2. Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата

Опорно-двигательный аппарат включает в себя костную и мы­шечную системы. С его деятельностью связана одна из ведущих функций всего живого — движение. Любая форма человеческой дея­тельности сопряжена с движением. Скелет выполняет также опорную функцию для тела, защищает от повреждений нервную систему и внутренние органы. У человека с функциями опорно-двигательного аппарата связаны специфические человеческие качества — труд и речь, явившиеся важнейшими движущими силами антропогенеза.

Движение — важнейший фактор развития ребенка, как физиче­ского, так и психического. По данным М. М. Кольцовой, ведущее значение для нервно-психического развития детей имеют движения рук, особенно тонкие движения пальцев. Нормальная мышечная дея­тельность положительно влияет на работу всех органов и систем (нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, обмена веществ и др.).

Костная система (скелет) -выполняет три основные функции: опоры, движения и защиты. Структурной единицей является кость. В скелете (рис. 2) насчитывается более 200 костей. Основа кости - ко­стная ткань (разновидность соединительной ткани), она состоит из костных клеток, или остеоцитов, и межклеточного вещества. Особен­ности строения и химический состав костной ткани обусловливают её механическую прочность. Твердость ее связана с имеющимся соот­ношением минеральных и органических веществ (2 : 1), упругость за­висит от наличия органических веществ. На поперечном разрезе кос­ти можно видеть компактное вещество, расположенное снаружи, и губчатое вещество (внутри, ближе к центру), в ячейках которого на­ходится красный костный мозг, участвующий в кроветворении. Сна­ружи кости покрыты надкостницей, в которой проходят сосуды и нервы, а также имеются костеобразующие клетки (остеобласты), которые обусловливают рост кости в толщину и сращение при пе­реломах.

По форме различают кости длинные (трубчатые), короткие, пло­ские (широкие) и смешанные.

Существуют два вида соединения костей: непрерывное, к кото­рому относятся межкостные швы, находящиеся в костях черепа, а также хрящи, имеющиеся в межпозвоночных дисках; и прерывное, представленное суставами, т. е. синовиальными соединениями. В скелете можно выделить следующие отделы: череп, позвоноч­ник с грудной клеткой, верхние и нижние конечности.

Позвоночник — это своеобразная ось тела. Он имеет отделы: шейный, состоящий из 7 шейных позвонков, грудной — из 12 груд­ных, поясничный — из 5 поясничных позвонков, соединенных под­вижно, а также крестцовый, состоящий из 5 крестцовых и 1 копчико­вого позвонков, соединенных неподвижно.

Рис. 2. Скелет человека:

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

6 — кости нижней конечности

Позвонок состоит из тела, дуги и отростков. Внутри каждого по­звонка имеются отверстия, которые, накладываясь друг на друга, в совокупности образуют позвоночный канал, в котором находится спинной мозг.

Если смотреть на позвоночник сбоку, можно заметить 4 физиоло­гических изгиба: 2 — выпуклостью кпереди (лордозы) — шейный и поясничный, 2 — выпуклостью кзади (кифозы) — грудной и крестцо­вый. Эти изгибы имеют важное значение при беге, прыжках для смяг­чения ударов и сотрясения тела.

В процессе пренатального и постнатального развития костная система претерпевает сложные изменения. Формирование скелета на­чинается в середине 2-го месяца эмбриогенеза и продолжается до 18-25 лет постнатального периода, оно завершается у женщин в 17-21 год, у мужчин в 19-25 лет. Кости разных отделов скелета окосте­невают в различное время, что дает возможность определять так на­зываемый «костный возраст», который наряду с другими показателя­ми (например, сроки появления молочных зубов и смена их на постоянные) используется для определения уровня биологического развития, о котором шла речь в предыдущем разделе.

Позвоночник новорожденного еще не имеет изгибов и характери­зуется чрезвычайной гибкостью, в 3 месяца постнатального развития появляется шейный лордоз, в 6 месяцев — грудной кифоз, к 1 году — поясничный лордоз, последним формируется крестцовый кифоз. Од­нако до 12 лет позвоночник ребенка остается эластичным, и изгибы позвоночника слабо фиксированы, что легко приводит к его искрив­лению (сколиоз) в неблагоприятных условиях развития. Этому спо­собствуют различные нарушения гигиенического режима, в частно­сти, неправильное положение ребенка за рабочим столом в процессе школьных занятий или при выполнении уроков дома; а также пере­грузки детей и подростков на пришкольном участке, в школьной мас­терской и т. п. Для предупреждения нарушений осанки большое зна­чение имеет полноценное, богатое белками и витаминами питание.

Мышечная система составляет значительную часть обшей мас­сы тела человека: у новорожденных — 23%, к концу пубертатного периода — 43-44%, у взрослого человека — около 50% в зависимости от степени развития мускулатуры, которое продолжается до 25- 30 лет.

В организме человека насчитывается около 600 скелетных мышц. По форме и величине выделяют мышцы длинные, короткие, широкие й круговые (сфинктеры). По функции различают мышцы — сгибате­ли, разгибатели, приводящие и отводящие мышцы, а также мышцы, вращающие конечности внутрь и наружу. К мышцам туловища отно­сятся мышцы грудной клетки, живота и спины, которые также разли­чаются по функции (например, межреберные мышцы и диафрагма от­носятся к дыхательным; мышцы брюшной стенки выполняют роль брюшного пресса). Среди мышц головы различают жевательные и мимические мышцы.

Основными физиологическими свойствами мышц являются воз­будимость, проводимость и сократимость. Мышцы человека даже в состоянии покоя несколько сокращены. Это состояние длительно удерживаемого напряжения называют тонусом мышц. Во время сна, при наркозе тонус мышц несколько снижается, тело расслабляется. Тонические сокращения мышц не сопровождаются утомлением, они связаны с поступлением к мышце следующих друг за другом с боль­шим интервалом нервных импульсов из двигательных нейронов спинного мозга, активность которых поддерживается импульсами из вышележащих отделов центральной нервной системы, а также от ре­цепторов, находящихся в самих мышцах (проприорецепторов). По­вышенный тонус мышц у новорожденных детей и в первые месяцы жизни связан с повышенной возбудимостью красных ядер среднего мозга. По мере созревания пирамидной системы и коры головного мозга тонус мышц снижается.

Сокращаясь, мышцы выполняют работу, которая зависит от их силы. Мышечные усилия могут быть статическими и динамическими. Например, для поддержания осанки, рабочей позы или удержания груза требуется статическое напряжение мышц, при этом сокращают­ся почти все мышечные волокна, поэтому легче и быстрее наступает утомление. При динамической работе поочередно сокращаются раз­личные группы мышц, что дает возможность мышце длительное вре­мя совершать работу. Работа мышцы — необходимое условие для фи­зического развития всего организма. Длительная бездеятельность мышц ведет к их атрофии и потере ими работоспособности. Трени­ровка, т. е. систематическая умеренная работа мышц, способствует увеличению их объема, возрастанию силы и работоспособности.

При длительной или напряженной работе может наступить сни­жение работоспособности мышц, т. е. физическое утомление, которое восстанавливается после отдыха. Развитие утомления связано прежде всего с изменениями, происходящими в нервной системе, нарушени­ем проведения нервных импульсов в синапсах, так как истощаются запасы медиаторов - химических веществ, служащих источниками 16 энергии сокращения, накапливаются продукты обмена (молочная ки­слота и др.). Скорость наступления утомления зависит от состояния нервной системы, частоты ритма, в котором производится работа, и от величины нагрузки. Утомление может быть вызвано неблагопри­ятной обстановкой. Неинтересная работа быстрее приводит к разви­тию утомления. Физическое утомление - нормальное физиологиче­ское явление, после отдыха работоспособность не только восстанавливается, но и часто превышает исходный уровень; пере­утомление - патологический процесс, являющийся менее обрати­мым, чем утомление. Правильное чередование умственного и физиче­ского труда, динамические физкультурные паузы до занятий, во время уроков и на переменах способствуют повышению работоспо­собности учащихся.