27.07.201927.05.2017

- 79.50 Кб

1.Рост и развитие мышц после рождения.

2.Развитие движений и координация их.

3. Статическая и динамическая работа мышц.

4.Развитие с возрастом силы, скорости и выносливости.

Введение

Новорожденный младенец не в состоянии самостоятельно принимать пищу или передвигаться, но он далеко не беспомощен. Он вступает в мир, имея в запасе достаточно большой набор способов поведения, основанных на безусловных рефлексах. Большинство из них жизненно важны для малыша, например, если новорожденного ребенка погладить по щеке, он поворачивает головку и ищет губами соску. Если соску положить в рот, ребенок автоматически начнет сосать ее. Другой набор рефлексов защищает ребенка от физических повреждений. Если малышу прикрыть нос и рот, он будет вертеть головкой из стороны в сторону. Когда к его лицу приближается какой-либо предмет, он машинально моргает глазами.
Некоторые рефлексы новорожденного не имеют жизненно важного значения, но именно по ним можно определить уровень развития ребенка. Осматривая только что родившегося младенца, врач-педиатр держит его в разных положениях, неожиданно издает громкие звуки, проводит пальцем по ступне малыша. По тому, как ребенок реагирует на эти и другие действия, врач убеждается, что рефлексы новорожденного нормальны и нервная система в порядке. В то время как большинство рефлексов, присущих новорожденному, исчезают в течение первого года жизни, часть из них становится основой для приобретенных форм поведения. Сначала ребенок сосет инстинктивно, но по мере приобретения опыта он приспосабливается и изменяет свои действия в зависимости от конкретных условий. То же самое можно сказать и о хватательном рефлексе. Новорожденный младенец каждый раз одинаково сжимает пальцы независимо от того, какой предмет положить ему на ладонь. Однако когда малышу исполнится четыре месяца, он уже научится контролировать свои движения. Сначала он сосредоточит внимание на предмете, затем протянет руку и схватит его.

Мы склонны считать, что все новорожденные начинают свое развитие с одинаковой исходной точки, однако они заметно отличаются друг от друга по уровню двигательной активности. Некоторые дети удивительно вялы и пассивны. Лежа на животе или на спине, они остаются почти неподвижными до тех пор, пока их не приподнимут и не переложат. Другие, наоборот, проявляют заметную активность. Если такого ребенка положить в кроватке лицом вниз, он будет медленно, но упорно двигаться к ее изголовью, пока не упрется в самый угол. Очень активные дети могут рефлекторно переворачиваться с живота на спину.
Еще одно важное различие у новорожденных -- уровень мышечного тонуса. Некоторые дети выглядят очень напряженными: их коленки постоянно согнуты, руки плотно прижаты к телу, пальцы крепко сжаты в кулачки. Другие - более расслаблены, мышечный тонус конечностей у них не такой сильный. Третье различие между новорожденными заключается в степени развития их сенсорно-двигательного аппарата. Некоторых детей, особенно маленьких или тех, которые родились преждевременно, очень легко вывести из состояния равновесия. При любом, даже самом незначительном шуме они вздрагивают всем своим существом, а их руки и ноги начинают беспорядочно двигаться. Иногда без всякой видимой причины по их тельцу пробегает дрожь. Другие малыши с самого рождения выглядят хорошо развитыми. Они как будто знают, как положить руку в рот или рядом со ртом, и часто делают это, чтобы успокоиться. Когда они шевелят ножками, их движения упорядочены и ритмичны.
Разные уровни развития двигательных навыков, мышечного тонуса и сенсорно-двигательного аппарата, которые наблюдаются у новорожденных, отражают особенности в организации нервной системы. Дети, которые активно ведут себя, хорошо развиты и имеют нормальный мышечный тонус, считаются у родителей легкими детьми. За пассивными, слаборазвитыми детьми с вялым или, наоборот, слишком напряженным мышечным тонусом, который наблюдается первые месяцы жизни, гораздо труднее ухаживать.

1.Рост и развитие мышц после рождения.

Организм ребенка все время находится в процессе роста и развития, которые проходят непрерывно в определенной закономерной последовательности. От момента рождения до взрослого человека ребенок приходит через определенные возрастные периоды. Ребенку в различные периоды жизни свойственны определенные анатомо-физиологические особенности, совокупность которых накладывает отпечаток на реактивные свойства сопротивляемость организма.

Характерной особенностью процесса роста детского организма являются его неравномерность, или гетерохронизм, и волнообразность. С периода новорожденности и до достижения зрелого возраста длина тела увеличивается в 3,5 раза, длина туловища – в 3 раза, длина руки – в 4 раза, длина ноги – в 5 раз. В зависимости от конкретных условий среды процесс развития может быть ускорен или замедлен, а его возрастные периоды могут наступать раньше или позже и иметь разную продолжительность. Мышцы у новорожденного и ребенка грудного возраста развиты слабо; они составляют около 25% веса его тела, тогда как у взрослого не менее 40-43%. Мышечные волокна значительно тоньше волокон взрослого. Увеличение мышечной массы по мере роста ребенка происходит за счет увеличения объема мышечного волокна и путем увеличения числа мышечных волокон.

У детей первых месяцев жизни отмечается повышенный тонус мышц, так называемая физиологическая гипертония, она связана с особенностями функций центральной нервной системы. Тонус сгибателей преобладает над тонусом разгибателей; этим объясняется, что дети грудного возраста, если их распеленать, обычно лежат с согнутыми руками и ногами. Во время сна и сосания тонус мышц несколько снижается при сохранении все же преобладания тонуса сгибателей. Постепенно эта гипертония исчезает.

Сила и тонус мышц у ребенка слабые. Двигательная способность мышц сначала появляется у мышц шеи и туловища, а потом же у мышц конечностей. Развитие мышц верхних конечностей предшествует развитию мышц нижних конечностей; крупные мышцы (плеча, предплечья) развиваются раньше, чем мелкие (мышцы ладони, пальцев). В возрасте 1-3 года ребенок постепенно овладевает основными естественными движениями, свойственными человеку (ходьба, лазание, бросание и т.д.). Своевременное и правильное развитие движений обусловлено развитием центральной нервной системы и находится в прямой зависимости от степени её созревания и функционального совершенствования. Движения укрепляют мышечную систему, способствуют правильному дыханию, пищеварению.

2.Развитие движений и координация их

Формирование двигательной активности ребенка также должно соответствовать возрасту. У новорожденных движения хаотичны, генерализованы, носят атетозоподобный характер, нецеленаправленны, наблюдается мышечная гипертония с преобладанием сгибателей.

После рождения начинает развиваться координация движений. В начале формируется координация мышц глаза (на 2-3-й неделе ребенок начинает фиксировать взгляд на ярких предметах, затем следит за движением предмета, при этом постепенно начинает поворачивать голову вслед ему). К 1,5 месяца ребенок начинает держать головку, потом появляются координированные движения рук. С 3-3,5 месяца ребенок ощупывает свои руки, перебирает пальцами одеяло. Он целенаправленно трогает висящие над собой игрушки, но только с 5 месяцев эти движения начинают напоминать движения взрослых. В 4-5 месяцев ребенок начинает переворачиваться со спины на живот, а затем с живота на спину (5-6 месяцев). В 6 месяцев он сидит самостоятельно. В том же возрасте начинает ползать и к 7-8 месяцам делает это достаточно хорошо. Стоять ребенок может в 8-9 месяцев, затем пробует ходить, к 10-11 месяцам некоторые дети уже ходят. Однако если ребенок начинает ходить позже на 2-3 месяца - это тоже норма. Ходьба вначале не координированная: ручки вытянуты вперед, ножки почти не гнутся в коленях; только к 5-6 годам формируется правильная координация.

Средние сроки и границы развития моторных актов у детей первого года жизни

Движение	Средний возраст овладения	Возможные границы
		3-8 недель
		4-11 недель
Держание головки		1,5-3 месяца
Направленные движения ручек		2,5-5,5 месяца
Переворачивание	5 месяцев	3,5-6,5 месяца
	6 месяцев	5,5-8 месяцев
Ползание	7 месяцев	5-9 месяцев
Произвольное хватание	8 месяцев	5,5-10,5 месяца
Вставание	9 месяцев	6-11 месяцев
Шаги с поддержкой	9,5 месяца	6,5-12,5 месяца
	10,5 месяца	8-13 месяцев
	11,5 месяца	9-14 месяцев

3 .Статическая и динамическая работа мышц

Работу, связанную с движением, перемещением и сменой позы, называют динамической, а с пребыванием на одном месте, в одной и той же позе – статической. Первый вид работы менее утомителен, чем второй.
При динамической работе внутренняя активность мышц и внешние механические силы не уравновешиваются между собой. Это и обеспечивает процесс движения.
Статической работе свойственно равновесие мышечной силы и силы сопротивления. Поэтому ее еще называют уравновешивающей. Например, стойка по команде «смирно».
Энергия, за счет которой совершается работа органов тела, в конечном итоге превращается в тепло. Динамическую работу характеризуют величиной того тепла, в которое превращается энергия напряжения, или произведением величины напряжения на время его поддержания.
Трудность или легкость работы для человека определяется не только ее механическими или физиологическими характеристиками, но и зависит от исполнителя, его целеустремленности и понимания значения трудовой деятельности.
Условия поддержания работы мышц. Обязательным условием поддержания работы мышц служит регулярное поступление импульсов к мышцам. Это невозможно без их связи с нервной, функциональной активностью эндокринных желез (надпочечников, щитовидной, гипофиза, поджелудочной и т. д.), которые принимают участие в поддержании тонуса центральной нервной системы и использовании углеводов, жиров, белков как энергетических продуктов. Кроме того, работающей мышце нужен приток энергии, источником которой является бескислородный распад сложных органических веществ, поступающих в мышцы. В результате в мышцах образуется молочная, фосфорная кислота и другие вещества. Некоторые из органических продуктов распада затем окисляются до углекислого газа и воды. Поэтому мышца нуждается в регулярном притоке кислорода. Такие продукты распада, как фосфорная кислота, идут на образование веществ, необходимых для работы.
Энергия, не использованная во время работы мышцы, выделяется в виде тепла, в связи с чем работающая мышца согревается и передает тепло всему организму. Если работающих мышц много, то и теплообразование возрастает. Потому к условиям поддержания работы мышц следует отнести нормальную теплоотдачу и достаточную свободу движений (динамичность). Следовательно, для нормальных занятий учащихся в физкультурном зале или во дворе нужна соответствующая форма одежды и соблюдение режима температуры тела.

4.Развитие с возрастом силы, скорости и выносливости

Возрастные закономерности развития моторики. Возрастной физиологией собран огромный фактический материал о возрастных закономерностях развития моторики детей и подростков.

Самые значительные изменения двигательной функции наблюдаются в младшем школьном возрасте. В соответствии с морфологическими данными нервные структуры двигательного аппарата ребенка (спинной мозг, проводящие пути) созревают на самых ранних этапах онтогенеза. В отношении центральных структур двигательного анализатора установлено, что их морфологическое дозревание происходит в возрасте от 7 до 12 лет. Кроме того, к этому времени достигают полного развития чувствительные и двигательные окончания мышечного аппарата. Развитие же самих мышц и их рост продолжаются до 25–30 лет, чем и объясняется постепенное повышение абсолютной силы мышц.

Таким образом, можно сказать, что основные задачи школьного физического воспитания нужно успеть максимально полно решить за первые восемь лет обучения детей в школе, иначе будут упущены самые продуктивные возрастные периоды для развития двигательных возможностей детей.

Период 7-11 лет. Исследования показывают, что школьники в этот период обладают относительно низкими показателями мышечной силы. Силовые и особенно статические упражнения вызывают у них быстрое утомление. Дети младшего школьного возраста более приспособлены к кратковременным скоростно-силовым упражнениям, однако их следует постепенно приучать к сохранению статических поз, что положительно влияет на осанку.

Период 14–17 лет. Этот период характеризуется наиболее интенсивным ростом мышечной силы у мальчиков. У девочек рост мышечной силы начинается несколько раньше. Наиболее ярко эта разница в динамике развития мышечной силы проявляется в 11–12 лет. Максимальный прирост относительной силы, т. е. силы на килограмм массы, наблюдается до 13–14 лет. Причем к этому возрасту показатели относительной силы мышц мальчиков значительно превосходят соответствующие показатели у девочек.

Выносливость. Наблюдения показывают, что дети 7-11 лет имеют невысокий показатель выносливости к динамической работе, однако с 11–12 лет мальчики и девочки становятся более выносливыми. К 14 годам мышечная выносливость составляет 50–70 %, а к 16 годам – около 80 % выносливости взрослого человека.

Довольно интересно, что между выносливостью к статическим нагрузкам и мышечной силой взаимосвязи нет. Вместе с тем уровень выносливости зависит, например, от степени полового созревания. Опыт показывает, что хорошим средством развития выносливости являются ходьба, медленный бег, передвижение на лыжах.

Временем, когда с помощью средств физического воспитания можно поднять уровень двигательных качеств, является подростковый период. Однако следует помнить, что этот период совпадает с биологическими перестройками организма, связанными с половым созреванием. Поэтому от педагога требуется исключительное внимание к правильному планированию физических нагрузок.

Описание работы

Одним из основных условий правильного развития ребенка является хорошо сформированная и функционирующая опор нодвигательная система. К моменту рождения структурная диф ференцировка костной системы не закончена. Особенностью костной ткани у детей является то, что эпифизы трубчатых костей, костей кисти и стопы состоят из хрящевой ткани.

Первые ядра окостенения в хрящевой ткани закладывают ся на 7—8й неделе внутриутробного развития эмбриона. После рождения ребенка костный скелет увеличивается, одновремен но перестраивается структура костной ткани. У плода и ново рожденного она имеет волокнистое строение, к 3—4 годам по является пластинчатое строение костей.

Костная ткань детей содержит большее количество воды и ор ганических веществ и меньшее — минеральных веществ. Эти особенности отличают кости ребенка от костей взрослого, они у ребенка более податливы, эластичны при давлении и сгиба нии. Они имеют меньшую хрупкость. В связи с более толстой надкостницей переломы у детей часто бывают поднадкостными.

Рост костей у них происходит благодаря хорошему кровоснаб жению. После появления точек окостенения удлинение костей происходит за счет ростковой хрящевой ткани, которая нахо дится между окостеневшим эпифизом и метафизом. Рост кос тей в толщину происходит за счет надкостницы, при этом со стороны костномозгового пространства происходит увеличение размера кости в поперечнике.

Особенности черепа у детей

Череп новорожденного имеет более развитую мозговую часть по сравнению с лицевой частью и состоит из парных и непарных костей, которые разделяются швами. Швы закрываются к неона тальному периоду, зарастают полностью к 7 годам. Там, где сое диняются кости, в определенных местах образуются роднички:

1) большой — между лобными и теменными костями, размером 2,5 x 3 см;

2) малый — между затылочными и теменными костями;

3) боковые — по два с каждой стороны.

Если происходят раннее закрытие большого родничка и за ращение швов, это может свидетельствовать о микроцефалии.

Особенности позвоночника ребенка

Позвоночник у новорожденных не имеет изгибов, он прямой, с небольшой выпуклостью кзади. По мере развития двигатель ных умений развиваются и изгибы позвоночника:

1) шейный лордоз (изгиб кпереди) возникает, когда ребенок начинает держать голову;

2) грудной кифоз (изгиб кзади) возникает, когда ребенок само стоятельно садится;

3) поясничный лордоз появляется после 9—12 месяцев, когда ребенок начинает ходить.

Грудной кифоз окончательно формируется в 6—7 лет, поясничный лордоз — в школьном возрасте. В возрасте 5—6 лет центр тяжести находится ниже пупка, а к возрасту 13 лет — ни же уровня гребешков подвздошных костей.

Особенности грудной клетки ребенка

У ребенка на первом году жизни грудная клетка имеет бочко образную форму: широкая, ребра расположены горизонтально. Когда ребенок научился ходить, грудина несколько опускается, а ребра приобретают наклонное положение. Ребра ребенка лег ко прогибаются, глубина вдоха ребенка зависит от экскурсии диафрагмы.

Особенности трубчатых костей ребенка

У ребенка трубчатые кости состоят из определенных частей. Диафиз и эпифиз соединены между собой прослойкой хряща метафиза. В этих местах имеется богатое кровоснабжение и за медленный ток крови, что обеспечивает образование трубчатых костей.

Особенности костей таза ребенка

Кости таза у детей первого года жизни похожи на воронку. Тазовые кости по женскому и мужскому типу развиваются во время полового созревания.

Зубы. Сначала у ребенка прорезываются молочные зубы (см. табл. 11, 12).

По срокам прорезывания постоянных зубов оценивается уровень биологической зрелости. Количество появившихся постоянных зубов считается в сумме на верхней и нижней челюстях.

Меньшее количество зубов говорит о замедленном темпе развития постоянных зубов.

В определенной последовательности также происходит ста новление прикуса.

Прикус молочных зубов формируется к 2,5 года. Для него характерны: малые промежутки между зубами, отсутствие стер тости зубов, дистальные поверхности верхнего и нижнего рез цов расположены в одной фронтальной плоскости, верхние рез цы немного прикрывают нижние.

В возрасте 3,5—6 лет возникают межзубные щели, зубы сти раются, нижние и верхние не совпадают. Появляется прямой прикус. Молочный прикус имеет значение для развития речи и способности пережевывать пищу.

После начала прорезывания постоянных зубов появляется смешанный прикус, когда начинают появляться первые по стоянные зубы и выпадать молочные зубы.

В 5 лет появляются первые постоянные зубы, в 11 лет про резываются вторые моляры. Третьи моляры появляются в 17— 20 лет.

Существует формула прорезывания зубов:

где n — возраст ребенка.

Исследование костной системы проводится путем осмотра, который проводится сверху вниз. При этом обращается внима ние на форму и симметричность, участие грудной клетки в ак те дыхания, наличие деформации скелета. Оценивается осанка ребенка, когда он стоит. В случае нарушения осанки имеется боковое искривление позвоночника — сколиоз.

При осмотре верхних и нижних конечностей определяются их длина и наличие деформаций.

Осмотр костной системы проводится в определенной по следовательности: в фас, сбоку, со спины, определяется также нарушение походки.

По итогам осмотра составляется тестовая карта.

По результатам тестирования делаются следующие выводы:

1) без отклонений, когда по всем пунктам имеется отрицатель ный результат;

2) незначительные отклонения при положительных ответах по п. 3—7;

3) значительные отклонения при положительных ответах по п. 1, 2, 8, 9, 10. В этих случаях необходимы консультация ор топеда, более детальное обследование с применением рент генографического анализа.

Особенности развития мышечной системы ребенка

У эмбриона мышцы начинают закладываться на 6—7й не деле беременности. До 5 лет мышцы ребенка развиты недоста точно, мышечные волокна короткие, тонкие, нежные и почти не прощупываются в подкожножировом слое.

Мышцы детей нарастают к периоду полового развития. На пер вом году жизни они составляют 20—25% массы тела, к 8 годам — 27%, к 15 годам — 15—44%. Увеличение мышечной массы проис ходит за счет изменения размера каждой миофибриллы. В развитии мышц важную роль играет соответствующий возрасту двигатель ный режим, в более старшем возрасте — занятия спортом.

В развитии мышечной деятельности детей большую роль играют тренировки, повторяемость и совершенствование быст рых навыков. С ростом ребенка и развитием мышечного волок на увеличивается интенсивность нарастания мышечной силы. Показатели мышечной силы, определяемой с помощью динамо метрии. Наибольшее увеличение силы мышц происходит в воз расте 17—18 лет.

Различные мышцы развиваются неравномерно. В первые го ды жизни формируются крупные мышцы плеч и предплечий. До 5—6 лет развиваются двигательные умения, после 6—7 лет развиваются способности к письму, лепке, рисованию. С 8—9 лет нарастает объем мышц рук, ног, шеи, плечевого пояса. В период полового созревания отмечается прирост объема мышц рук, спины, ног. В 10—12 лет координация движений улучшается.

В периоде полового созревания изза нарастания массы мышц появляются угловатость, неловкость, резкость движений. Фи зические упражнения в этот период должны быть строго опре деленного объема.

При отсутствии двигательной нагрузки на мышцы (гипоки незии) возникает задержка развития мышц, могут развиться ожи рение, вегетососудистая дистония, нарушение роста костей.

Для различных видов спорта существует допустимый воз раст для занятий в детской спортивной школе с участием в со ревнованиях.

В 7—8 лет допускаются занятия спортивной, художествен ной гимнастикой, горными видами лыжного спорта, фигурным катанием на коньках.

С 9 лет разрешаются занятия на батуте, биатлон, лыжное двоеборье, прыжки с трамплина, шахматы.

В 10 лет разрешается начать занятия волейболом, баскетбо лом, борьбой, академической греблей, ручным мячом, фехто ванием, футболом, хоккеем.

В 12 лет — бокс, велосипед.

В 13 лет — тяжелая атлетика.

В 14 лет — стендовая стрельба.

Исследование мышечной системы ребенка

Исследование мышечной системы проводится визуально и инструментально.

Визуально и пальпаторно оцениваются степень и равномер ность развития мышечных групп, их тонус, сила, двигательную активность.

Мышечная сила у детей раннего возраста определяется по пыткой отнять игрушку. У детей более старшего возраста про водится ручная динамометрия.

При инструментальном обследовании мышечной системы измеряют механическую и электрическую возбудимость с по мощью электромиографов, хронаксимометров.

Особенности развития мышц у детей.

Мышцы играют большую роль в развитии организма. Они способствуют выполнению различных движений, защищают организм.

В развитии мышц выделяют несколько значимых возрастов. Один из них - 3-4 года. В этот период диаметр мышц увеличивается в 2-2,5 раза, про исходит дифференциация мышечных волокон. Строение мышц, характерное для детей четвертого года, сохраняется без существенных изменений до шести летнего возраста. Мускулатура по отношению к общей массе тела и мышечная сила у ребенка в 3-4 года еще недостаточно развиты. Кистевая динамометрия (правая рука) в четыре года у мальчиков всего 4,1 кг, а у девочек - 3,8 кг. Круп ная мускулатура в своем развитии преобладает над мелкой. Поэтому детям лег че даются движения всей рукой. Но постепенно совершенствуются движения кистью, пальцами.

В процессе роста и развития разные группы мышц развиваются неравно мерно. Масса нижних конечностей по отношению к массе тела увеличивается интенсивнее, чем масса верхних конечностей.

Характеристикой функционального созревания мышц служит мышечная выносливость. Считается, что ее увеличение у детей среднего дошкольного возраста наибольшее по сравнению с другими возрастами. За счет роста диа метра мышечных волокон и увеличения их числа возрастает мышечная сила. Сила кисти правой руки за период от 4 до 5 лет увеличивается в следующих пределах: у мальчиков от 5,9 до 9 кг, у девочек от 4,8 кг до 8,3 кг.

В шесть лет у ребенка наступает следующий этап в развитии мышц. В этот период хорошо развиты крупные мышцы туловища и конечностей, но по-прежнему слабы мелкие мышцы, особенно кистей рук. Поэтому дети относи тельно легко выполняют задания в ходьбе, беге, прыжках, известные трудности возникают при выполнении упражнений, связанных с мелкой моторикой мышц.

Развитие силы, ловкости, выносливости - залог здоровья ребенка.

Физическое воспитание в детском саду предусматривает охрану и укреп ление здоровья, полноценное физическое развитие, и направлено оно на свое временное формирование у дошкольников двигательных навыков и умений. Потребность в движениях, двигательная активность, проявляемая ребенком, физиологически обоснована, она вызывает положительные изменения в его фи зическом и психическом развитии, в совершенствовании всех функциональных систем организма (сердечно-сосудистой, мышечной и т. д.).

Многих врачей, физиологов, педагогов, специалистов по физкультуре и спорту волнуют вопросы развития детского организма, сохранения, укрепления здоровья детей в наши дни. Современные исследования показывают, что наряду с другими отклонениями в физическом развитии, многие дети страдают не достаточно развитой мускулатурой тела, имеют слабую мышечную систему, а это влечет за собой изменения механизмов терморегуляции, органов дыхания, нарушения правильного функционирования сердечно-сосудистой системы, ве гетативных функций и др. Именно недостаточное развитие мышц приводит к нарушению осанки. И это наблюдается довольно часто у подрастающего поко ления, поэтому важно найти решение этой проблемы путем развития у детей такого двигательного качества, как сила.

С ростом ребенка под воздействием окружающих его взрослых быстро расширяется круг доступных движений, при этом время появления и дальнейшего совершенствования двигательного умения обусловлено уровнем развития двигательного качества, без которого оно не может быть выполнено. Связь эта взаимная. Чем шире, богаче арсенал движений, тем легче ребенку добиться умений в двигательной деятельности. Для двигательных качеств характерно то, что каждое из них может проявляться в разных движениях, но иметь один и тот же показатель. Сила является одним из основных двигательных качеств, она указывает на состояние мышечной системы ребенка, способствует развитию других двигательных качеств. Невозможно развивать выносливость, быстроту у ребенка со слабо развитыми мышцами.

Развитие силы происходит под влиянием постоянных упражнений, что уменьшает вероятность появления у детей ошибок в технике движений. Работа над ее развитием расширяет диапазон двигательных возможностей детей, со вершенствует их координационные способности. По мнению Л. А. Орбели, «очень важно с первых лет развития использовать свой мышечный аппарат и соответствующие ему центральные образования для того, чтобы не привыкать к трафаретным, ограниченным формам движения, которые создаются в комнат ной обстановке нашей культурной жизни, а иметь возможность тренировать все естественные способности, которые природой заложены».

Виды и функциональные особенности мышечной ткани детей и подростков

Общие сведения о мышцах. В человеческом теле насчитывается около 600 скелетных мышц. Мышечная система составляет значительную часть общей массы тела человека. Так, в возрасте 17–18 лет она составляет 43–44 %, а у людей с хорошей физической подготовкой может достигать даже 50 %. У новорожденных масса всех мышц составляет всего 23 % массы тела.

Рост и развитие отдельных мышечных групп происходят неравномерно. В первую очередь у грудных детей развиваются мышцы живота, несколько позже – жевательные мышцы. Мышцы ребенка в отличие от мышц взрослого человека бледнее, нежнее и эластичнее. К концу первого года жизни заметно увеличиваются мышцы спины и конечностей, в это время ребенок начинает ходить.

За период от рождения и до окончания роста ребенка масса мускулатуры увеличивается в 35 раз. В 12–16 лет (период полового созревания) из-за удлинения трубчатых костей интенсивно удлиняются и сухожилия мышц. В это время мышцы становятся длинными и тонкими, из-за чего подростки выглядят длинноногими и длиннорукими. В 15–18 лет происходит поперечный рост мышц. Их развитие продолжается до 25–30 лет.

Строение мышц. В мышце различают среднюю часть – брюшко, состоящее из мышечной ткани, и концевые участки – сухожилия, образованные плотной соединительной тканью. Сухожилиями мышцы прикрепляются к костям, однако это не обязательно. Мышцы могут прикрепляться и к различным органам (глазному яблоку), к коже (мышцы лица и шеи) и т. д. У мышц новорожденного сухожилия развиты довольно слабо, и лишь к 12–14 годам устанавливаются мышечно-сухожильные отношения, которые характерны для мышц взрослого человека. Мышцы всех высших животных являются важнейшими рабочими органами – эффекторами.

Мышцы бывают гладкие и поперечно-полосатые. В организме человека гладкие мышцы находятся во внутренних органах, сосудах и коже. Они почти не контролируются центральной нервной системой, поэтому их (а также мышцу сердца) иногда называют непроизвольными. Эти мышцы обладают автоматизмом и собственной нервной сетью (интрамуральной, или метасимпатической), в значительной степени обеспечивающей их автономность. Регулировка тонуса и двигательной активности гладких мышц осуществляется импульсами, поступающими через вегетативную нервную систему и гуморально (т. е. через тканевую жидкость). Гладкая мускулатура способна осуществлять довольно медленные движения и длительные тонические сокращения. Двигательная активность гладкой мускулатуры часто имеет ритмический характер, например маятникообразные и перистальтические движения кишечника. Длительные тонические сокращения гладких мышц очень четко выражены в сфинктерах полых органов, что препятствует выходу содержимого. Это обеспечивает накопление мочи в мочевом пузыре и желчи в желчном пузыре, оформление каловых масс в толстой кишке и т. д.

Гладкие мышцы стенок кровеносных сосудов, особенно артерий и артериол, находятся в состоянии постоянного тонического сокращения. Тонус мышечного слоя стенок артерий регулирует величину их просвета и тем самым уровень кровяного давления и кровоснабжения органов.

Поперечно-полосатые мышцы состоят из множества отдельных мышечных волокон, которые расположены в общем соединительно-тканном футляре и крепятся к сухожилиям, которые, в свою очередь, связаны со скелетом. Поперечнополосатые мышцы подразделяют на два типа: а) параллельно-волокнистый (все волокна параллельны длинной оси мышцы); б) перистый (волокна расположены косо, прикрепляясь с одной стороны к центральному сухожильному тяжу, а с другой – к наружному сухожильному футляру).

Сила мышцы пропорциональна числу волокон, т. е. площади так называемого физиологического поперечного сечения мышцы, площади поверхности, пересекающей все действующие мышечные волокна. Каждое волокно скелетной мышцы – это тонкое (диаметром от 10 до 100 мкм), длинное (до 2–3 см) многоядерное образование – симпласт – возникающее в раннем онтогенезе из слияния клеток-миобластов.

Главной особенностью мышечного волокна является наличие в его протоплазме (саркоплазме) массы тонких (диаметром около 1 мкм) нитей – миофибрилл, которые расположены вдоль продольной оси волокна. Миофибриллы состоят из чередующихся светлых и темных участков – дисков. Причем в массе соседних миофибрилл у поперечно-полосатых волокон одноименные диски расположены на одном уровне, что и придает регулярную поперечную исчерченность (полосатость) всему мышечному волокну.

Комплекс из одного темного и двух прилежащих к нему половин светлых дисков, ограниченный тонкими Z-линия-ми, называется саркомером. Саркомеры – это минимальный элемент сократительного аппарата мышечного волокна.

Мембрана мышечного волокна – плазмалемма – имеет сходное строение с нервной мембраной. Ее отличительной особенностью является то, что она дает регулярные Т-образные впячивания (трубки диаметром 50 нм) приблизительно на границах саркомеров. Впячивания плазмалеммы увеличивают ее площадь, а следовательно, и общую электрическую емкость.

Внутри мышечного волокна между пучками миофибрилл параллельно продольной оси симпласта располагаются системы трубочек саркоплазматического ретикулума, представляющего собой разветвленную замкнутую систему, тесно прилегающую к миофибриллам и своими слепыми концами (концевыми цистернами) к Т-образным впячиваниям плазмалеммы (Т-системе). Т-система и саркоплазматический ретикулум – это аппараты передачи сигналов возбуждения с плазмалеммы на сократительный аппарат миофибрилл.

Снаружи вся мышца заключена в тонкую соединительнотканную оболочку – фасцию.

Сократимость как основное свойство мышц. Возбудимость, проводимость и сократимость – основные физиологические свойства мышц. Сократимость мышц состоит в укорочении мышцы или в развитии напряжения. Во время эксперимента мышца отвечает одиночным сокращением в ответ на одиночное раздражение. В организме человека и животных мышцы из центральной нервной системы получают не одиночные импульсы, а серию импульсов, на которые они отвечают сильным, длительным сокращением. Такое сокращение мышц называется тетаническим (или тетанусом).

При сокращении мышцы совершают работу, которая зависит от их силы. Чем мышца толще, чем больше в ней мышечных волокон, тем она сильнее. Мышца при пересчете на 1 кв. см поперечного сечения может поднять груз до 10 кг. Сила мышц зависит и от особенностей прикрепления их к костям. Кости и прикрепляющиеся к ним мышцы представляют собой своеобразные рычаги. Сила мышцы зависит от того, как далеко от точки опоры рычага и ближе к точке приложения силы тяжести она прикрепляется.

Человек способен длительное время сохранять одинаковую позу. Это называется статическим напряжением мышц. Например, когда человек просто стоит или держит голову в вертикальном положении (т. е. совершает так называемые статические усилия), его мышцы находятся в состоянии напряжения. Некоторые упражнения на кольцах, параллельных брусьях, удержание поднятой штанги требуют такой статической работы, при которой необходимо одновременное сокращение почти всех мышечных волокон. Разумеется, такое состояние не может быть продолжительным из-за развивающегося утомления.

Во время динамической работы сокращаются различные группы мышц. При этом мышцы, совершающие динамическую работу, быстро сокращаются, работают с большим напряжением и потому скоро утомляются. Обычно при динамической работе различные группы мышечных волокон сокращаются поочередно. Это дает мышце возможность совершать работу длительное время.

Управляя работой мышц, нервная система приспосабливает их работу к текущим потребностям организма, в связи с этим мышцы работают экономно, с высоким коэффициентом полезного действия. Работа станет максимальной, а утомление будет развиваться постепенно, если для каждого вида мышечной деятельности подобрать средний (оптимальный) ритм и величину нагрузки.

Работа мышц является необходимым условием их существования. Если мышцы длительное время бездействуют, развивается атрофия мышц, они теряют работоспособность. Тренировка, т. е. постоянная, достаточно интенсивная работа мышц, способствует увеличению их объема, возрастанию силы и работоспособности, а это важно для физического развития организма в целом.

Мышечный тонус. У человека мышцы даже в состоянии покоя несколько сокращены. Состояние, при котором длительно удерживается напряжение, называют тонусом мышц. Тонус мышц может немного снижаться, а тело расслабляться во время сна или наркоза. Полное исчезновение мышечного тонуса происходит только после смерти. Тоническое сокращение мышц не вызывает утомления. Внутренние органы удерживаются в нормальном положении только благодаря тонусу мышц. Величина мышечного тонуса зависит от функционального состояния центральной нервной системы.

Тонус скелетных мышц непосредственно определяется поступлением к мышце с большим интервалом нервных импульсов из двигательных нейронов спинного мозга. Активность нейронов поддерживается импульсами, идущими из вышележащих отделов центральной нервной системы, от рецепторов (проприорецепторов), которые находятся в самих мышцах. Велика роль мышечного тонуса в обеспечении координации движений. У новорожденных преобладает тонус сгибателей руки; у детей 1–2 месяцев – тонус мышц-разгибателей, у детей 3–5 месяцев – равновесие тонуса мышц-антагонистов. Это обстоятельство связано с повышенной возбудимостью красных ядер среднего мозга. По мере функционального созревания пирамидной системы, а также коры больших полушарий головного мозга тонус мышц снижается.

Повышенный мышечный тонус ног новорожденного постепенно снижается (это происходит во втором полугодии жизни ребенка), что является необходимой предпосылкой для развития ходьбы.

Утомление. Во время длительной или напряженной работы снижается работоспособность мышц, которая восстанавливается после отдыха. Это явление называется физическим утомлением. При резко выраженном утомлении развиваются длительное укорочение мышц и их неспособность к полному расслаблению (контрактура). Это связано в первую очередь с изменениями, которые происходят в нервной системе, нарушением проведения нервных импульсов в синапсах. При утомлении запасы химических веществ, которые служат источниками энергии сокращения, истощаются, а продукты обмена (молочная кислота и др.) накапливаются.

Скорость наступления утомления зависит от состояния нервной системы, частоты ритма, в котором производится работа, и от величины нагрузки. Утомление может быть связано с неблагоприятной обстановкой. Быстро вызывает наступление утомления неинтересная работа.

Чем младше ребенок, тем быстрее он утомляется. В грудном возрасте утомление наступает уже через 1,5–2 ч бодрствования. Неподвижность, длительное торможение движений утомляют детей.

Физическое утомление – нормальное физиологическое явление. После отдыха работоспособность не только восстанавливается, но и может превышать исходный уровень. В 1903 г. И.М. Сеченов установил, что работоспособность утомленных мышц правой руки восстанавливается значительно быстрее, если во время отдыха производить работу левой рукой. Такой отдых в отличие от простого покоя И.М. Сеченов назвал активным.

Таким образом, чередование умственного и физического труда, подвижные игры до занятий, физкультурные паузы во время уроков и на переменах повышают работоспособность учащихся.

Рост и работа мышц

В период внутриутробного развития мышечные волокна формируются гетерохронно. Первоначально дифференцируются мышцы языка, губ, диафрагмы, межреберные и спинные, в конечностях – сначала мышцы рук, потом ног, в каждой конечности сначала – проксимальные отделы, а затем дистальные. Мышцы эмбрионов содержат меньше белков и больше (до 80 %) воды. Развитие и рост разных мышц после рождения также происходят неравномерно. Раньше и больше начинают развиваться мышцы, обеспечивающие двигательные функции, которые чрезвычайно важны для жизни. Это мышцы, которые участвуют в дыхании, сосании, схватывании предметов, т. е. диафрагма, мышцы языка, губ, кисти, межреберные мышцы. Помимо этого, больше тренируются и развиваются мышцы, участвующие в процессе обучения и воспитания у детей определенных навыков.

У новорожденного есть все скелетные мышцы, но весят они в 37 раз меньше, чем у взрослого. Скелетные мышцы растут и формируются примерно до 20–25 лет, оказывая влияние на рост и формирование скелета. Увеличение веса мышц с возрастом происходит неравномерно, особенно быстро этот процесс идет в период полового созревания.

Вес тела растет с возрастом в основном за счет увеличения веса скелетной мускулатуры. Средний вес скелетных мышц в процентах к весу тела распределяется следующим образом: у новорожденных – 23,3; в 8 лет – 27,2; в 12 лет – 29,4; в 15 лет – 32,6; в 18 лет – 44,2.

Возрастные особенности роста и развития скелетной мускулатуры. Наблюдается следующая закономерность роста и развития скелетных мышц в различные возрастные периоды.

Период до 1 года: больше, чем мышцы таза, бедра и ног, развиты мышцы плечевого пояса и рук.

Период с 2 до 4 лет: в руке и плечевом поясе проксимальные мышцы значительно толще дистальных, поверхностные мышцы толще глубоких, функционально активные толще менее активных. Особенно быстро растут волокна в длиннейшей мышце спины и в большой ягодичной мышце.

Период с 4 до 5 лет: развиты мышцы плеча и предплечья, недостаточно развиты мышцы кистей рук. В раннем детстве мышцы туловища развиваются значительно быстрее, чем мышцы рук и ног.

Период с 6 до 7 лет: происходит ускорение развития мышц кисти, когда ребенок начинает производить легкую работу и приучаться к письму. Развитие сгибателей опережает развитие разгибателей.

Кроме того, у сгибателей вес и физиологический поперечник больше, чем у разгибателей. Мышцы пальцев, особенно сгибатели, которые участвуют в захвате предметов, имеют наибольший вес и физиологический поперечник. По сравнению с ними сгибатели кисти имеют относительно меньший вес и физиологический поперечник.

Период до 9 лет: увеличивается физиологический поперечник мышц, вызывающих движения пальцев, в то же время мышцы лучезапястного и локтевого суставов растут менее интенсивно.

Период до 10 лет: поперечник длинного сгибателя большого пальца к 10 годам достигает почти 65 % длины поперечника взрослого человека.

Период с 12 до 16 лет: растут мышцы, которые обеспечивают вертикальное положение тела, особенно подвздошно-поясничная, играющая важную роль в ходьбе. К 15–16 годам толщина волокон подвздошно-поясничной мышцы становится наибольшей.

Анатомический поперечник плеча в период с 3 до 16 лет увеличивается у юношей в 2,5–3 раза, у девушек – меньше.

Глубокие мышцы спины в первые годы жизни у детей еще слабы, недостаточно развит и их сухожильно-связочный аппарат, однако к 12–14 годам эти мышцы укреплены сухожильно-связочным аппаратом, но меньше, чем у взрослых.

Мышцы брюшного пресса у новорожденных не развиты. С 1 года до 3 лет эти мышцы и их апоневрозы различаются, и только к 14–16 годам передняя стенка живота укреплена почти так же, как у взрослого. До 9 лет прямая мышца живота очень интенсивно растет, ее вес по сравнению с весом у новорожденного увеличивается почти в 90 раз, внутренней косой мышцы – более чем в 70 раз, наружной косой – в 67 раз, поперечной – в 60 раз. Эти мышцы противостоят постепенно увеличивающемуся давлению внутренних органов.

В двуглавой мышце плеча и четырехглавой мышце бедра мышечные волокна утолщаются: к 1 году – в два раза; к 6 годам – в пять раз; к 17 годам – в восемь раз; к 20 годам – в 17 раз.

Рост мышц в длину происходит в месте перехода мышечных волокон в сухожилие. Этот процесс продолжается до 23–25 лет. С 13 до 15 лет сократимый отдел мышцы растет особенно быстро. К 14–15 годам дифференцировка мышц достигает высокого уровня. Рост волокон в толщину продолжается до 30–35 лет. Поперечник мышечных волокон утолщается: к 1 году-в два раза; к 5 годам – в пять раз; к 17 годам – в восемь раз; к 20 годам – в 17 раз.

Масса мышц особенно интенсивно увеличивается у девочек в 11–12 лет, у мальчиков – в 13–14 лет. У подростков за два-три года масса скелетных мышц увеличивается на 12 %, в то время как в предыдущие 7 лет – всего на 5 %. Вес скелетных мышц у подростков составляет примерно 35 % по отношению к весу тела, при этом значительно возрастает сила мышц. Значительно развивается мускулатура спины, плечевого пояса, рук и ног, что вызывает усиленный рост трубчатых костей. Гармоническому развитию скелетных мышц способствует правильный подбор физических упражнений.

Возрастные особенности строения скелетной мускулатуры. Химический состав и строение скелетных мышц с возрастом также изменяются. В мышцах детей содержится больше воды и меньше плотных веществ, чем у взрослых. Биохимическая активность красных мышечных волокон больше, чем белых. Это объясняется различиями в количестве митохондрий или в активности их ферментов. Количество миоглобина (показателя интенсивности окислительных процессов) с возрастом увеличивается. У новорожденного в скелетных мышцах 0,6 % миоглобина, у взрослых – 2,7 %. Кроме того, у детей содержится относительно меньше сократительных белков – миозина и актина. С возрастом это различие уменьшается.

В мышечных волокнах у детей содержится сравнительно больше ядер, они короче и тоньше, однако с возрастом и их длина, и толщина увеличиваются. Мышечные волокна у новорожденных тонки, нежны, поперечная исчерченность их сравнительно слабая и окружена большими прослойками рыхлой соединительной ткани. Относительно больше места занимают сухожилия. Многие ядра внутри мышечных волокон лежат не у мембраны клетки. Четкими прослойками саркоплазмы окружены миофибриллы.

Наблюдается следующая динамика изменения структуры скелетных мышц в зависимости от возраста.

1. В 2–3 года мышечные волокна в два раза толще, чем у новорожденных, они располагаются плотнее, количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы – уменьшается, ядра прилегают к мембране.

2. В 7 лет толщина мышечных волокон в три раза толще, чем у новорожденных, и их поперечная исчерченность отчетливо выражена.

3. К 15–16 годам строение мышечной ткани становится таким же, как у взрослых. К этому времени формирование сарколеммы завершается.

Созревание мышечных волокон прослеживается по изменению частоты и амплитуды биотоков, регистрируемых с двуглавой мышцы плеча при удержании груза:

у детей 7–8 лет по мере увеличения времени удержания груза все больше уменьшаются частота и амплитуда биотоков. Это доказывает незрелость части их мышечных волокон;

у детей 12–14 лет частота и амплитуда биотоков не изменяются в течение 6–9 с удержания груза на максимальной высоте либо уменьшаются в более поздние сроки. Это указывает на зрелость мышечных волокон.

У детей в отличие от взрослых мышцы прикрепляются к костям дальше от осей вращения суставов, следовательно, их сокращение сопровождается меньшей потерей силы, чем у взрослых. С возрастом значительно изменяется соотношение между мышцей и ее сухожилием, растущим более интенсивно. В результате изменяется характер прикрепления мышцы к кости, поэтому увеличивается коэффициент полезного действия. Приблизительно к 12–14 годам происходит стабилизация отношения «мышца – сухожилие», которое характерно для взрослого. В поясе верхних конечностей до 15 лет развитие мышечного брюшка и сухожилий происходит одинаково интенсивно, после 15 и до 23–25 лет сухожилие растет более интенсивно.

Эластичность детских мышц больше примерно в два раза по сравнению с мышцами взрослых. При сокращении они больше укорачиваются, а при растяжении больше удлиняются.

Мышечные веретена появляются на 10-14-й неделе утробной жизни. Увеличение их длины и поперечника происходит в первые годы жизни ребенка. В период с 6 до 10 лет поперечный размер веретен изменяется незначительно. В период 12–15 лет мышечные веретена заканчивают свое развитие и имеют такое же строение, как и у взрослых в 20–30 лет.

Начало формирования чувствительной иннервации происходит в 3,5–4 месяца утробной жизни, и к 7–8 месяцам нервные волокна достигают значительного развития. К моменту рождения центростремительные нервные волокна активно миелинизируются.

Мышечные веретена единичной мышцы имеют одинаковое строение, но их число и уровень развития отдельных структур в разных мышцах неодинаковы. Сложность их строения зависит от амплитуды движения и силы сокращения мышцы. Это связано с координационной работой мышцы: чем она выше, тем больше в ней мышечных веретен и тем они сложнее. В некоторых мышцах нет не подвергающихся растягиванию мышечных веретен. Такими мышцами, например, являются короткие мышцы ладони и стопы.

Двигательные нервные окончания (мионевральные аппараты) появляются у ребенка еще в утробный период жизни (в возрасте от 3,5–5 месяцев). В разных мышцах они развиваются одинаково. К моменту рождения количество нервных окончаний в мышцах руки больше, чем в межреберных мышцах и мышцах голени. У новорожденного двигательные нервные волокна покрыты миелиновой оболочкой, которая к 7 годам сильно утолщается. К 3–5 годам нервные окончания значительно усложняются, к 7-14 годам еще более дифференцируются, а к 19–20 годам достигают полной зрелости.

Возрастные изменения возбудимости и лабильности мышц. Для работы мышечного аппарата имеют значение не только свойства самих мышц, но и возрастные изменения физиологических свойств двигательных нервов, их иннервирующих. Для оценки возбудимости нервных волокон используется относительный показатель, выражающийся в единицах времени, – хронаксия. У новорожденных отмечается более удлиненная хронаксия. В течение первого года жизни происходит снижение уровня хронаксии примерно в 3–4 раза. В последующие годы значение хронаксии постепенно укорачивается, но у детей школьного возраста она все еще превышает показатели хронаксии взрослого человека. Таким образом, уменьшение хронаксии с рождения и до школьного периода свидетельствует о том, что возбудимость нервов и мышц с возрастом увеличивается.

Для детей 8-11 лет, как и для взрослых, характерно превышение хронаксии сгибателей над хронаксией разгибателей. Наиболее сильно различие в хронаксии мышц-антагонистов выражено на руках, чем на ногах. Хронаксия дистальных мышц превышает таковую у проксимальных мышц. Например, хронаксия мышц плеча приблизительно в два раза короче, чем хронаксия мышц предплечья. У менее тонизированных мышц хронаксия длиннее, чем у более тонизированных. Например, у двуглавой мышцы бедра и передней большеберцовой мышцы хронаксия длиннее, чем у их антагонистов – четырехглавой мышцы бедра и икроножной мышцы. Переход из света в темноту удлиняет хронаксию, и наоборот.

В течение дня у детей младших школьных возрастов хронаксия изменяется. После 1–2 общеобразовательных уроков наблюдается уменьшение двигательной хронаксии, а к концу учебного дня она часто восстанавливается до прежнего уровня или даже увеличивается. После легких общеобразовательных уроков двигательная хронаксия чаще всего уменьшается, а после трудных уроков – увеличивается.

По мере взросления колебания двигательной хронаксии постепенно уменьшаются, в то время как хронаксия вестибулярного аппарата увеличивается.

Функциональная подвижность, или лабильность, в отличие от хронаксии определяет не только наименьшее время, необходимое для возникновения возбуждения, но также время, необходимое для завершения возбуждения и восстановления способности ткани давать новые последующие импульсы возбуждения. Чем быстрее реагирует скелетная мышца, чем больше импульсов возбуждения проходит через нее в единицу времени, тем больше ее лабильность. Следовательно, лабильность мышц возрастает при увеличении подвижности нервного процесса в двигательных нейронах (ускорении перехода возбуждения в торможение), и наоборот – при увеличении скорости сокращения мышцы. Чем медленнее реагируют мышцы, тем меньше их лабильность. У детей лабильность с возрастом повышается, к 14–15 годам она достигает уровня лабильности взрослых.

Изменение тонуса мышц. В раннем детстве наблюдается сильное напряжение некоторых мышц, например мышц кистей рук и сгибателей бедра, что связано с участием скелетной мускулатуры в генерации тепла в покое. Этот тонус мышц имеет рефлекторное происхождение и с возрастом уменьшается.

Тонус скелетных мышц проявляется в их сопротивлении активной деформации при сдавливании и растяжении. В возрасте 8–9 лет у мальчиков тонус мышц, например мышцы задней поверхности бедра, выше, чем у девочек. К 10–11 годам мышечный тонус уменьшается, а затем снова значительно возрастает. Наибольшее увеличение тонуса скелетных мышц отмечается у подростков 12–15 лет, особенно мальчиков, у которых он достигает юношеских значений. При переходе от преддошкольного к дошкольному возрасту происходит постепенное прекращение участия скелетных мышц в теплопроизводстве в покое. В состоянии покоя мышцы все более расслабляются.

В отличие от произвольного напряжения скелетных мышц процесс их произвольного расслабления достигается труднее. Данная способность с возрастом увеличивается, поэтому скованность движений уменьшается у мальчиков до 12–13 лет, у девочек – до 14–15 лет. Затем происходит обратный процесс: скованность движений снова увеличивается с 14–15 лет, при этом у юношей 16–18 лет она значительно больше, чем у девушек.

Структура саркомера и механизм сокращения мышечного волокна. Саркомер – повторяющийся сегмент миофибриллы, состоящий из двух половин светлого (оптически изотропного) диска (I-диска) и одного темного (анизотропного) диска (А-диск). Электронно-микроскопическим и биохимическим анализом было установлено, что темный диск сформирован параллельным пучком толстых (диаметром порядка 10 нм) миозиновых нитей, длина которых составляет около 1,6 мкм. Молекулярная масса белка миозина равна 500 000 Д. Головки миозиновых молекул (длиной 20 нм) расположены на нитях миозина. В светлых дисках имеются тонкие нити (диаметром 5 нм и длиной 1 мкм), которые построены из белка и актина (молекулярная масса – 42 000 Д), а также тропомиозина и тропонина. В области Z-линии, разграничивающей расположенные рядом саркомеры, пучок тонких нитей скрепляется Z-мембраной.

Соотношение тонких и толстых нитей в саркомере составляет 2: 1. Миозиновые и актиновые нити саркомера располагаются так, что тонкие нити могут свободно входить между толстыми, т. е. «задвигаться» в А-диск, это и происходит при сокращении мышцы. Поэтому длина светлой части саркомера (I-диска) может быть различной: при пассивном растяжении мышцы она увеличивается до максимума, при сокращении может уменьшаться до нуля.

Механизм сокращения представляет собой перемещение (протягивание) тонких нитей вдоль толстых к центру саркомера за счет «гребных» движений головок миозина, которые периодически прикрепляются к тонким нитям, образуя поперечные актомиозиновые мостики. Исследуя движения мостиков с помощью метода дифракции рентгеновских лучей, определили, что амплитуда этих движений составляет 20 нм, а частота – 5-50 колебаний в секунду. При этом каждый мостик то прикрепляется и тянет нить, то открепляется в ожидании нового прикрепления. Огромное количество мостиков работает вразнобой, поэтому их общая тяга оказывается равномерной во времени. Многочисленные исследования установили следующий механизм циклической работы миозинового мостика.

1. В состоянии покоя мостик заряжен энергией (миозин фосфорилирован), но он не может соединиться с нитью актина, так как между ними вклинена система из нити тропомиозина и глобулы тропонина.

2. При активации мышечного волокна и появлении в миоплазме ионов Са+2(в присутствии АТФ) тропонин изменяет свою конформацию и отодвигает нить тропомиозина, открывая для миозиновой головки возможность соединения с актином.

3. Соединение головки фосфорилированного миозина с актином резко изменяет конформацию мостика (происходит его «сгибание») и перемещает нити актина на один шаг (20 нм), а затем мостик разрывается. Энергия, необходимая для этого, появляется в результате распада макроэргической фосфатной связи, включенной в фосфорилактомиозин.

4. Затем из-за падения локальной концентрации Са+2и отсоединения его от тропонина тропомиозин опять блокирует актин, а миозин снова за счет АТФ фосфорилируется. АТФ не только заряжает системы для дальнейшей работы, но и способствует временному разобщению нитей, т. е. пластифицирует мышцу, делает ее способной растягиваться под воздействием внешних сил. Считается, что на одно рабочее движение одного мостика расходуется одна молекула АТФ, причем роль АТФазы играет актомиозин (в присутствии Mg+2и Са+2). При одиночном сокращении всего тратится 0,3 мкМ АТФ на 1 г мышцы.

Таким образом, АТФ играет в мышечной работе двоякую роль: с одной стороны, фосфорилируя миозин, он обеспечивает энергией сокращение, с другой – находясь в свободном состоянии, обеспечивает расслабление мышцы (ее пластификацию). Если АТФ исчезает из миоплазмы, развивается непрерывное сокращение – контрактура.

Все эти феномены можно показать на изолированных актомиозиновых комплексах-нитях: такие нити без АТФ твердеют (наблюдается ригор), в присутствии АТФ они расслабляются, а при добавлении еще и Са+2производят обратимое сокращение, подобное нормальному.

Мышцы пронизаны кровеносными сосудами, по которым с кровью поступают к ним питательные вещества и кислород, а выносятся продукты обмена. Кроме того, мышцы богаты и лимфатическими сосудами.

В мышцах имеются нервные окончания – рецепторы, воспринимающие степень сокращения и растяжения мышцы.

Основные группы мышц человеческого тела. Форма и величина мышц зависят от выполняемой ими работы. Различаются мышцы длинные, широкие, короткие и круговые. Длинные мышцы расположены на конечностях, короткие – там, где размах движения небольшой (например, между позвонками). Широкие мышцы расположены в основном на туловище, в стенках полостей тела (например, мышцы живота, спины, груди). Круговые мышцы – сфинктеры – лежат вокруг отверстий тела, суживая их при сокращении.

По функции мышцы делятся на сгибатели, разгибатели, приводящие и отводящие мышцы, а также мышцы, вращающие внутрь и наружу.

I. К мышцам туловища относятся: 1) мышцы грудной клетки; 2) мышцы живота; 3) мышцы спины.

II. Мышцы, располагающиеся между ребрами (межреберные), а также другие мышцы грудной клетки участвуют в функции дыхания. Их называют дыхательными мышцами. К ним относится и диафрагма, которая отделяет грудную полость от брюшной.

III. Хорошо развитые мышцы груди приводят в движение и укрепляют на туловище верхние конечности. К ним относятся: 1) большая грудная мышца; 2) малая грудная мышца; 3) передняя зубчатая мышца.

IV. Мышцы живота выполняют различные функции. Они образуют стенку брюшной полости и благодаря своему тонусу удерживают внутренние органы от смещения, опускания и выпадения. Сокращаясь, мышцы живота действуют на внутренние органы как брюшной пресс, способствуя выделению мочи, кала и родовому акту. Сокращение мышц брюшного пресса также помогает движению крови в венозной системе, осуществлению дыхательных движений. Мышцы живота участвуют в сгибании позвоночного столба вперед.

Из-за возможной слабости мышц живота происходит не только опущение органов брюшной полости, но и образование грыж. Грыжа – это выход внутренних органов (кишечника, желудка, большого сальника) из брюшной полости под кожу живота.

V. К мышцам брюшной стенки относятся: 1) прямая мышца живота; 2) пирамидальная мышца; 3) квадратная мышца поясницы; 4) широкие мышцы живота (наружная и внутренняя, косые и поперечная).

VI. По средней линии живота проходит плотный сухожильный тяж – так называемая белая линия. По бокам от нее находится прямая мышца живота, имеющая продольное направление волокон.

VII. На спине расположены многочисленные мышцы вдоль позвоночного столба. Это глубокие мышцы спины. Они прикрепляются преимущественно к отросткам позвонков и участвуют в движениях позвоночного столба назад и в сторону.

VIII. К поверхностным мышцам спины относятся: 1) трапециевидная мышца спины; 2) широчайшая мышца спины. Они обеспечивают движения верхних конечностей и грудной клетки.

IX. Среди мышц головы различают:

1) жевательные мышцы. К ним относятся: височная мышца; жевательная мышца; крыловидные мышцы. Сокращения этих мышц вызывают сложные жевательные движения нижней челюсти;

2) мимические мышцы. Эти мышцы одним, а иногда и двумя своими концами прикрепляются к коже лица. При сокращении они смещают кожу, создавая определенную мимику, т. е. то или иное выражение лица. К числу мимических мышц также относятся круговые мышцы глаза и рта.

X. Мышцы шеи запрокидывают голову, наклоняют и поворачивают ее.

XI. Лестничные мышцы поднимают ребра, участвуя таким образом во вдохе.

XII. Мышцы, прикрепленные к подъязычной кости, при сокращении меняют положение языка и гортани при глотании и произнесении различных звуков.

XIII. Пояс верхних конечностей соединяется с туловищем только в области грудино-ключичного сустава. Укреплен он мышцами туловища: 1) трапециевидной мышцей; 2) малой грудной мышцей; 3) ромбовидной мышцей; 4) передней зубчатой мышцей; 5) мышцей, поднимающей лопатку.

XIV. Мышцы пояса конечностей приводят в движение верхнюю конечность в плечевом суставе. Самой важной среди них является дельтовидная мышца. При сокращении эта мышца сгибает руку в плечевом суставе и отводит руки до горизонтального положения.

XV. В области плеча спереди находится группа мышц-сгибателей, сзади – мышц-разгибателей. Среди мышц передней группы различаются двуглавая мышца плеча, задней – трехглавая мышца плеча.

XVI. Мышцы предплечья на передней поверхности представлены сгибателями, на задней – разгибателями.

XVII. Среди мышц кисти выделяют: 1) длинную ладонную мышцу; 2) сгибатели пальцев.

XVIII. Мышцы, находящиеся в области пояса нижних конечностей, приводят в движение ногу в тазобедренном суставе, а также позвоночный столб. Передняя группа мышц представлена одной крупной мышцей – подвздошно-поясничной. К задненаружной группе мышц тазового пояса относятся: 1) большая мышца; 2) средняя ягодичная мышца; 3) малая ягодичная мышца.

XIX. Ноги имеют более массивный скелет, чем руки. Их мускулатура обладает большей силой, но меньшим разнообразием и ограниченным размахом движений.

На бедре спереди находится самая длинная в человеческом теле (до 50 см) портняжная мышца. Она сгибает ногу в тазобедренном и коленном суставах.

Четырехглавая мышца бедра лежит глубже портняжной мышцы, при этом она облегает бедренную кость почти со всех сторон. Основная функция этой мышцы – разгибание коленного сустава. При стоянии четырехглавая мышца не дает коленному суставу сгибаться.

На задней поверхности голени располагается икроножная мышца, которая сгибает голень, сгибает и несколько вращает наружу стопу.

В этой статье:

Развитие мышечной системы начинается ещё на этапе внутриутробного формирования организма ребёнка. По мере роста и взросления мышцы будут заметно изменяться и к окончанию определённого периода сформируются полностью.

В детском возрасте мышечная система имеет некоторые особенности, главная из которых - уменьшенная по сравнению со взрослыми толщина волокон. Кроме того, стоит отметить более активное кровоснабжение мышц с увеличенным количеством нервных волокон.

В каждом возрасте мышечная система ребёнка имеет свои особенности. От них и будут зависеть мышечные способности на том или ином этапе.

О развитии мышц в раннем возрасте

В течение первого года жизни мышечная система ребёнка достаточно слабо развита, равно как и отдельные нервные волокна, отвечающие за работу мышц. У малышей в этот период жизни отмечают повышенный тонус мышц конечностей, что выливается в активные, раскоординированные и хаотичные движения.

Развитие костной ткани в раннем возрасте будет способствовать формированию и развитию мышечной системы, росту мускулатуры. Уже спустя несколько месяцев после
рождения малыш способен удерживать голову в любом положении, а спустя 3-4 месяца - делать это продолжительное время.

Также по истечении нескольких месяцев после рождения дети способны освоить навыки переворачивания в кроватке, хватательные движения. Примерно к концу первого полугодия ребёнок спокойно удерживает игрушку, перекладывая её из одной руки в другую.

В 6-7 месяцев развитие мышечной системы у детей достигает того уровня, когда они могут начинать пробовать удерживаться в положении сидя. Важно, чтобы родители не начинали сажать кроху раньше того времени, когда его мышцы будут к этому действительно готовы, потому что есть риск образования повышенной нагрузки и, как следствие, деформации неокрепших костных элементов.

Первые попытки удержаться на ногах без поддержки у
малышей появляются не ранее 8 месяцев. Ходить, не нуждаясь в опоре, большая часть детей научится не ранее года.

Очень важно, чтобы в первый год жизни малыш имел достаточный уровень физической активности, влияющей на развитие мышечной системы. Взрослым необходимо следить за тем, чтобы кроха, осваивая новые движения или будучи в процессе игры, находился на защищенной территории - например, в манеже.

Постоянное нахождение на руках, в кроватке или в коляске ограничивает двигательные способности крохи, что негативным образом повлияет на развитие мышечной системы и приведет к развитию вялых и дряблых мышц.

Что нужно знать о развитии мышц в дошкольном и школьном возрасте

На развитие мышечной системы в дошкольном и школьном возрасте огромное влияние оказывают физические нагрузки и спорт. В период переходного возраста, когда подростки выглядят угловатыми и не всегда способны контролировать действия из-за некоторого нарушения координации, физические упражнения для них должны быть подобраны и дозированы правильно.

Недостаток двигательной нагрузки может задержать развитие мышечной системы, привести к проявлению ожирения,
нарушить естественный рост костей и вызвать вегетососудистую дистонию.

Важно понимать, что в каждом возрасте детям доступны разные виды спорта. Так, например, в старшем дошкольном и младшем школьном возрасте оптимальные виды спорта - это лыжи, фигурное катание, художественная гимнастика. Дети постарше могут начинать заниматься прыжками с трамплина, лыжным двоеборьем, прыжками на батуте и биатлоном. Начиная с 10 лет допустимы командные виды спорта, такие как волейбол, хоккей, футбол, а также академическая гребя, фехтование и борьба.

В 11-12 лет дети могут ускорить развитие мышечной системы занятиями конькобежным спортом, стрельбой из лука, греблей, а также лёгкой атлетикой. Ещё год спустя можно попробовать свои силы в велосипедном спорте и боксе, а начиная с 13 лет можно заниматься тяжёлой атлетикой и стендовой стрельбой.

Естественно, что осваивать новые виды спорта без травм можно и нужно только под контролем опытного тренера, досконально владеющего знаниями о детской физиологии на каждом этапе жизни ребёнка.

О врождённой мышечной аномалии

Процесс развития мышечной системы может протекать не так гладко, особенно когда имеет место такая проблема, как врождённая мышечная аномалия. Осматривая таких ребят, медики в первую очередь дают оценку степени развития мышечной системы, обращая особое внимание на следующие показатели мышц:

тонус;
активность;
сила;
уровень развития.

Здоровые дети имеют упругие, симметрично развитые мышцы,
которые могут иметь несколько степеней развития.

Первая степень - с чётко обозначенными мышечными контурами, заметными даже в состоянии покоя, с подтянутыми лопатками, втянутым животом.

Вторая степень - характеризуется умеренным развитием мышц и конечностей с заметным изменением рисунка и объёма в процессе напряжения.

Третья степень - мышцы практически не поддаются контролю, и даже во время напряжения часть живота отвисает. Обычно третья степень развития мышц характерна для детей, которые имеют проблемы с питанием, страдают хроническими соматическими заболеваниями, ведут малоподвижный образ жизни.

Последняя степень развития мышц - это атрофия, характеризуемая уменьшенной массой мышечных тканей, ослаблением или даже полной утратой сократительной способности мышечных волокон.

Что такое асимметрия мышц

Когда речь идёт
об асимметрии мышц, то подразумевается неравномерное развитие отдельных групп. Обнаружить асимметрию можно методом сравнения одинаковых мышц с обеих сторон тела, на конечностях или лице ребенка. Для получения максимально точных данных используют сантиметровую ленту.

На асимметричное развитие мышц может повлиять перенесенная в детстве травма, а также ревматические заболевания, патологии нервной системы.

Мышечный тонус: что нужно знать

Еще одно явление, связанное с развитием мышечной системы в детском возрасте, - это мышечный тонус. Под ним стоит понимать рефлекторное напряжение мышц, вызываемое центральной нервной системой и связанное с метаболическими процессами в организме.

Уменьшение или повышение уровня тонуса называют
соответственно атонией или гипотонией мышц, тогда как природный тонус носит название нормотонии. Оценить уровень тонуса можно по результатам визуального осмотра ребёнка, положения его конечностей. Если у младенца в первый месяц конечности полусогнуты и колени прижаты к животу, то стоит говорить о гипертонусе. По мере роста уровень тонуса будет снижаться, и малыш в скором времени сможет лежать с вытянутыми руками и ногами.

Снижение уровня тонуса у детей в старшем возрасте может стать причиной нарушения осанки и привести к образованию поясничного лордоза, вздутию живота и пр.

Заключение

Обеспечить нормальное развитие мышечной системы в детском и подростковом возрасте помогут регулярные тренировки, вовлекающие в процесс разные группы мышц. Тренировки и отдельные движения в упражнениях не должны быть скучными и однообразными. Важно, чтобы детям был интересен процесс, так как только в этом случае получится избежать как физического, так и эмоционального утомления.

Занятия должны быть дозированными, лёгкими и приятными в раннем возрасте. По мере взросления детей нагрузки могут быть увеличены.

Если подходить к процессу грамотно, то у здорового, в меру тренированного ребёнка или подростка они не будут вызывать сложностей.

Нагрузка на мышцы должна быть равномерной во избежание недоразвития отдельных групп и нарушения их функциональности. Только целенаправленные и регулярные физические упражнения обеспечат гармоничное развитие мышечной системы у детей и их физическое развитие в целом с совершенствованием органов и систем организма.