Вопросы для самоконтроля

1. Что изучает предмет «Возрастная физиология»?

2. Назвать связующие компоненты возрастной физиологии с другими дисциплинами.

3. Назвать основное значение возрастной физиологии для педагогики.

4. Какое значение имеет возрастная физиология для медицины?

5. Дать определение и характеристику понятий «рост» и «развитие».

6. Как изменяются пропорции тела на разных этапах развития?

7. Раскрыть понятие «акселерация».

8. Дать определение и назвать критерии периодизации.

Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата

К системе органов движения относят кости (скелет), связ­ки, суставы и мышцы. Кости, связки и суставы являются пас­сивными элементами органов движения. Активной частью аппа­рата движения являются мышцы.

Еще недавно считалось, что роль скелета в организме чело­века ограничена функцией опоры тела и участием в движении. Отсюда произошел термин «опорно-двигательный аппарат». В настоящее время установлено, что функции скелета значи­тельно шире. Скелет активно участвует в обмене веществ, в ча­стности в поддержании на определенном уровне минерального состава крови. Кроме того, ряд веществ, входящих в состав ко­стей (кальций, фосфор, лимонная кислота и др.), при необходи­мости легко вступает в обменные реакции.

Скелет образует структурную основу тела и определяет в значительной мере его размер и фор­му. Такие части скелета, как череп, грудная клетка и таз, позвоночный столб, служат вместилищем и защитой жизненно важных органов: мозга, легких, сердца, кишеч­ника и др.

1. Рост костей

В эмбриональном периоде развития скелет за­кладывается как соедини-тельнотканное образование. Еще до рождения ребенка соединительная ткань заменяется хрящевой, после чего происходят постепенное разрушение хряща и образо­вание вместо него костной ткани. Процесс окостенения очень длителен, протекает в течение всего периода развития организ­ма. У растущего организма концы длинных костей – эпифизы – долго остаются хрящевыми.

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 на 2–3 года раньше.

2. Скелет туловища

Скелет туловища состоит из позвоночного столба и грудной клетки. Позвоночный столб (рис. 3) человека состо­ит из 33–34 позвонков. В нем различают отделы: шейный, со­стоящий из 7 позвонков, грудной – из 12 позвонков, пояснич­ный – из 5 позвонков, крестцовый – из 5 позвонков и копчи­ковый – из 4–5 позвонков. У взрослого человека крестцовые позвонки срастаются в одну кость – крестец, а копчиковые – в копчик. Позвоночный столб занимает около 40 % длины тела и яв­ляется основным его стержнем, опорой. Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал, в котором помещается спинной мозг. К отросткам позвонков прикрепляются мышцы.

А)

Б)

Рис. 3. Скелет человека спереди (А) и сзади (Б): 1 – череп; 2 – позвоночный столб; 3 – ключица; 4 – лопатка; 5 – грудина; 6 – ребра; 7 – плечевая кость; 8 – локтевая кость; 9 – крестец; 10 – лучевая кость; 11 – запястье; 12 – пясть; 13 – кости пальцев кисти; 14 – подвздошная кость; 15 – лобковая кость; 16 – седалищная кость; 17 – бедренная кость; 18 – надколенник; 19 – большая берцовая кость; 20 – малая берцовая кость; 21 – предплюсна; 22 – плюсна; 23 – кости пальцев стопы

Между позвонками расположены межпозвоночные диски из волокнистого хряща; они способствуют подвижности позво­ночного столба. С возрастом меняется высота дисков.

Процесс окостенения позвоночного столба начинается во внутриутробном периоде. После рождения появляются новые точки окостенения. До 14 лет окостеневшими являются только средние части тел позвонков. Полное окостенение отдельных позвонков заканчивается к 21–23 годам.

До 1,5 года позвоночный столб растет равномерно, с 1,5 до 3 лет относительно замедляется рост шейных и верхних грудных позвонков, а в 10 лет энергично растут поясничные и нижние грудные позвонки.

У новорожденного ребенка позвоночный столб почти пря­мой, характерные для взрослого человека изгибы только наме­чаются и развиваются постепенно.

Первым появляется шейный лордоз (изгиб, направленный выпуклостью вперед) в возрасте 6–7 недель, когда ребенок начинает держать головку. К шести месяцам, когда ребенок начинает си­деть, образуется грудной кифоз (изгиб, направленный выпукло­стью назад). Когда ребенок начинает стоять и ходить, образу­ется поясничный лордоз (см. рис. 4). С образованием поясничного лордоза центр тяжести перемещается кзади, препятствуя паде­нию тела при вертикальном положении. К году имеются уже все изгибы позвоночника. Но образо­вавшиеся изгибы не фиксированы и исчезают при расслаблении мускулатуры. К семи годам уже имеются четко выраженные шейный и грудной изгибы, фиксация поясничного изгиба происходит позже (в 12–14 лет).

Изгибы позвоночного столба составляют специфическую особенность человека и возникли в связи с вертикальным положением тела. Благодаря изгибам позвоночный столб пружинит. Удары и толчки при ходьбе, беге, прыжках ослабляются и зату­хают, что предохраняет мозг от сотрясений. При правильной, или стройной, осанке изгибы позвоночного столба умеренные, плечи развернуты, ноги прямые с нормаль­ными сводами стоп.

Рис. 4. Появление изгибов позвоночника в связи с сидением

(объяснение в тексте)

Люди с хорошей осанкой стройны, голова их держится прямо или слегка откинута назад, грудь несколько выступает над животом. Мышцы упру­ги, движения собранные, четкие. Правильная осанка (рис. 5) наиболее благоприятна для функциони­рования системы органов движения и внутренних органов человека, что в конечном результате способствует повышению работоспособности.

При неправильной осанке голова выдвинута вперед, грудная клетка уплощена, плечи сведены кпереди, живот выпячен, а грудь западает, ноги разогнуты в коленных суставах. Пояснич­ный лордоз и грудной кифоз сильней подчеркнуты («круглая спина»). Часто неправильная осанка сопровождает сколиозы, то есть боковые искривления позвоночного столба. При сколиозах плечи, лопатки и таз асимметричны.

Неправильная осанка затрудняет работу сердца, легких, же­лудочно-кишечного тракта; при этом уменьшается жизненная емкость легких, снижается обмен веществ, появляются головные боли, повышенная утомляемость.

Осанка не относится к числу наследуемых признаков. Она начинает формироваться с раннего возраста и в течение жизни может изменяться. В основном формирование осанки происхо­дит в 6–7 лет. Для формирования правильной осанки большое значение имеет развитие мышц туловища. Напряжение этих мышц формирует и удерживает осанку, а уменьшение их на­пряжения нарушает ее. У детей мышцы туловища еще слабо развиты, поэтому их осанка неустойчива.

Искривление позвоночного столба в сторону (сколиоз) (рис. 5) не­редко развивается у детей со слабым физическим развитием, в результате длительного сидения за столом или партой, при не­правильной посадке, особенно при письме, при несоответствии размеров мебели пропорциям тела школьников. При наличии бокового искривления позвоночника возникает также вращение его вокруг вертикальной оси (скручивание). Вслед за искривлением грудного отдела позвоночника происхо­дит скручивание соединенных с позвоночником ребер. Это ведет к деформации грудной клетки.

1 2 3 4 5

Рис. 5. Типы осанки: 1 –

нормальная, 2 – сутулая, 3 –

кифотоническая, 4 – лордо-тическая, 5 – сколиоз

Следует иметь в виду, что вначале сколиоз носит характер нестойкого дефекта осанки, и если вовремя обратить внимание ребенка, то этот дефект легко корригируется самим ребенком. Если вовремя не обратить внимания на этот дефект, то дефект осанки сохраняется ребенком постоянно, что приводит к изме­нениям в мышцах и связках туловища, а затем и костной части позвоночного столба.

Грудная клетка образует костную основу грудной полости. Состоит из грудины, 12 пар ребер, соединен­ных сзади с позвоночным столбом. Грудная клетка защищает сердце, легкие, печень и служит местом прикрепления дыхательных мышц и мышц верхних конечностей.

Грудина – плоская непарная кость, состоящая из рукоятки (верхняя часть), тела (средняя часть) и мечевидного отростка. Между этими частями располагаются хрящевые прослойки, ко­торые к 30 годам окостеневают. Срастание отрезков грудины идет постепенно: нижние отрезки грудины срастаются в 15–16 лет, а верхние – только к 21–25 годам. Окостенение мече­видного отростка заканчивается к 30 годам.

В первые годы жизни грудная клетка сжата с боков и име­ет форму конуса, ее переднезадний размер больше поперечного. В связи с усиленным ростом ребер, развитием легких грудная клетка постепенно расширяется и к 12–13 годам она приобре­тает такую же форму, как и у взрослого человека. У взрослого человека грудная клетка широкая, с преобладающим попереч­ным размером, что связано с вертикальным положением тела, при котором внутренности давят своей тяжестью в направлении, параллельном грудине.

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, пять 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. У новорожденного на рентгенограмме они только намечаются; постепенно развиваясь, они становятся ясно видимы 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. В связи с этим быстрое (беглое) письмо детям младших классов не удается.

Особое значение у человека имеет I палец в связи с трудо­вой функцией. Он обладает большой подвижностью и противо­поставлен всем остальным пальцам. Постоянные физиологические нагрузки или игра на музы­кальных инструментах с раннего возраста задерживают процесс окостенения фаланг пальцев, что приводит к их удлинению («пальцы музыканта»).

Пояс нижних конечностей состоит из крестца и неподвижно соединенных с ним двух тазовых костей. Тазовые кости у новорожденного состоят каждая из трех костей, сраще­ние которых начинается у детей с 5–6 лет, и примерно к 17–18 годам они уже сращены. В подростковом возрасте происхо­дит постепенное срастание крестцовых позвонков в единую кость – крестец. У девочек при резких прыжках с большой высо­ты, при ношении обуви на высоких каблуках несросшиеся ко­сти таза могут сместиться, что приведет к неправильному сра­щению их и, как следствие, сужению выхода из полости малого таза, что может в дальнейшем весьма затруднить прохождение плода при родах.

После 9 лет отмечаются различия в форме таза у мальчиков и девочек: у мальчиков таз более высокий и узкий, чем у девочек. Тазовые кости имеют круглые впадины, куда входят голов­ки бедренных костей ног.

Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, двух костей голени (большеберцовой, малоберцовой) и костей стопы. Стопа образована костями пред­плюсны, плюсны и фалангов пальцев стопы.

Стопа человека образует свод, который опирается на пяточ­ную кость и на передние концы костей плюсны. Свод стопы – исключительная привилегия человека, связанная с прямохождением. По своду стопы равномерно распределяется тяжесть тела, что имеет большое значение при пе­реносе тяжестей. Свод действует как пружина, смягчая толчки тела при ходьбе. У новорожденного ребенка сводчатость стопы не выражена, она формируется позже, когда ребенок начинает ходить.

Сводчатое расположение костей стопы поддерживается большим количеством крепких суставных связок. При длитель­ном стоянии и сидении, переносе больших тяжестей, при ношении узкой обуви связки рас­тягиваются, что приводит к уплощению стопы. И тог­да говорят, что развилось плоскостопие (рис. 6). Заболевание рахитом так­же может способствовать развитию плоскостопия.

Неблагоприятно сказы­вается на состоянии стопы постоянное пребывание детей в помещении в утепленной и валяной обуви (т.е. мягкой), так как это рас­слабляет мышцы стопы.

1

2

4

3

Рис. 6. Отпечатки нормальной (1, 2, 3) и плоской (4) стоп

При плоскостопии нару­шается осанка, из-за ухуд­шения кровоснабжения бы­стро наступает утомление нижних конечностей, часто сопровождающееся ломотой, болями, а иногда и судоро­гами. Для профилактики пло­скостопия рекомендуют ходьбу босиком по неровной поверхности, по песку, что способствует укреплению свода стопы. Упражнения для мышц ног, особенно для мышц стопы, ходьба на цыпочках, прыжки в длину и высоту, бег, игра в футбол, волейбол и баскетбол, плавание предупреждают развитие плоскостопия.

Череп – скелет головы. Различают два отдела черепа: мозговой (черепную коробку) и лицевой (кости лица). В мозговом отделе находится головной мозг.

В состав мозгового отдела черепа входят непарные кости (затылочная, клиновидная, лобная, решетчатая) и парные (те­менные и височные). Все кости мозгового черепа соединены неподвижно. Внутри височной ко­сти находится орган слуха, к нему ведет широкое слуховое от­верстие. Через большое отверстие затылочной кости полость черепа соединяется с позвоночным каналом. 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 черепа в 8 раз больше лицевого, а у взрослого – в 2…2,5 раза.

У новорожденного черепные кости соединены друг с другом мягкой соединительной тканью. В тех местах, где сходятся 3–4 кости, эта перепонка осо­бенно велика, такие зоны называются род­ничками (рис. 7).

1

2

3

А)

Б)

4

Рис. 7. Череп новорожденного: А – сбоку; Б – сверху; 1 – лобный, 2 – заты-лочный, 3 – задний боковой, 4 – перед­ний боковой роднички

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 – лобный – только к возрасту 1,5 лет.