Глава 3. Возрастные особенности опорно-двигательного аппарата (костно-мышечной системы).

3.1. Развитие костной ткани.

В развитии скелета человека выделяют три стадии: перепончатую, хрящевую и костную. У человека костная ткань появляется на 6 – 8-й неделе внутриутробной жизни. Кости формируются или непосредственно из эмбриональной соединительной ткани – мезенхимы (перепончатый остеогенез), или на основе хрящевой модели кости (хрящевой остеогенез). Из эмбриональной соединительной ткани, минуя стадию хряща, развиваются кости свода черепа, кости лица, часть ключицы. Такие кости называют первичными, покровными костями.При развитии таких костей в молодой соединительной ткани (примерно в центре будущей кости) появляется одна или несколько точек окостенения. Точка окостенения состоит из молодых костных клеток – остеобластов, число которых быстро увеличивается. Позднее они превращаются в зрелые костные клетки – остеоциты.

На основе хряща развиваются кости туловища, конечностей, основания черепа. Снаружи хрящ покрыт надхрящницей. Её внутренний слой, прилежащий к хрящевой ткани, является ростковым. Формирование костей происходит из одной или нескольких точек окостенения. Первая появляется в средней части хряща на 8-й неделе эмбриогенеза и постепенно распространяется в стороны, пока не сформируется вся кость. Одновременно костная ткань начинает образовываться внутри хряща.

Незадолго до рождения или после рождения точки окостенения появляются в эпифизах, которые до этого оставались хрящевыми. Они увеличиваются в размерах, хрящ постепенно замещается костной тканью. Небольшая хрящевая прослойка между окостеневающими эпифизом и костным диафизом – эпифизарный хрящ – выполняет костеобразующую функцию в течение постнатального онтогенеза, пока кость не достигнет своих окончательных размеров (18-25 лет). К этому времени эпифизарный хрящ замещается костной тканью, эпифиз срастается с диафизом, и кость представляет единое целое. В связи с костеобразующей функцией эпифизарного хряща трубчатая кость растет в длину. Костномозговой канал в трубчатых костях появляется в толще диафиза по мере рассасывания образовавшейся кости. Прорастающая внутрь кости эмбриональная ткань дает начало красному костному мозгу.

В течение первого года жизни кости ребенка растут медленно, от 1 до 7 лет рост костей ускоряется в длину за счет эпифизарных хрящей и в толщину благодаря утолщению твердого (компактного) костного вещества. После 11 лет вновь кости скелета начинают быстро расти, формируются костные отростки (апофизы). В пожилом и старческом возрасте в губчатом веществе наблюдается уменьшение и истончение костных перекладин (балок), становится тоньше компактное твердое вещество в диафизах трубчатых костей.

Окончательное окостенение скелета завершается у женщин в 17-21 год, а у мужчин – в 19-25 лет. Кости разных отделов скелета окостеневают в различное время. Например, окостенение позвоночника заканчивается к 20-25 годам, а копчиковых позвонков – даже к 30 годам; окостенение кисти заканчивается к 6-7 лет, окостенение запястных костей – в 16-17 лет; костей нижних конечностей – приблизительно к 20 годам.

Что касается химического состава костей, то у детей преобладают органические вещества (в частности, белок коллаген) и поэтому детские кости более гибкие и эластичные, легко деформируются. Это приводит к искривлению позвоночника при неправильной осанке. С возрастом содержание минеральных веществ (в основном солей кальция) в костях увеличивается, отчего кости становятся менее эластичными и более хрупкими.

3.2. Развитие суставов.

Суставы (синовиальные соединения) начинают формироваться на 6-11 неделе эмбрионального развития. В этот период начинают образовываться суставные поверхности сочленяющихся костей, суставная щель и другие элементы сустава. Между двумя формирующимися костями разрыхляется эмбриональная соединительная ткань, на месте которой позже образуется суставная полость.

У новорожденных уже имеются все анатомические элементы суставов. Однако эпифизы сочленяющихся костей состоит их хряща. Энхондральное окостенение большинства эпифизов начинается после рождения ребенка (1-2-й годы жизни) и продолжается до юношеского возраста. В возрасте 6-10 лет наблюдается усложнение в строении суставной капсулы. В фиброзной мембране суставной капсулы у детей с 3 до 8 лет увеличивается количество коллагеновых волокон, которые сильно утолщаются, обеспечивая ее прочность. Окончательное формирование всех элементов суставов заканчивается в возрасте 13-16 лет.

Подвижность суставов больше у детей и молодых людей, у женщин она больше, чем у мужчин. С возрастом подвижность суставов уменьшается, что связано с возрастными изменениями фиброзной мембраны и связок, ослаблением мышечной активности.

3.3. Возрастные особенности позвоночного столба.

Длина позвоночного столба новорожденного ребенка составляет 40% длины его тела. В первые два года длина позвоночника почти удваивается. Различные отделы позвоночного столба растут неравномерно, то есть наблюдается явление гетерохронии. В течение первых полутора лет жизни рост различных отделов позвоночника относительно равномерен. Начиная с 1,5 до 3-х лет, замедляется рост шейных и верхнегрудных позвонков и быстрее начинает усиливаться рост поясничного отдела. Медленнее всего растет копчиковый отдел.

Усиление темпов роста позвоночника отмечается в 7 – 9 лет. К началу полового созревания рост позвоночного столба замедляется. Новое ускорение его роста наблюдается у девочек к 12-13 годам, у мальчиков – к 13-14 годам. После 14 лет позвоночник практически не растет.

Что касается возрастных особенностей окостенения позвонков, то до 14 лет окостеневают только средние части позвонков. В пубертатный период появляются новые точки окостенения в виде пластинок, которые сливаются с телом позвонка после 20 лет. Процесс окостенения отдельных позвонков завершается с окончанием ростовых процессов – к 21-23 годам.

Позвоночный столб человека имеет изгибы и их появление связано с вертикальным положением тела (Рис. 3). Благодаря изгибам позвоночник выполняет амортизирующую функцию (пружинит) при ходьбе, беге и прыжках.

Изгибы позвоночника не являются врожденными, а постепенно появляются в течение примерно первого года жизни ребенка.

Позвоночник новорожденного имеет вид пологой дуги, вогнутой спереди. Начиная с 3 - 4 месяца жизни ребенка, начинают формироваться изгибы.

Первый изгиб появляется в 3 – 4 месяца, когда ребенок начинает держать голову. Этот изгиб затрагивает шейный отдел позвоночника и обращен выпуклостью кпереди (шейный лордоз). Второй изгиб формируется тогда, когда ребенок начинает сидеть (4 – 6-й месяцы жизни). При этом центр тяжести тела смещается к грудному отделу. Данный изгиб обращен выпуклостью кзади и называется грудной кифоз. Позднее появляется поясничный лордоз, также выпуклый кпереди, который образуется в то время, когда ребенок начинает стоять и ходить (9 – 12 месяцы после рождения). Центр тяжести в это время смещается на поясничный отдел позвоночника. Одновременно компенсаторно формируется выпуклый кзади крестцовый кифоз. К году имеются уже все изгибы позвоночника. Но образовавшиеся изгибы не фиксированы и исчезают после расслабления мускулатуры. К 7-ми годам уже имеются четко выраженные шейный и грудной изгибы, фиксация поясничного изгиба происходит позже – в 12-14 лет.

При неравномерном развитии мышц правой или левой стороны тела, неправильном положении учащихся за партой могут возникнуть патологические изгибы позвоночника в стороны – сколиозы. Межпозвоночные диски у детей относительно толще, чем у взрослых людей. С возрастом толщина межпозвоночных дисков постепенно уменьшается, и они становятся менее эластичными. У пожилых людей вследствие уменьшения толщины межпозвоночных дисков и увеличения кривизны грудного кифоза длина позвоночного столба уменьшается на 3-7 см.

Рис 3. Изгибы позвоночника

1 – шейный лордоз; 2 – грудной кифоз; 3 – поясничный лордоз; 5 - мыс

.

3.4. Возрастные особенности грудной клетки.

У новорожденных грудная клетка имеет конусовидную форму. Переднезадний диаметр больше поперечного, ребра расположены почти горизонтально. В первые два года жизни идет быстрый рост грудной клетки и на первом году жизни поперечный размер несколько увеличивается. До 7-ми летнего возраста грудная клетка удлиненная, то есть сохраняется её коническая форма. В возрасте 6-7 лет её рост замедляется и начинают устанавливаются свойственные взрослому относительные величины верхней и нижней части грудной клетки. Усиленный рост грудной клетки у девочек начинается с 11 лет, а у мальчиков с 12 лет. К 15 годам ее поперечный размер увеличивается, и она медленно растет, достигая окончательной формы к 17-20 годам. В 7-18 лет наиболее сильно растет средний отдел грудной клетки. Подгрудинный угол у новорожденного достигает примерно 93^о, через год - 68 ^о, в 5 лет он равен 60 ^о, в 15 лет и у взрослого человека – около 70 ^о.

В старческом возрасте в связи с увеличением грудного кифоза грудная клетка укорачивается и опускается.

Физические упражнения увеличивают размах движения в суставах ребер, что приводит к увеличению объёма грудной клетки при дыхании и жизненной емкости легких.

Что касается грудины, то у новорожденного ребенка она состоит из 4-5 отдельных костей. В возрасте 17 -18 лет начинается их сращение по направлению снизу вверх. Полное окостенение грудины заканчивается в возрасте 30 - 35 лет. Мечевидный отросток начинает окостеневать на 6 – 20-м году и срастается с телом грудины лишь после 30 лет.

3.5. Возрастные особенности верхних конечностей.

Процесс окостенения в ключице начинается на 6-й неделе эмбрионального развития и почти полностью заканчивается к моменту рождения.

Лопатки окостеневают в постнатальном онтогенезе, процесс этот завершается после 16-18 лет.

Окостенение свободных костей верхних конечностей начинается с раннего детства и заканчивается в 18-20 лет, а иногда и позже.

Что касается кисти, то в костях запястья точки окостенения появляются после рождения: в головчатой на первом году жизни, в крючковидной – в конце первого – в начале второго года, в остальных – в период от 2-х до 11 лет. Кости запястья становятся ясно видимыми только к 7-ми годам. С 10 - 12 лет появляются половые отличия процессов окостенения. У мальчиков они запаздывают на 1 год. Окостенение фаланг пальцев завершается к 11 годам, а запястья в 12 лет.

Окончательно не сформированная кисть быстро утомляется, детям младших классов не удается беглое письмо. Игра на музыкальных инструментах с раннего возраста задерживает процесс окостенения фаланг пальцев, что приводит к их удлинению («музыкальные пальцы»).

3.6. Возрастные особенности нижних конечностей.

В тазовых костях точки окостенения появляются в период от 3,5 до 5,5 месяцев внутриутробного развития. Таз у новорожденного ребенка имеет воронкообразную форму и переднезадний размер таза составляет 2,7 см. К 12 годам жизни данный размер увеличивается до 9,5 см.

У детей в первые годы жизни каждая тазовая кость состоит из трех костей – подвздошной, седалищной и лобковой. Начиная с 5-6 лет эти кости срастаются в одну тазовую кость. Этот процесс заканчивается в 12-15 лет у девочек и в 13-16 лет у мальчиков.

В подростковом возрасте (13-15 лет) начинается постепенное срастание крестцовых позвонков в единую кость – крестец. Данное срастание заканчивается в 23-25 лет.

В возрасте 8-10 лет начинают проявляться половые различия таза. Таз у девушек и женщин больше, чем у мужчин. Он более широкий и расположен ниже. Всё это связано с функциями вынашивания плода и последующих родов.

Что касается свободных костей (это в равной мере относится и к костям верхних конечностей), то в диафизах трубчатых костей первые точки окостенения появляются в конце 2-го – в начале 3-го месяца пренатального онтогенеза, в эпифизах и апофизах (буграх) – после рождения. Срастание эпифизов с диафизами, как правило, происходит в 13-15 лет, причем у девочек на 1-2 года раньше, чем у мальчиков.

В костях предплюсны (пяточной, таранной и кубовидной) точки окостенения появляются до рождения (на 5 – 9-м месяце). В ладьевидной и клиновидной костях точки окостенения появляются в период от 3-х месяцев после рождения до 5 лет. Вторичные точки окостенения образуются после рождения.

Стопа человека образует продольный свод, который опирается на пяточную кость и на передние концы костей плюсны. Он выполняет амортизационную (пружинящую) функцию и его формирование связано с прямохождением. У новорожденного ребенка сводчатость стопы не выражена, она формируется позже, когда ребенок начинает ходить. Большие физические нагрузки и ношение узкой обуви могут привести к растяжению суставных связок и как следствие к плоскостопию.

У новорожденных детей нижние конечности растут быстрее, и они становятся длиннее верхних. Наибольшая скорость роста нижних конечностей отмечена у мальчиков в 12-15 лет. У девочек увеличение длины ног происходит в возрасте 13-14 лет.

3.7. Возрастные особенности черепа.

Объем полости мозгового черепа у новорожденного ребенка в среднем составляет 350-375 см³. В первые 6 месяцев после рождения ребенка объём черепа удваивается, а к 2-м годам – утраивается. У взрослого человека он в 4 раза больше, чем объем полости мозгового черепа у новорожденного. Соотношение мозгового и лицевого отделов черепа у взрослого человека и новорожденного ребенка различное. Так у новорожденного объем мозгового отдела черепа в 6 раз больше лицевого, а у взрослого в 2-2,5 раза. Лицо новорожденного ребенка короткое (ещё нет зубов) и широкое.

После рождения рост черепа происходит неравномерно. В постнатальном онтогенезе выделяют три периода роста и развития черепа.