Лекция 9. Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата

Одним из важнейших свойств живого организма является передвижение в пространстве. Эту функцию у млекопитающих (и человека) выполняет опорно-двигательный аппарат, состоящий из двух частей: пассивной и активной. К первой относятся кости, соединяющиеся между собой различным образом, ко второй — мышцы.

В процессе индивидуального развития организма костно-мышечная система, осуществляя движение, является важ­нейшим фактором развития организма ребенка. В эмбрио­нальном периоде развития двигательная активность в значительной степени определяет темпы общего развития орга­низма. Еще большее значение она приобретает в постнатальном развитии. Ограничивать двигательную активность ребенка – значит тормозить его развитие. Под влиянием постоян­ных мышечных нагрузок улучшается состояние сердечно-со­судистой, дыхательной систем. С одной стороны, движение стимулирует созревание центральной нервной системы, уве­личивая массу головного мозга, улучшая его функциональ­ное состояние, а с другой стороны, центральная нервная, система направляет рост и развитие мышц. Особенно важ­ную роль играют движения в психическом развитии ребенка. Согласно данным М.М.Кольцовой, ведущее значение имеют движения рук, особенно тонкие движения пальцев. Оказалось, что дети в результате тренировки гонких движений пальцев очень быстро овладевают речью, значительно опередив груп­пу детей, с которой такие упражнения не проводились.

Таким образом, ограничение подвижности или мышечные перегрузки нарушают гармоничность развития и являются важным фактором в развитии многих заболеваний. Поэтому обучение и воспитание включает не только развитие умственных способностей школьников, но и их физическое совер­шенствование, что является первостепенной задачей каждого учителя и воспитателя.

Скелет (от греч. skeleton — высохший, высушенный) представляет собой комплекс костей, выполняющих опорную, защитную, локомоторную функции. В состав скелета входит более 200 костей. Скелет условно подразделяют на две части: осевой и добавочный. К осевому скелету относится позво­ночный столб (26 костей), череп (29 костей), грудная клетка (25 костей); к добавочному — кости верхних (64) и нижних (62) конечностей. Кости скелета являются рычагами, приводимыми в движение мышцами. В результате этого части тела из­меняют положение по отношению друг к другу и передвигают тело в пространстве. К костям прикрепляются связки, мышцы, сухожилия, фасции. Скелет образует вместилища для жизненно важ­ных органов, защищая их от внешних воздействий: в полости че­репа расположен головной мозг, в позвоночном канале — спинной, в грудной клетке — сердце и крупные сосуды, легкие, пищевод и др., в полости таза — мочеполовые органы. Кости участвуют в минеральном обмене, они являются депо кальция, фосфора и т. д. Живая кость содержит витамины A, D, С и др.

Масса костей взрослого человека составляет: у мужчин 18% от общей массы тела, у женщин – 16%. Основа костей образована костной тканью, которая является разновидностью соединительной ткани. Она состоит из клеток (остеоциты, остеобласты и остеокласты) и межклеточного вещества. В наибольшем количестве в костной ткани находятся остеоциты – это основные клетки костной ткани. Остеобласты – это клетки, формирующие костную ткань, и в период роста организма, и во время восстановления кости после ее повреждения. Для них характерна высокая активность синтеза органических веществ. Остеокласгы – клетки, разрушающие хрящ и кость. Они содержат высокоактивные ферменты, осуществляющие рассасывание межклеточного вещества.

Особенности строения костной ткани обусловливают важнейшую особенность кости – ее механическую прочность. Важное значение для прочности костей имеет их химический состав. Они содержат минеральные и органические вещества в соотношении 2:1. Минеральные вещества придают проч­ность, твердость, органические – упругость, эластичность. У детей в костной ткани преобладают органические вещест­ва: их скелет гибкий, эластичный. Следовательно, скелет детского организма легко деформируется, искривляется при длительной и тяжелой нагрузке и неправильных положениях тела. С возрастом содержание минеральных веществ в кос­тях увеличивается, вследствие чего кости становятся хруп­кими, более ломкими.

Различают компактное и губчатое вещество кости. С внешней стороны располагается более плотная часть – компактное вещество кости, состоящее из остеон – вставленных друг в друга цилиндров. Внутренняя часть кости внешне похожа на губку и состоит из ячеек и перекладин плотного вещества и называется губчатым веществом. В ячейках этой ткани находится красный костный мозг, участ­вующий в кроветворении. Соотношение компактного и губ­чатого вещества в различных костях зависит от их функ­ционального значения. В костях, выполняющих функции опо­ры и движения, содержится больше компактного вещества. Расположение перекладин Плотного вещества в губчатой части кости также зависит от функциональной нагрузки. Перекладины располагаются в направлении воздействия на кость силовых нагрузок.

Снаружи кости покрыты специальной соединительно-тканной оболочкой – надкостницей. В ней находятся мно­жества нервов и кровеносных сосудов и костеобразующие клетки - остеобласты. Именно они определяют рост кости в толщину и сращение костных обломков при переломах. Различают в скелете человека 4 типа костей.

I. Длинные – трубчатые (бедренная, плечевая, кости предплечья голени: и др,). Эти кости имеют два расширенных суставных конца (эпифиз) и среднюю часть (диафиз). 2. Короткие, длина и ширина которых одинаковы (кости запястья, предплюсны, позвонки). 3. Плоские кости, вы­полняющие защитную функцию (кости черепа, тазовые кос­ти, лопатка). 4. Смешанные, кости, отличающиеся разнооб­разием строения (скуловая, носовая, нижнечелюстная, ос­новная и др.).

Всего более двухсот костей, соединяясь друг с другом различными способами, образуют единый скелет. Существу­ет два типа соединения. Непрерывный тип соединения характеризуемся почти полной неподвижностью, который образуется с помощью соединительной ткани – шва, или хряща (соединения ребер и грудины, межпозвоночные диски). Прерывный тип соединения костей называют суставами (ди­артроз). Сустав образуется сочленением двух или большой количества костей. В суставе поверхности сочленяющихся костей имеют форму, обеспечивающую их наилучшее совпа­дение. Так, головке одной кости соответствует впадина другой. Движение происходит за счет вращения суставных по­верхностей относительно друг друга. К краям суставных по­верхностей прикреплена суставная сумка, образованная свя­зочным аппаратом. Пространство между нею и суставными поверхностями костей называют суставной полостью. Нахо­дящаяся в ней жидкость облегчает движение суставных по­верхностей.

Мышечная ткань осуществляет функцию движения, способна сокращаться. Существуют две разновидности мышечной ткани: неисчерченная (гладкая) и исчерченная (скелетная и сердечная) – поперечно-полосатая. Неисчерченная (гладкая) мышечная ткань состоит из верете­нообразных клеток – миоцитов, длиной до 500 мкм, которые рас­полагаются в стенках кровеносных и лимфатических сосудов, внутренних органов. Миоцит имеет одно удлиненное ядро, в цито­плазме и множество сократительных органелл – миофиламентов и утолщений – плотных телец, часть из них прикрепляется к плаз­матической мембране. Неисчерченная (гладкая) мышечная ткань иннервируется вегетативной нервной системой. Исчерченная (поперечно-полосатая) мышечная ткань образует скелетные мышцы, приводящие в движение костные рычаги, а также входит в состав языка, глотки, верхнего отдела пищевода, формирует наружный сфинктер заднего прохода. Исчерченная ске­летная мышечная ткань построена из многоядерных поперечно­полосатых мышечных волокон сложного строения, в которых чередуются более темные и более светлые участки (диски), имеющие различные светопреломляющие свойства. Скелетные мышцы иннервируются спинно-мозговыми и черепными нервами. Исчерченная сердечная мышечная ткань, которая по своему строению и функции отличается от скелетных мышц, состоит из сердечных миоцитов (кардиомиоцитов), образующих соединяю­щиеся друг с другом комплексы. По своему микроско­пическому строению сердечная мышечная ткань похожа на скелет­ную (поперечно-полосатая исчерченность), однако сокращения сердечной мышцы не подконтрольны сознанию человека.