это дыхательные движения, крик, сосание, глотание, мигание, чихание. В процессе постнатального онтогенеза происходит поэтапное становление различных форм движений, в основе которого лежит как развитие мышц, так и развитие нервной системы, координирующей все движения. Первыми координированными и целенаправленными движениями ребенка становятся согласованные движения глаз при фиксация взора и слежении за движущимся объектом в поле зрения, наблюдаемые на 2-3-й неделях жизни. В 2 месяца ребенок хорошо приподнимает голову и удерживает ее прямо в течение нескольких минут, поворачивает голову за движущимся объектом, потирает рукой глаза и нос, ощупывает свои руки, перебирает пальчиками пеленку или одеяло. Появляется улыбка и смех. В 5 месяцев ребенок выполняет целенаправленные хватательные движения, захватывая и удерживая предметы целой ладонью, а к концу первого года ребенок может выполнять захват предметов пальцами рук. В начале второго полугодия жизни ребенок осваивает позу сидения. Поза сидения позволяет развиваться движениям рук ребенка, хватательные движения становятся более точными. С 6-7 месяцев ребенок ползает, в 7-8 месяцев самостоятельно садится, встает, цепляясь за опору. Важным этапом в развитии координационных механизмов является реализация позы стоя (8-9 месяцев) и ходьбы (10-11 месяцев – первые шаги, 11-12 месяцев – ходьба при поддерживании за одну руку, со второго года – начинает ходить самостоятельно). В течение второго года жизни ребенок ходит неуклюже, его тело неустойчиво. На 2-м году жизни движения ребенка не являются ни ходьбой, ни бегом, а что-то среднее между ними. На 3-м году дифференцируются ходьба и бег, но только к 4-5 годам формируется зрелая походка, ребенок хорошо ходит и бегает, однако до 8 лет шаг ребенка неровный, наблюдается перепроизводство движений при ходьбе. В целом у ребенка до 4-5 лет вырабатываются основные механизмы координации движений. Он осваивает такие сложные двигательные навыки, как бег, прыганье, езда на велосипеде, ему становятся доступны катание на коньках, плавание, гимнастические упражнения. В этом возрасте дети могут хорошо рисовать, играть на музыкальных инструментах. Но эти движения еще во многом несовершенны. С 6-7 лет ребенок начинает осваивать такой сложный двигательный навык как письмо. Относительно хорошо владея указанными выше движениями, шести - семилетний ребенок практически не готов выполнять мелкие, точные и тонкокоординированные движения. В этом возрасте еще слабо развиты мелкие мышцы рук и не закончено окостенение костей запястья и фаланг пальцев. Поэтому так часто звучат при письме в классе жалобы детей: «болит рука», «рука устала». Поэтому и родители, и воспитатели, и учителя должны помнить, что для успешного освоения детьми функции письма необходима систематическая тренировка мышц кисти лепкой, игрой на музыкальных инструментах, рисованием и др. Кроме того, установлена достоверная связь между развитием тонких движений пальцев рук и умственным развитием ребенка, развитием его речи. Совершенствование тонких движений пальцев является частью методики реабилитации детей с задержкой развития речи. Только к 10 годам точные и тонкие движения при письме выполняются ребенком достаточно хорошо. Возраст 7-10 лет является периодом качественного усовершенствования движений, что обусловлено созревание и улучшением взаимодействия центров регуляции движений в мозге. К 12 годам координация движений достигает высокого совершенства. Но в период полового созревания точность и гармоничность движений могут давать сбои из-за неустойчивости функций нервной и эндокринной систем. Только к 15-16 годам в результате многократного повторения и обучения координация движений значительно улучшается, движения становятся уверенными, согласованными и четкими, окончательно исчезает их перепроизводство, параллельно совершенствуется координация движений и вегетативных функций организма. Итак, в возрасте от 5 до 10 лет ребенок усваивает до 90% двигательных навыков, которые приобретаются человеком в течении жизни, а период от 15 до 25 лет является «золотым» для совершенствования моторики. |