Анатомо-физиологические особенности мышечной системы
Мышечная ткань начинает развиваться из среднего зародышевого листка (мезодермы) на 3 - 4-й неделе эмбриогенеза. В начале 2-го месяца развития зародыша обнаруживаются связи мышц глаза и лица с соответствующими нервами. К моменту рождения количество мышц у ребенка почти такое же, как и у взрослого, однако наблюдаются существенные различия.
Скелетные мышцы у новорожденного анатомически сформированы и сравнительно хорошо развиты. У новорожденного масса мышц составляет 23-25% всей массы тела. Мышечная ткань имеет самый большой прирост после рождения. В связи с нарастанием двигательной активности мышечная масса у ребенка увеличивается и к 15 годам составляет 32 – 33% массы тела (у взрослых – 40 – 44%).
У новорожденного ребенка мышечные волокна тонкие, расположены рыхло, имеют хорошо выраженную поперечную исчерченность. В постнатальном периоде рост мышечной массы происходит в основном за счет утолщения мышечных волокон. С возрастом в каждой мышце количество миофибрилл нарастает, а саркоплазмы — уменьшается. Мышцы удлиняются за счет роста в зонах перехода мышечных волокон в сухожилие, где концентрируется наибольшее количество ядер. Со временем число ядер в мышечных волокнах уменьшается. В мышцах новорожденного относительно много интерстициальной ткани. В первые годы жизни происходит абсолютное увеличение рыхлой внутримышечной соединительной ткани, а относительное количество клеточных элементов на единицу площади уменьшается. Между мышечными волокнами расположены кровеносные капилляры, связанные с мелкими внутримышечными артериями и венами. В первые годы жизни в стенках внутримышечных кровеносных сосудов содержится мало эластических волокон, значительное увеличение их отмечается в период от 3 до 7 лет. К 16 годам внутримышечные артерии становятся почти такими же по структуре, как и у взрослых.
Мышцы у детей раннего возраста более тонкие и слабые, а мышечный рельеф сглажен и становится отчетливым обычно только к 5 – 7 годам жизни. Фасции у новорожденных тонкие, рыхлые, легко отделяются от мышц. Слабое развитие сухожильного шлема и рыхлое соединение его с надкостницей костей свода черепа предрасполагают к образованию гематом при прохождении ребенка через родовые пути. Скелетные мышцы у новорожденных детей характеризуются меньшим содержанием сократительных белков, наличием фетальной формы миозина, замещающейся дефинитивными миозинами по мере роста ребенка.
Иннервационный аппарат скелетных мышц ко времени рождения в основном сформирован. «Нервно-мышечное веретено» как основная его единица начинает морфологически формироваться с 2,5-3 месяцев внутриутробной жизни. К моменту рождения «нервно-мышечное веретено» имеет хорошо выраженные капсулу и разветвления нервных волокон, проникающих внутрь к полюсам и к центру веретена. В первые годы жизни ребенка увеличивается длина и поперечник веретен; нервные волокна становятся более извилистыми, капсула утолщается. Структура рецепторов в постнатальном периоде изменяется менее интенсивно. Продолжается их дифференцировка, несколько увеличиваются размеры, происходит миелинизация нервных волокон.
Электровозбудимость нервно-мышечного аппарата у детей в период новорожденности по сравнению с детьми старшего возраста и взрослыми снижена, а механическая мышечная возбудимость повышена. У новорожденных мышцы не расслабляются не только во время бодрствования, но и во сне. Постоянную их активность объясняют участием мышц в теплопродукции и в метаболических процессах организма, а также в стимуляции развития самой мышечной ткани.
Развитие двигательной активности ребенка во многом зависит от хода созревания структурных и функциональных механизмов движения. Особенности движений ребенка 1-го года жизни обусловлены слабым развитием мышц, малой дифференцировкой мышечных и соединительнотканных волокон и недостаточной миелинизацией нервных путей. Миелинизация проводников спинного мозга интенсивно протекает в первые 3-8 месяцев, пирамидного и оливоспинальных путей начинается с 2—3 месяцев и заканчивается к 3-4 годам.
У новорожденного основная часть массы приходится на мышцы туловища, у взрослого – на мышцы конечностей. Купол диафрагмы у новорожденных более выпуклый. Сухожильный центр занимает относительно малую площадь. По мере развития легких выпуклость диафрагмы уменьшается. У детей до 5 лет диафрагма расположена высоко, что связано с горизонтальным ходом ребер.
Мышцы, апоневрозы и фасции живота у новорожденных развиты слабо. Это обусловливает выпуклую форму передней брюшной стенки, сохраняющуюся до 3 – 5 лет. Пупочное кольцо у новорожденного еще не сформировано, особенно в верхней его части, в связи, с чем возможно образование пупочных грыж.
Рост и развитие мышц у детей происходит неравномерно и зависит от их функциональной активности. Мимические и жевательные мышцы у новорожденных слабо развиты, укрепляются после прорезывания молочных зубов. Развитие мышц разных частей туловища у детей неравномерное. Мышцы конечностей быстро растут в первые годы жизни ребенка в связи с нарастанием двигательной активности. Развитие мышц верхних конечностей опережает развитие мышц нижних конечностей. В первую очередь развиваются крупные мышцы плеча и предплечья, затем происходит интенсивный рост мышц кистей рук (до школьного возраста дети не способны выполнять пальцами тонкую работу - писать, лепить и т.д.).
С 8 – 9 летнего возраста значительно увеличивается объем мышц. В период полового созревания идет прирост мышц спины, ног и плечевого пояса. К концу школьного возраста интенсивно развиваются мелкие мышцы, которые способствуют точности и координации изящных движений. Совершенствование точности и координации движений наиболее интенсивно происходит после 10 лет, а способность к быстрым движениям развивается лишь к 14 годам. Мышцы, обеспечивающие вертикальное положение тела, наиболее быстро растут после 7 лет, особенно у подростков 12 – 16 лет.
Характерными признаками состояния мышечной системы являются сила и тонус мышц. Сила мышц – это степень усилия, которое необходимо приложить ребенку для противодействия какому-нибудь движению. Интенсивность прироста мышц и мышечной силы связана с полом. Показатели динамометрии у мальчиков выше, чем у девочек. Относительная сила мышц (на 1 кг массы тела) до 6 – 7 лет изменяется незначительно, а затем к 13 – 14 годам быстро увеличивается.
Тонус мышц – это проявление напряжения скелетной мускулатуры. Он определяется на основании ощущения врачом сопротивления, возникающего в мышцах ребенка при пассивном сгибании разгибании его (ребенка) конечностей. Мышечный тонус представляет собой состояние известного напряжения мускулатуры. Он поддерживается деятельностью α- и γ -мотонейронов в спинном мозге. Степень этой деятельности определяется количеством проприоцептивных нервных импульсов, проводимых чувствительными нервами с периферии (преимущественно от рецепторов в самих мышцах) и активностью ряда супраспинальных нервных структур. При супраспинальных влияниях речь идет о воздействии процессов возбуждения или торможения пирамидальных и экстрапирамидальных путей на моторные и промежуточные или чувствительные невроны спинного мозга.
Пирамидальный путь осуществляет прямую связь между корой мозга и спинальными мотоневронами. До спинного мозга его невроны дают коллатерали к базальным ганглиям, ядрам ретикулярной формации и ядрам pons и oliva inferior, через которые он связывается с мозжечком.
Экстрапирамидальная система объединяет множество двигательных центров, расположенных в различных отделах центральной нервной системы. Речь идет о многоневронных путях, которые связывают кору головного мозга, со спинальными мотоневронами. На своем пути экстрапирамидальная система формирует сложную систему связей, где осуществляются переключения в ряде релейных ядер. Наиболее важными среди них являются базальные ганглии (corpus striatum и globus pallidus), ретикулярная формация, nucleus ruber и др. В этих ядрах осуществляется взаимодействие и с импульсами, идущими пирамидальным путем. Эти многосторонние взаимодействия показывают относительность в разделении двух систем — пирамидальной и экстрапирамидальной.
Важное место в регуляции мышечного тонуса занимает мозжечек. Он получает обильную информацию от мышечных, кинестетических и кожных рецепторов и вестибулярного аппарата и посредством своих эфферентных волокон оказывает влияние на nucleus ruber, вестибулярные и ретикулярные ядра ствола мозга и оттуда на спинальные мотоневроны.
Мышечный тонус – ориентир для определения гестационного возраста новорожденного. У здоровых детей первых 2 – 3 мес жизни отмечают повышенный тонус мышц сгибателей (физиологический гипертонус). Гипертонус в верхних конечностях исчезает в 2 – 2,5 мес, а в нижних – в 3 – 4 мес. Глубоко недоношенные дети (срок гестации менее 30 нед) рождаются со сниженным мышечным тонусом - общей мышечной гипотонией. У ребенка, родившегося на 30 – 34-й неделе беременности, нижние конечности согнуты в тазобедренных и коленных суставах. Флексия (сгибание) верхних конечностей появляется только у детей, родившихся после 34 нед. беременности.