Развитие мышечной системы в онтогенезе

Развитие мышц во время внутриутробного периода начинается с синтеза миозина и актина в 5-недельном возрасте. Мышечные волок-на у новорожденных в 5 раз тоньше, чем у взрослых, поперечная ис-черченность их выражена слабо.

Крупная голова новорожденного при слабо развитой тонической мускулатуре не может долго удерживаться в вертикальном положе-нии. Только через 2,5 месяца после рождения ребенок начинает само-стоятельно удерживать голову в вертикальном положении. Тониче-ская мускулатура интенсивно развивается на первом году жизни, и это обеспечивает возможность сидеть в полгода и стоять прямо в год. В развитии тонической скелетной мускулатуры выражен краниокау-дальный градиент: вначале в 2,5—3 месяца развиваются мышцы шеи, в 5-6 месяцев — мышцы туловища, в 11—12 месяцев мышцы таза и ног. В первые недели после рождения ребенок выполняет только непроизвольные движения. Тонус мышц-сгибателей значительно превышает тонус мышц-разгибателей (специфическая поза новорож-денного). Наибольшую работу производят мышцы челюстей и щек. Ко 2—3-му месяцу жизни появляются первые признаки тонической активности мышц спины и шеи. Масса скелетных мышц мала, и они слабо обеспечены окислительными ферментами. В первые месяцы жизни главной функцией скелетной мускулатуры является участие в процессе терморегуляции. Поэтому стимулом двигательной актив-ности скелетных мышц служит изменение температуры окружающей среды. В этот период для детей характерна постоянная активность скелетной мускулатуры. Даже во время сна мышцы находятся в состоя-нии выраженного тонуса. Постоянная активность скелетных мышц яв-ляется стимулом бурного роста мышечной массы, конечностей, пра-вильного формирования суставов.

К 3-летнему возрасту тоническая мускулатура, обеспечивающая удержание позы, уже достаточно сформирована. В дальнейшем ее развитие идет в сторону количественного нарастания и увеличения функциональной устойчивости. Фазические мышцы, от которых за-висят сила и быстрота, в этом возрасте лишь начинают развиваться. С этим связаны особенности движений трехлетних детей: большая медлительность, плавность движений, отсутствие резких рывков. Во время бега нет фазы полета из-за слабого развития мышц ног. Но именно в это время интенсивно развиваются мышцы рук, что обу-словливает тонкие движения пальцев. Мышцы годовалого ребенка обеспечивают ему прямохождение в невысоком темпе, в 3-летнем возрасте ребенок уже передвигается быстро, но ни силой, ни быстро-той, ни выносливостью не обладает, так как мышцы и управляющие ими нервные центры еще не созрели. Мышцы-сгибатели развиты значительно лучше, чем разгибатели. В этом возрасте особенно хоро-шо развиты мышцы, обеспечивающие сгибание в локтевом суставе, и сгибатели кисти. Ребенок 3 лет может некоторое время удерживать тело на весу.

В период с 3 до 6 лет формируются три типа мышечных волокон, которые отличаются метаболизмом и сократительными свойствами. Возрастают сила и быстрота движений, в беге появляется фаза полета, увеличиваются ловкость и гибкость. В конце полуростового скачка созревают нервные центры, управляющие мышечной координацией. В это время происходит дальнейшее развитие мышц рук и формиру-ются тонкие координационные способности (способность к письму).

К 5 годам более интенсивно развиваются разгибатели и увеличивает-ся их тонус, что свойственно взрослому человеку.

В дошкольном возрасте число миофибрилл в мышечном волокне увеличивается в 15—20 раз. Во всех мышцах интенсивно растут сухо-жилия, продолжает разрастаться соединительная ткань. Для ребенка 3—6 лет характерны генерализованные физиологические реакции, т.е. на слабые и внешние воздействия организм реагирует активацией различных физиологических систем. Этот способ неэкономичен, со-провождается быстрым исчерпыванием резервов и не может обеспе-чивать нормальное функционирование в течение длительного времени. Таким образом, в организме нет функциональных возможностей для длительного поддержания устойчивых состояний, что проявляется бы-стрым утомлением при физических нагрузках. Ребенок 6-7 лет спосо-бен выдерживать небольшую физическую нагрузку не более 5—7 мин. Еще менее устойчивы дети этого возраста к статическим физическим нагрузкам.

В младшем школьном возрасте скелетные мышцы ребенка сущест-венно меняются, обеспечивая высокую подвижность и неутомляемость. Во всех органах и системах происходят морфофункциональные пре-образования, создающие благоприятные условия для осуществления больших объемов мышечной работы. Только к этому возрасту морфо-функциональное развитие мышц обеспечивает длительное поддер-жание работоспособности. Динамика работоспособности в младшем школьном возрасте отражает повышающуюся надежность функцио-нирования организма ребенка. Объем выполняемой работы у детей 7-10 лет увеличивается в 4 раза. Дети в этом возрасте уже в состоянии длительно, устойчиво поддерживать функциональную активность. Младший школьный возраст сенситивен для формирования физиче-ской целенаправленной деятельности. На возраст 8-9 лет приходится максимум игровой двигательной активности.

В подростковом периоде скелетные мышцы конечностей интен-сивно растут, но строение мышечных волокон не меняется. В это время энергетический обмен в клетках становится более напряженным и ме-нее устойчивым. Следствием этого является снижение мышечной рабо-тоспособности, возможности длительно поддерживать постоянный уровень функциональной активности и выносливости. В дальнейшем благодаря изменениям в функционировании кардиореспираторной системы увеличивается кислородное обеспечение сократительной активности скелетных мышц, в результате чего мышцы вступают в период пубертатных дифференцировок, сопровождающихся изме-нением метаболического профиля мышечных волокон. В это время происходит увеличение размера и количества митохондрий, активно-сти окислительных ферментов мышечных волокон, что необходимо для дальнейшего роста и развития мышц. Отмечается возрастание физических возможностей подростков при выполнении циклической работы.

В конце периода полового созревания под влиянием половых гор-монов (тестостерона) развиваются мышечные волокна. Начинают быстро увеличиваться в поперечнике белые волокна, обладающие мощным сократительным аппаратом, количество волокон другого типа остается неизменным. В этом возрасте по составу скелетных мышц можно выявить потенциальных чемпионов, так как свойства мышц определяются в значительной мере генетическим фактором. Созревание быстрых мышечных волокон и нервных спинальных цен-тров, управляющих их сокращением, в этом возрасте уменьшает время двигательных реакций, позволяет совершенствовать силу, ловкость и другие проявления координации движений. Исчезает угловатость движений, формируется их пластический рисунок. В юношеском возрасте значительно возрастает работоспособность. Юноша может выполнить объем работы в 20-30 раз больший, чем ребенок 9—10 лет. Такое увеличение работоспособности связано не только со структур-ными изменениями мышц, но и с оптимизацией гормональных и нерв-ных регуляторных процессов. В 15—18 лет продолжается рост попе-речника мышечных волокон. Развитие сосудистой системы и иннер-вации мышцы продолжается до 25-30 лет.

24. Особенности формирования и развития двигательных навыков в разные возрастные периоды. Возрастные особенности двигательных качеств мышц, сенситивные периоды их развития.

Периферический отдел. Мышечные веретена служат для определе-ния степени растяжения мышцы. Они представлены образованиями веретеновидной формы, которые заключены в растяжимую соедини-тельнотканную капсулу. Веретена располагаются в мышце продольно и образованы несколькими интрафузальными волокнами, которые бывают цепочечными и ядерными. В цепочечных волокнах в цен-тральной части ядра располагаются цепочкой, в ядерных — образуют ядерные скопления. Эти волокна длиннее и толще. Интрафузальные волокна иннервируются афферентными нервными волокнами, кото-рые подходят к центральной части интрафузального волокна и по спирали обвивают его. Это первичное окончание. По бокам от пер-вичных находятся более тонкие вторичные окончания. Первичное окончание реагирует на степень и скорость растяжения мышцы, а вторичное — на степень растяжения и изменения положения мышцы.

Сухожильные рецепторы Гольджи располагаются не в мышцах, а в местах соединения мышц с сухожилиями. Они покрыты капсулой и иннервируются толстыми миелиновыми волокнами. Рецепторы ак-тивируются при сдавливании их волокнами сухожилия, когда мы-шечные веретена неактивны.

Проводниковый отдел. Информация от рецепторов мышц поступа-ет в спинной мозг на мотонейроны передних рогов, другая ее часть пе-реключается на вставочные нейроны и поступает выше по тонкому и клиновидному пучку (см. Проводящие пути головного и спинного мозга) и по заднему и переднему спиномозжечковым путям. Спино-мозжечковые пути проводят возбуждение от проприорецепторов. Чув-ствительные нейроны расположены в спинальных ганглиях, а вста-вочные — в задних рогах спинного мозга. Аксоны вставочных нейро-нов остаются на той же стороне спинного мозга и образуют задний путь, а образующие передний путь переходят на противоположную сторону в боковой канатик. Задний путь по нижним ножкам мозжеч-ка, а передний — по верхним входят в мозжечок и оканчиваются на клетках коры мозжечка. Эти пути осуществляют интеграцию инфор-мации от мышечных и суставных рецепторов и обеспечивают работу нижних конечностей стоя и при движении.

Центральный отдел двигательного анализатора располагается ана-логично соматосенсорному в постцентральной извилине коры боль-ших полушарий.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: