1.2. Основи нормальної фізіології людини

1.2.1.Частини скелета та їх розвиток

Основні частини скелета людини: скелет тулуба, що складається з хребетного стовпа та грудної клітки, скелет верхніх і нижніх кінцівок та скелет голови (череп).

Хребетний стовп. Хребетний стовп людини є вісь, стрижень скелета, з'єднаний верхнім кінцем із черепом, нижнім – з кістками таза. Хребетний стовп становить 40% від довжини тіла. Він складається з таких відділів: шийний (7 хребців), грудний (12 хребців), поперековий (5 хребців), крижовий (5 хребців), куприковий (4 – 5 хребців).

У дорослої людини крижові хребці зрощуються в одну кістку – крижі, а куприкові – у куприк. Отвори всіх хребців утворюють хребетний канал, у якому розміщено спинний мозок. До відростків хребців прикріплені м'язи. Між хребцями розташовані міжхребетні диски з волокнистого хряща, які сприяють рухливості хребетного стовпа. З віком висота дисків змінюється.

Формування вигинів та збільшення хребетного стовпа найінтенсивніше відбувається у перші 2 роки життя. Протягом перших 1,5 року життя зростання різних відділів хребта відносно рівномірне. Починаючи з 1,5 до 3 років уповільнюється збільшення шийних та верхніх грудних хребців і швидше починає рости поперековий відділ, що характерно для усього періоду збільшення хребетного стовпа. Посилення темпів росту хребта відзначають у 7 – 9 років, а також у період статевого дозрівання, після завершення якого ріст хребта незначний.

Структура тканин хребетного стовпа з віком істотно змінюється. Скостеніння, що починається ще у внутрішньоутробному періоді, продовжується протягом усього дитячого віку. До 14 років костеніють тільки середні частини хребців. У період статевого дозрівання з'являються нові точки скостеніння у вигляді пластинок, що зливаються з тілом хребця після 20 років. Процес скостеніння окремих хребців завершується із закінченням процесу росту – до 21–23 років. Пізнє скостеніння хребта зумовлює його рухливість і гнучкість у дитячому віці.

Кривизна хребта формується у процесі індивідуального розвитку дитини. У віці, коли дитина починає тримати головку, з'являється шийний вигин з опуклістю вперед (лордоз). У віці до 6 місяців, коли дитина починає сидіти, формується грудний вигин з опуклістю назад (кіфоз). Коли дитина починає стояти та ходити, утворюється поперековий лордоз. З формуванням поперекового лордозу центр ваги зміщується назад, перешкоджаючи падінню тіла за вертикального положення. У віці до 1 року є вже всі вигини хребетного стовпа. Але вони не зафіксовані, тому зникають під час розслаблення м’язів. У віці до 7 років чітко виражені шийний і грудний вигини, фіксація поперекового вигину відбувається пізніше – у 12 – 14 років.

Вигини хребетного стовпа є специфічна особливість людини, їх виникнення пов’язано з вертикальним положенням тіла. Завдяки вигинам хребетний стовп пружинить. Удари та поштовхи під час ходьби, бігу, стрибків слабшають і затухають, що оберігає мозок від струсів. Порушення кривизни хребетного стовпа, що виникають у результаті неправильного сидіння дитини за столом чи партою, можуть призвести до негативних наслідків для здоров'я.

Грудна клітка. Грудна клітка утворює кісткову основу грудної порожнини. Вона захищає серце, легені, печінку та слугує місцем прикріплення дихальних м'язів і м'язів верхніх кінцівок. Грудна клітка складається з грудини, 12 пар ребер, з’єднаних ззаду з хребетним стовпом. Форма грудної клітки істотно змінюється з віком. У грудному віці вона наче стиснута з боків, її передньозадній розмір більший за поперечний (конічна форма). У дорослого ж переважає поперечний розмір. Упродовж 1-го року життя поступово змінюється форма грудної клітки, що пов'язано із зміною положення тіла та центру ваги. Зменшується кут між ребрами та хребетним стовпом. Відповідно зі зміною грудної клітки збільшується об'єм легенів. Зміна положення ребер сприяє збільшенню рухів грудної клітки та дозволяє ефективніше здійснювати дихальні рухи.

Подальші зміни будови грудної клітки з віком відбуваються в тому ж напрямі. Конічна форма грудної клітки зберігається до 3 – 4 років. До 6 років формуються властиві дорослому відносні розміри верхньої та нижньої частини грудної клітки, різко збільшується нахил ребер. До 12 – 13 років грудна клітка дитини набуває тієї ж форми, що й у дорослого.

На форму грудної клітки впливають фізичні вправи та постава. Під впливом фізичних вправ вона може стати ширшою та об'ємнішою. За тривалої неправильної посадки, коли дитина спирається грудьми об край столу або кришку парти, грудна клітка може деформуватися, що порушує розвиток серця, великих судин і легенів.

Скелет кінцівок. Скелет верхніх кінцівок складається з поясу верхніх кінцівок і кісток вільних кінцівок. Пояс верхніх кінцівок утворюють лопатки та ключиці. Скелет вільної верхньої кінцівки утворюють плечова кістка, рухомо з’єднана з лопаткою, передпліччя, що складається з променевої та ліктьової кісток, і кістками кисті. Кисть утворюють дрібні кістки зап'ястка, п'ять довгих кісток п’ястка та кістки пальців кисті. Ключиці належать до стабільних кісток, що мало змінюються під час онтогенезу.

Лопатки костеніють під час постнатального онтогенезу, процес цей завершується після 16 – 18 років. Скостеніння вільних кінцівок починається з раннього дитинства та закінчується у 18 – 20 років, а іноді і пізніше. Кістки зап'ястка у новонародженого тільки окреслюються і стають виразними близько 7 років. З 10 – 12 років з'являються статеві відмінності процесів скостеніння – у хлопчиків вони затримуються на 1 рік. Скостеніння фаланг пальців завершується до 1 року, а зап'ястка до 12 років. Ці дані слід ураховувати в педагогічному процесі.

Остаточно несформована кисть швидко стомлюється, тому діти у молодших класах не можуть швидко писати. Разом із тим розмірені та прості рухи сприяють розвитку кисті. Гра на музичних інструментах з раннього віку затримує процес скостеніння кісток пальців, що зумовлює до їх подовження («пальці музиканта»).

Скелет нижніх кінцівок складається з тазового поясу та кісток вільних нижніх кінцівок. Тазовий пояс утворюють крижі та нерухомо з’єднані з ним дві тазові кістки. У новонародженого кожна тазова кістка складається з трьох кісток (клубова, лобкова та сіднича), зрощення яких починається з 5 – 6 років і завершується у 17 – 18 років. У підлітковому віці відбувається поступове зрощення п’яти крижових хребців в одну трикутну кістку – крижі. У дівчаток під час різких стрибків з великої висоти, носіння взуття на високих підборах незрощені кістки тазу можуть зміститися, що призводить до неправильного їх зрощення і, як наслідок, звуження виходу з порожнини малого тазу, що може надалі вельми ускладнити проходження плоду під час пологів. Після 9 років помітними стають відмінності між формою таза у хлопчиків і дівчаток: у хлопчиків таз вищий і вужчий, ніж у дівчаток. Тазові кістки мають круглі западини, куди входять головки стегнових кісток.

Скелет вільної нижньої кінцівки складається зі стегнової кістки, двох кісток гомілки (великогомілкової, малогомілкової) та кісток стопи. Стопа складається із кісток заплесна, плесна та фаланг стопи. Стопа людини утворює склепіння, яке спирається на кістку п'яти та на передні кінці кісток плесна. Розрізняють подовжнє та поперечне склепіння стопи. Подовжнє, пружиняче склепіння стопи властиве тільки людині, і його формування пов'язано з прямоходінням. По склепінню стопи рівномірно розподілено вагу тіла, що має велике значення під час перенесення центру ваги. Склепіння діє як пружина, пом'якшуючи поштовхи під час ходьби. У новонародженої дитини склепіння стопи не виражене, воно формується пізніше, коли дитина починає ходити.

Склепінчасте розташування кісток стопи підтримує значна кількість міцних суглобових зв'язок, Під час тривалого стояння та сидіння, перенесення великої ваги, носіння вузького взуття зв'язки розтягуються, що призводить до сплощення стопи.

Череп. Розрізняють два відділи черепа: мозковий, або черепну коробку, та лицевий, або кістки обличчя. Мозковий відділ черепа є умістилище головного мозку. У новонародженого черепні кістки з’єднані сполучнотканинною перетинкою. Ця перетинка особливо велика там, де сходиться декілька кісток. Це – тім’ячка черепа, розташовані по кутах обох тім'яних кісток; розрізняють непарні (лобове та потиличне) і парні (передньобічне та задньобічне) тимя’чка. Завдяки тимя’чкам кістки даху черепа можуть накладатися своїми краями одна на одну. Це має велике значення під час проходження головки плоду родовими шляхами. Малі тимя’чка заростають до 2–3 місяців, а найбільше (лобове) легко можна промацати до 1,5 року.

У дітей у ранньому віці мозкова частина черепа розвиненіша, ніж лицева. Найінтенсивніше кістки черепа ростуть протягом 1-го року життя. З віком, особливо з 13–14 років, лицевий відділ черепа росте енергійніше та починає переважати над мозковим. У новонародженого об'єм мозкового відділу черепа у 6 разів більший ніж лицевий, а у дорослого у 2–2,5 рази. Збільшення голови спостерігають на всіх етапах розвитку дитини, найінтенсивніше воно відбувається у період статевого дозрівання. З віком істотно змінюється співвідношення між розмірами голови та ростом тулуба. Це співвідношення використовують як один із нормативних показників, що характеризують вік дитини.