Возрастные особенности кожи

Все кости пояса верхних конечностей, за исключением ключицы, проходят хрящевую стадию развития. Процесс окостенения, начавшись на шестой неделе внутриутробного развития, заканчивается к 25 годам. В большинстве костей свободных верхних конечностей окостенение начинается в первые 2—3 месяца эмбрионального развития и заканчивается к 16—25 годам.

Почти во всех костях пояса нижних конечностей первичные ядра окостенения появляются в эмбриональном периоде развития. Лишь в костях предплюсны (ладьевидной, кубовидной и клиновидных) они образуются в период от трех месяцев после рождения до пяти лет. Таз у новорожденного имеет форму воронки и состоит из отдельных, несросшихся костей. Ядра окостенения в подвздошной, седалищной и лобковой костях появляются в период от 3,5 до 4,5 месяцев внутриутробного развития. Срастание всех трех костей таза происходит в 14—16 лет, а полное окостенение заканчивается только к 25 годам. В постнатальном периоде происходит изменение формы и размера таза: под влиянием давления, оказываемого массой тела и органами брюшной полости, под воздействием мышц, в результате давления головки бедренной кости, под влиянием половых гормонов и т. д. В результате этих воздействий увеличивается переднезадний диаметр таза (с 2,7 см у новорожденного до 8,5 см в 6 лет и 9,5 см в 12 лет), возрастает его поперечный размер, который в 13—14 лет становится таким же, как и у взрослых. После девяти лет отмечается разница в форме таза у мальчиков и девочек: у мальчиков таз более высокий и более узкий, чем у девочек. Таким образом, не только в дошкольном возрасте, но и в школьном рост и развитие скелета далеко еще не закончены

5. 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. 3. 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. 3).  
 
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.

5.1. Работа и сила мышц. Утомление мышц.

Механизм мышечного сокращения и расслабления заключается в перемещении нитей актина относительно нитей миозина. Нити актина двигаются как по туннелю, между миозиновыми фибриллами, за счет чего волокно укорачивается. Такое сокращение, сопровождающееся изменением длины, называют изотоническим. Тип сокращения, который осуществляется при неизменной длине, называют изометрическим. Энергию для перемещения нитей дает АТФ. 

Сила сокращения мышц зависит от количества нейромоторных единиц, участвующих в этом сокращении, от частоты раздражения, до известного предела. Максимальное напряжение, которое может развить мышца, определяется числом образующих ее волокон: чем оно больше, тем больше сила мышц. Поэтому перистые мышцы, в которых велико число волокон, отличаются большой силой. Проявление силы зависит от особенностей прикрепления мышцы к костям. Мышцы с большей площадью опоры имеют большие возможности для проявления силы.

Мышца, сокращаясь, производит работу. Величина ее равна произведению массы груза на поднятую высоту. Отсюда следует, что максимальная работа, выполняемая при одиночном сокращении мышцы, зависит от ее силы (чем больше сила, тем больший груз может быть поднят) и степени укорочения мышцы. 
 
В процессе естественной деятельности человека величина работы, выполняемой той или иной мышцей, в значительной степени зависит от способности ее длительно находиться в сокращенном состоянии, т. е. от степени выносливости мышц. Различают выносливость к статическим и динамическим усилиям. Выносливость к статическим усилиям определяется временем, в течение которого удерживается величина заданного усилия. Она различна для различных мышц. Наименьшей выносливостью характеризуется трехглавая мышца плеча (1 мин при усилии, равном 50 % от максимального), наибольшей — икроножная мышца  (7 мин). Выносливость к динамической работе зависит как от величины поднимаемого груза, так и от темпа работы. Работа бывает наибольшей при какой-то средней величине груза и частоте движений. Выносливость к динамической и статической работе можно увеличивать путем тренировки. При длительной как динамической, так и статической работе наступает утомление мышц.

Работа мышц — необходимое условие их существования. Длительная бездеятельность мышц ведет к их атрофии и потере ими работоспособности. Тренировка, т. е. систематическая, нечрезмерная работа мышц, способствует увеличению их объема, возрастанию силы и работоспособности, что важно для физического развития всего организма.

Заключение.

Труд формирует человека, биологические законы утрачивают значение для развития его физических черт. Развитием человека движут общественные законы. Высшим орудием человека становится наука. Исследование законов природы и овладение ими приводит человечество в его сегодняшний день. 
Мы познакомились с некоторыми основными законами строения и жизнедеятельности организма человека. Знания элементов анатомии и физиологии отдельных органов и систем органов, их сложного взаимодействия в обслуживании системы целостного организма необходимы каждому человеку. Глубокое понимание «механизмов человеческого тела» позволяет разумно строить режим труда и отдыха, предупреждать болезни и лечить их. Однако множество тайн «мудрости» организма еще скрыто от взора нашего разума. К их познанию стремятся ученые. Овладение законами жизни во всем их многообразии и сложности сделает человека еще более могущественным, безгранично расширит горизонты его возможностей. 
На высшей ступени развития интеллекта человеку становится доступно не только познание явлений природы, но и законов общественной жизни. В созидательной деятельности высшее могущество человека!