- •Глава 1. Общие закономерности роста и развития организма 15
- •Глава 2. Возрастная анатомия и физиология нервной системы 36
- •Глава 3. Основы высшей нервной деятельности 65
- •Глава 4. Анатомия, физиология и возрастные особенности сенсорных систем 86
- •Глава 5. Возрастная анатомия и физиология желез внутренней секреции 104
- •Глава 6. Анатомия и физиология опорно-двигательного аппарата 117
- •Глава 7. Возрастная анатомия и физиология системы крови 133
- •Глава 8. Органы кроветворения и иммунной системы 141
- •Введение
- •Глава 1. Общие закономерности роста и развития организма
- •1.1. Организм как единое целое
- •1.2. Гомеостаз и регуляция функций в организме
- •1.3. Понятие роста и развития и их закономерности
- •1.4. Возрастная периодизация и характеристика возрастных периодов ребенка
- •Глава 2. Возрастная анатомия и физиология нервной системы
- •2.1. Функции нервной системы
- •2.2. Общий план строения и классификация нервной системы
- •2.3. Нейрон как структурная и функциональная единица нервной системы
- •2.4. Строение, свойства и возрастные изменения нервных волокон
- •2.5. Строение синапса. Механизм передачи возбуждения в синапсах
- •2.6. Рефлекс как основная форма нервной деятельности
- •2.7. Строение, свойства и возрастные изменения нервных центров
- •2.8. Строение, функции и возрастные особенности спинного мозга
- •2.9. Строение, функции и возрастные особенности головного мозга
- •Глава 3. Основы высшей нервной деятельности
- •3.1. Понятие о высшей нервной деятельности
- •3.2. Условные и безусловные рефлексы
- •3.3. Процессы возбуждения и торможения
- •3.4. Динамический стереотип и его роль в обучении и воспитании
- •3.5. Первая и вторая сигнальные системы действительности
- •3.6. Типы высшей нервной деятельности и их особенности у детей
- •3.7. Нейрофизиологические механизмы сна
- •3.8. Нейрофизиологические механизмы памяти
- •3.9. Нейрофизиологические механизмы восприятия, внимания, мотивации и эмоций
- •Глава 4. Анатомия, физиология и возрастные особенности сенсорных систем
- •4.1. Общая характеристика и функциональное становление сенсорных систем
- •4.2. Анатомия, физиология и возрастные особенности зрительной сенсорной системы
- •4.3. Анатомия, физиология и возрастные особенности слуховой и вестибулярной сенсорных систем
- •4.4. Анатомия, физиология, возрастные особенности вкусовой и обонятельной сенсорных систем
- •4.5. Анатомия, физиология, возрастные особенности соматосенсорной системы
- •Глава 5. Возрастная анатомия и физиология желез внутренней секреции
- •5.1. Общая характеристика желез внутренней секреции
- •5.2. Гормоны. Их свойства и биологическая роль
- •5.3. Возрастная анатомия и физиология щитовидной железы
- •5.4. Возрастная анатомия и физиология околощитовидных желез
- •5.5. Возрастная анатомия и физиология надпочечников
- •5.6. Возрастная анатомия и физиология гипофиза
- •5.7. Возрастная анатомия и физиология эпифиза
- •5.8. Смешанные железы — поджелудочная и половые железы
- •5.9. Одиночные гормонообразующие клетки
- •Глава 6. Анатомия и физиология опорно-двигательного аппарата
- •6.1. Общая характеристика и значение опорно-двигательного аппарата
- •6.2. Строение и возрастные изменения костей. Соединения костей
- •6.3. Строение и возрастные особенности скелета
- •6.4. Строение, функции, классификация и возрастные особенности мышц
- •6.5. Работа и сила мышц. Утомление мышц
- •Глава 7. Возрастная анатомия и физиология системы крови
- •7.1. Общая характеристика крови
- •7.2. Строение, функции и классификация форменных элементов крови
- •7.3. Химический состав и свойства плазмы крови
- •7.4. Группы крови. Свертывание и переливание крови
- •7.5. Понятие и общая характеристика органов кроветворения
- •Глава 8. Органы кроветворения и иммунной системы
- •8.1. Общая характеристика и классификация иммунной системы
- •8.2. Анатомия, физиология и возрастные особенности костного мозга
- •6.3. Анатомия, физиология и возрастные особенности тимуса
- •8.4. Анатомия, физиология и возрастные особенности селезенки
- •8.5. Анатомия, физиология и возрастные особенности лимфатических узлов
- •8.6. Анатомия, физиология и возрастные особенности отдельных скоплений лимфоидной ткани
- •8.7. Иммунитет
- •Глава 9. Возрастная анатомия и физиология сердечно-сосудистой системы
- •9.1. Общий план строения сердечно-сосудистой системы
- •9.2. Строение, работа и возрастные особенности сердца
- •9.3. Проводящая система сердца
- •9.4. Строение и возрастные особенности кровеносных сосудов
- •9.5. Круги кровообращения. Их физиологическое значение
- •9.6. Регуляция кровообращения
- •9.7. Систолический и минутный объем крови. Кровяное давление
- •Глава 10. Возрастная анатомия и физиология дыхательной системы
- •10.1. Общая характеристика и возрастные особенности дыхательной системы
- •10.2. Строение, функции и возрастные особенности воздухоносных путей (полость носа, гортань, трахея, бронхи)
- •10.3. Строение, функции и возрастные особенности легких
- •10.4. Регуляция дыхания
- •10.5. Механизм вдоха и выдоха
- •10.6. Типы дыхания
- •Глава 11. Возрастная анатомия и физиология пищеварительной системы
- •11.1. Общая характеристика и возрастные особенности пищеварительной системы
- •11.2. Пищеварение в различных отделах пищеварительного тракта
- •11.3. Процессы всасывания в различных отделах пищеварительного тракта и его возрастные особенности
- •11.4. Анатомия и физиология и возрастные особенности пищеварительных желез
- •Глава 12. Обмен веществ и энергии
- •12.1. Понятие обмена веществ. Основной и общий обмен
- •12.2. Обмен белков
- •12.3. Обмен жиров
- •12.4. Обмен углеводов
- •12.5. Водно-солевой обмен
- •12.6. Витамины и их значение для организма
- •12.7. Энергетический обмен
- •12.8. Тепловой обмен
- •Глава 13. Возрастная анатомия и физиология мочевыделительной системы
- •13.1. Общая характеристика выделительной системы
- •13.2. Анатомия, физиология и возрастные особенности почек
- •13.3. Механизмы образования мочи
- •13.4. Регуляция мочеобразования
- •13.5. Анатомия, физиология и возрастные особенности мочевыводящих путей (мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал)
- •Глава 14. Возрастная анатомия и физиология кожи
- •14.1. Общая характеристика и функции кожи
- •14.2. Строение кожи
- •14.3. Производные кожи
- •14.4. Возрастные особенности кожи
- •Список литературы
- •Авторы-составители Котова Галина Самуиловна, Бессчетнова Ольга Владимировна Возрастная анатомия и физиология человека
- •412300, Г. Балашов, Саратовская обл., ул. К. Маркса, 29.
- •Возрастная анатомия и физиология человека
6.4. Строение, функции, классификация и возрастные особенности мышц
Скелетные мышцы активно участвуют в организации движения. Любая двигательная реакция организма осуществляется при участии мышц, которые, превращая скелет в систему рычагов, способствуют перемещению тела в пространстве. Помимо этого мышцы удерживают положение тела и его частей в пространстве, выполняют жевательные, глотательные и дыхательные движения, участвуют в артикуляции речи и мимике и вырабатывают тепло.
Во всех мышцах различают сухожильную головку — начало мышцы, брюшко, состоящее из мышечных волокон, и конец мышцы, называемый сухожилием. Обычно мышца прикрепляется к двум или нескольким костям, образующим сустав, что позволяет ей при сокращении производить то или иное движение в данном суставе. Существуют мышцы, у которых между прикреплением ее начала и конца имеется несколько суставов. При таком характере прикрепления мышцы ее сокращение вызывает одновременное движение во всех этих суставах.
Мышцы могут быть простыми и сложными. В сложных мышцах в отличие от простых брюшко образуется несколькими головками, которые, начинаясь от разных костных точек, затем сливаются вместе (двуглавая, трехглавая и четырехглавая). Подобно этому, сухожилие мышцы может делиться на несколько частей и прикрепляться к разным костям. Местом прикрепления мышц, помимо костей, могут быть кожа, глазное яблоко и др.
Поверхность мышцы покрыта фасцией, образованной плотной соединительной тканью. В местах соприкосновения двух сухожилий или сухожилия и кости образуются соединительно-тканные синовиальные сумки, в которых имеется небольшое количество жидкости, уменьшающей трение трущихся поверхностей.
Мышцы классифицируются по их форме и функции. В зависимости от формы мышцы делят на широкие (мышцы туловища и поясов свободных конечностей), длинные (мышцы свободных конечностей), короткие (между позвонками), круговые (вокруг отверстий тела). По функции различают мышцы сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие, вращающие.
А Б
Рис. 14. Мышцы человека: А — спереди: 1 — надчерепная мышца; 2 — височная; 3 — круговая мышца глаза; 4 — круговая мышца рта; 5 — собственно-жевательная; 6 — грудино-ключично-сосцевидная; 7 — дельтовидная; 8 — большая грудная; 9 — зубчатая; 10 — двуглавая; 11 — трехглавая; 12 — сгибатели кисти и пальцев; 13 — косая мышца живота; 14 — прямая мышца живота; 15 — портняжная; 16 — четырехглавая мышца бедра; 17 — передняя большеберцовая мышца; 18 — икроножная;
Б — сзади: 1 — височная; 2 — затылочная надчерепная; 3 — грудино-ключично-сосцевидная; 4 — трапециевидная; 5 — дельтовидная; 6 — двуглавая; 7 — трехглавая; 8 — широчайшая мышца спины; 9 — разгибатели кисти и пальцев; 10 — большая ягодичная; 11 — двуглавая бедра; 12 — полусухожильная; 13 — икроножная; 14 — ахиллово сухожилие
В длинных мышцах волокна могут иметь: 1) параллельное расположение, ориентированное вдоль длинной оси мышц; 2) параллельное расположение по отношению друг к другу и косое относительно длинной оси брюшка; 3) косое расположение по отношению друг к другу и к длинной оси брюшка. Соответственно расположению волокон различают мышцы веретенообразные, полуперистые и перистые. Полуперистые и перистые мышцы имеют волокна более короткие, чем веретенообразные, поэтому размах движений при их сокращении меньше. В широких мышцах волокна могут располагаться параллельно (ромбовидные мышцы), радиально и веерообразно (большая грудная мышца). Мышцы, в которых волокна расположены радиально, могут сокращаться и в целом, и отдельными своими частями в направлениях, пересекающих различные оси движения в суставе. Поэтому они находятся в основном в области шаровидных суставов, отличающихся большой подвижностью.
В зависимости от места расположения мышц их делят на мышцы головы, шеи, туловища (груди, живота, спины), мышцы верхних, нижних конечностей (рис. 14).
Структурной единицей скелетных мышц является поперечно-полосатое мышечное волокно — сократительное многоядерное образование. Диаметр волокна колеблется от 12 до 70 мкм, а длина может достигать нескольких сантиметров. Снаружи поперечно-полосатое мышечное волокно покрыто оболочкой — сарколеммой. Внутри волокна находятся все обычные для клетки компоненты: цитоплазма, которая в мышечном волокне называется саркоплазмой, митохондрии, саркоплазматический ретикулум и т. д. В поперечно-полосатом мышечном волокне может быть более ста ядер. Специфические структуры представлены в мышечном волокне миофибриллами — тонкими нитями, которые тянутся от одного конца мышечного волокна к другому. Диаметр миофибриллы составляет 0,5—2 мкм. Каждая миофибрилла состоит из очень тонких волоконец— протофибрилл — различной длины и толщины. Протофибриллы имеют характерное упорядоченное расположение. Вдоль всей миофибриллы на расстоянии 2—3 мкм друг от друга расположены полоски, обозначаемые буквой Z. Участок миофибриллы между двумя соседними полосками называют саркомером. Следовательно, вся миофибрилла состоит из повторяющихся саркомеров. Различают толстые и тонкие протофибриллы. Толстые протофибриллы состоят из белка миозина, а тонкие — актина и тропомиозина. Актин составляет 20 % от общего количества структурных белков мышц, он лишен ферментативных свойств. На долю миозина приходится 60 % белка мышц. Миозин обладает способностью расщеплять АТФ. Участки толстых миофибрилл обозначают диском А, который обладает двояким лучепреломлением, называется анизотропным и выглядит более темным. Участок тонких миофибрилл обозначается как диск И, не обладает двояким лучепреломлением называется изотропным и выглядит более светлым. Чередование в миофибриллах темных и светлых дисков придает мышечному волокну поперечную исчерченность.
Изменения макро- и микроструктуры скелетных мышц происходят во все возрастные периоды. Формирование скелетных мышц начинается на очень ранних этапах развития. На восьмой неделе внутриутробного развития различимы уже все мышцы, а к 10-й неделе развиваются их сухожилия. Первыми дифференцируются волокна мышц языка, губ, межреберных мышц, мышц спины и диафрагмы. Затем — мышцы верхней конечности и в последнюю очередь — мышцы нижней конечности.
У новорожденных масса мышц составляет 23,3 % (у взрослых — 44,2 %) от массы всего тела. В целом масса мышц за весь период развития увеличивается примерно на 21 %. К восьми годам масса мышц по отношению к массе всего тела становится равной 27,2 %, к периоду полового созревания—32,6 %, а в 17—18 лет — 44,2 %. Масса мышц-разгибателей увеличивается интенсивнее, чем сгибателей, так как к моменту рождения сгибатели, обусловливающие в период внутриутробного развития характерную позу плода, уже значительно развиты. Разгибатели, обеспечивающие вертикальное положение тела, интенсивно созревают после рождения ребенка. Мышцы, которые обусловливают большой размах движения, интенсивно растут в длину, а мышцы, функция которых требует сокращений большой силы, увеличиваются в диаметре. С возрастом происходит увеличение длины сухожилия и к 12—14 годам отношение длины сухожилия и брюшка мышцы становится таким же, как и у взрослых.
Рост мышц в длину может продолжаться до 23—25 лет. Он осуществляется за счет зоны роста, расположенной на границе мышечной и сухожильной частей. В зоне роста имеется скопление ядер, число которых с возрастом уменьшается, причем особенно значительно после семи лет. К 15—18 годам зона роста уменьшается в три раза. К 15—16 годам заканчивается формирование сарколеммы, когда ее волокна приобретают определенную ориентацию; они направлены перпендикулярно к продольной оси мышечного волокна. Развитие в постнатальном онтогенезе соединительной ткани мышц характеризуется уменьшением числа клеток, приходящихся на единицу площади, и увеличением числа волокон. Диаметр мышечных волокон увеличивается до 35 лет. Наиболее интенсивный рост волокон отмечается в период полового созревания. Так, в первые шесть месяцев жизни диаметр волокон двуглавой мышцы плеча составляет 17—19 мкм, в 2—3 года — 20—22 мкм, в 9—12 лет — 20—25 мкм, а у взрослых — 41—58 мкм.
С возрастом растет число миофибрилл за счет их продольного расщепления. У новорожденного в каждом мышечном волокне содержится 50—120 миофибрилл, в полтора года их число становится в два раза большим, в 3—4 года оно увеличивается в 5—6 раз, к семи годам — в 15—20 раз.
В процессе созревания скелетной мускулатуры меняется форма и количество ядер, приходящихся на единицу площади. К трем годам количество ядер уменьшается по сравнению с их числом у новорожденных примерно в два раза, к пяти годам в 2,5 раза и к семи годам — в 3—4 раза. Ядра из овальных принимают палочковидную форму, в которой длина превышает поперечник в 4 раза. По мере развития мышц ядра все более перемещаются к периферии. Расположение ядер и их число, характерное для взрослых, отмечается уже в возрасте 7—10 лет.
Развитие двигательных нервных окончаний происходит особенно интенсивно в первые месяцы после рождения. Но только к 11—13 годам полностью заканчивается их структурное оформление.
С возрастом увеличивается мышечная сила за счет роста диаметра мышечных волокон и их числа. Для разных мышц наибольшая величина их силы отмечается в разном возрасте. Большинство мышц верхней конечности и шеи достигает наибольшей силы к 20—30 годам. В то же время сила мышц, разгибающих туловище, становится максимальной к 16 годам. Разница между силами мышц-сгибателей и мышц-разгибателей увеличивается с возрастом.
Характеристикой функционального созревания мышц служит мышечная выносливость. В дошкольном и младшем школьном возрасте происходит наибольшее по сравнению с другими возрастами увеличение выносливости. Однако даже в 16—19 лет ее величина составляет лишь 85 % от выносливости взрослого. Чем меньше возраст, тем меньшее время может сохраняться одновременное возбуждение волокон мышцы и тем быстрее в ней наступает утомление.
Морфологическое и функциональное созревание опорно-двигатель-ного аппарата зависит от очень многих факторов: наследственных, условий жизни, питания, двигательной активности. Правильно организованные занятия физической культурой и спортом способствуют формированию как костной, так и мышечной системы. Под влиянием этих занятий увеличивается диаметр мышечных волокон, растет их число, более совершенными становятся координационные отношения между мышцами-антагонистами. Однако следует помнить, что мышечная деятельность вызывает у детей по сравнению со взрослыми значительно большие изменения в деятельности всех органов, что требует дифференцированного подхода к организации всякого рода занятий физкультурой с детьми различного возраста.