Анатомо-физиологические этапы детского развития

Размещено на http://allbest.ru

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» (ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»)

Институт гуманитарного образования

Кафедра дошкольного и специального образования

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Анатомо-физиологические этапы детского развития

по дисциплине: Возрастная анатомия, физиология и гигиена

Выполнил(а): студентка 1 курса Зяблова Е.А.

Проверил преподаватель: канд. мед. наук, доцент Долгушина Н.А.



1. Понятие и основные атрибуты онтогенеза

Онтогенез (индивидуальное развитие организма) - совокупность преобразований, претерпеваемых организмом от зарождения до конца жизни. Термин введен немецким биологом Э. Геккелем (1866).

Онтогенез - это индивидуальное развитие организма, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков.

Онтогенез включает две группы процессов: морфогенез и воспроизведение (репродукцию): в результате морфогенеза формируется репродуктивно зрелая особь.

Онтогенез характеризуется устойчивостью - гомеорезом. Гомеорез - это стабилизированный поток событий, который представляет собой процесс реализации генетической программы строения, развития и функционирования организма.

Основные атрибуты онтогенеза:

· Исходная запрограммированность процессов. Наличие уникальной неизменной генетической программы развития, сформированной вследствие мейоза и оплодотворения

· Необратимость онтогенеза. При реализации генетической программы невозможен возврат к предыдущим стадиям

· Углубление специализации: по мере развития уменьшается вероятность смены траектории онтогенеза

· Адаптивный характер: поливариантность онтогенеза обеспечивает возможность приспособления к различным условиям

· Неравномерность темпов: скорость процессов роста и развития изменяется.

· Целостность и преемственность отдельных этапов. Признаки, появляющиеся на более поздних стадиях, базируются на признаках, проявляющихся на ранних стадиях

· Наличие цикличности: существует цикличность старения и омоложения

· Наличие критических периодов, связанных с выбором пути в узловых точках (точках бифуркации) или с преодолением энергетических порогов.

2. Ценность сенситивных периодов развития. Искусственные сенситивные периоды и эффективность обучения

Ценность сенситивных периодов развития. Известно, что сенситивный период является наиболее благоприятным временем для развития той или иной функции, той или иной способности человека. Во время сенситивного периода ребенок максимально чувствителен и восприимчив к определенным воздействиям извне, относящимся к области данного сенситивного периода.

И активно вбирает в себя тот материал, который ему необходим для качественного скачка вперед.

Сенситивные периоды также являются временем становления способностей и личности ребенка. Это время глубоких интеграционных процессов в психике ребенка на фоне ее дифференциации. Вместе с появлением и развитием той или иной области происходит глубокая интеграция внутри психики ребенка, которая определит уровень и глубину способностей ребенка.

Задержка или регресс в сенситивный период определяют динамику развития на весь последующий период, вплоть до следующего сенситивного периода в этой области.

Сенситивные периоды очень важны не только для психического развития ребенка, но и для его здоровья, так как в это время закладывается устойчивость организма к болезням, внутреннее единство систем.

При этом, для сенситивного периода характерно усиление дисгармонии в развитии органов и систем как на физическом, так и на функциональном уровнях. Огромную роль в такой перестройке отводится изменениям, происходящим в нервной системе ребенка, особенно в его мозге. В мозге в это время происходят качественные изменения существующих функций и появление новых.

Особая ценность сенситивных периодов развития заключается в том, что это наилучшее время по восприятию всего нового. В зависимости от той области, к которой относится сенситивный период, изменяется и то, что может вобрать в себя ребенок.

Замечено, что в этот период скорость восприятия материала, сходного с открывшимся сенситивным периодом развития, в 10-15 раз выше, чем в обычные периоды. детский акселерация генетический эмоциональность

Прохождение сенситивных периодов, время их наступления и результаты на 80% зависят от среды, и лишь на 20% (и менее) зависит от генетических факторов. Что такое среда для ребенка? Это прежде всего то, что воздействует на него в семье. Создавая ребенку возможность для роста мы напрямую влияем на результат «отдачи» от сенситивных периодов.

Искусственные сенситивные периоды и эффективность обучения. Создание функционального состояния, возвращающего мозг к ранним этапам его онтогенеза, очевидным образом влияет на эффективность усвоения новой информации, активизируя "раннюю установку на обучение" (Э. Росси ), сформированную в раннем детстве.

Причина этого, по всей видимости, кроется в том, что человек, находящийся в соответствующем функциональном состоянии, воспринимает поступающую информацию как ребенок раннего возраста, сталкивающийся с ней впервые в жизни. Как показано в теории информации, чем выше вероятность некоторого события, тем меньшую информацию оно несет; соответственно справедливо и обратное утверждение в отношении статистически редких событий.

Можно показать, что в процессе онтогенеза по мере расширения объема знаний и жизненного опыта ребенка проявляется в целом тенденция к оценке новых событий как высоковероятных/малоинформативных, соответственно уменьшается авидность запоминания и восприятия за счет формирования так называемых перцептивных фильтров (в терминологии С. Роуза, 1995 ). По-видимому, феномен сенситивности свойственен не только человеку и имеет общебиологическое значение (наиболее ярким примером является импринтинг).

Биологический смысл сенситивности заключается в следующем: если событие оценивается как статистически редкое, возможно встречающееся впервые, то соответственно информация о данном событии представляет несомненную ценность для адаптации индивида и подлежит сохранению.

Физиологически значимые отличия между различными функциональными состояниями по эффективности усвоения информации связаны с преобладанием активности древних или новых нейрональных систем, или иначе, одной из двух различных информационных систем мозга, первая из которых - фронтальный неокортекс - связана с обработкой информации о высоковероятных событиях, другая же - гиппокамп - о низковероятных событиях (схема П.В.Симонова ).

Известна роль гиппокампа в процессах консолидации энграмм, а также специфическое влияние на ЭЭГ (генерация тета-ритма). В процессе онтогенеза, по-видимому, происходит постепенное повышение значимости в обработке внешней информации роли именно системы фронтального неокортекса, связанное с морфофункциональным созреванием данного участка мозга. Это отражается, в частности, в закономерностях возрастной дифференциации ЭЭГ-системы (Ковалева М.К., Карпова Т.И. ) в возрасте от 7 до 16 лет, проявляющихся в сменe доминирования волн тетана альфа-частотный диапазон.

На уровне ФАП изменения сенситивности связаны с переходом от преобладания правополушарной активности, связанной с "завышением" прогнозируемой частоты маловероятных событий (I-II период по схеме онтогенеза ФАП), к левополушарному доминированию (III-IV период). В целом учет закономерностей формирования ФАП в онтогенезе и создание на этой основе искусственных сенситивных периодов может найти приложение в педагогике для повышения эффективности обучения, а также в психотерапии.

3. Конституция организма как важнейшая форма групповой реактивности

Все разнообразие человеческих индивидуальностей можно подразделить на группы, лишенные какой -- либо географической, расово-этнической или временной приуроченности. Каждая из групп обладает особой, отличной от других реактивностью, и, следовательно, предрасположением к тем или иным болезням. Каждая группа обладает определенной интегральной биопсихической характеристикой, взаимосвязанными групповыми особенностями норм реакции.

Отличительные признаки этих групп представляют «не столько общие формы, сколько общие способы реакции и генетические рамки, стереотипы реакций» (К. Заллер, 1960).

Эти группы называются конституциональными типами, а сама совокупность особым образом проинтегрированных физиологических, морфологических, биохимических, психических особенностей человека, сложившаяся в ходе фенотипической реализации наследственных свойств и определяющая групповое своеобразие реактивности, именуется конституцией организма (constitutio corporis в латинской и somatotype -- в англоязычной медицинской литературе).

Конституция представляет тип фенотипа, как целого, включая всю сумму его биологических свойств. Понятия конституция и фенотип близки, конституция включает наследственные признаки, но не все генотипическое отражается в конституции в силу наличия доминирования, эпистаза, неполной пенетрантности аллелей и других подобных явлений. В то же время, в конституцию вплетен паратип организма, то есть эпигенетически приобретенные признаки, формирование которых идет в рамках нормы реакции.

А. А. Богомолец (1926) подчеркивал, что «Конституция есть выражение количественной и качественной способности к физиологической реакции организма...», что она -- понятие динамическое, а не только морфологическое, проявляющееся в реакциях, а не в индексах.

Если фенотип -- это подвижная конструкция из фенов, то конституция -- это стиль ее дизайна или паттерн их соединения. Если генотип -- мелодия, то конституция -- оркестровка. Конституция -- интегральная классификационная характеристика человеческой индивидуальности, она отражает качественное единство его биологической организации (Е. Н. Хрисанфова).

Конституцию организма можно рассматривать как совокупность генетических и фенотипических маркеров, характеризующих состояние реактивности и профиль индивидуального развития (Б. А. Никитюк, 1991).

Конституциональными считаются те признаки, варьирование которых зависит, в основном, от генов, а не от внешних условий. У них должна быть широкая индивидуальная, но узкая ситуационная изменчивость. С этой точки зрения, уровень кортизола в крови -- непригодный для диагностики конституции признак, так как он сильно колеблется в зависимости от ситуации.

А вот антропометрические признаки -- рост, вес и их соотношения, пропорции тела -- в достаточной степени конституциональны. Выделяют относительные и абсолютные конституциональные маркеры. Для абсолютных наличие или отсутствие устанавливается объективно и достоверно (антигены гистосовместимости, пальцевые узоры, доминирующая рука, группы крови и т.д.).

Относительные маркеры -- предмет условных экспертных оценок (таковы тип темперамента, соматотип). История учения о конституции начиналась с оценок ее макроанатомических, внешних маркеров.

4. Цикличность ускорения (акселерация) и замедления (децелерация) темпов роста и развития детей в детской популяции

Акселерация- это ускоренное биологическое развитие всех органов и систем, всех показателей физического развития.

Подобные изменения начали регистрироваться еще 100-150 лет назад. С тех пор, как в практику медицинских обследований были введены антропометрические измерения, стали замечать, что от десятилетия к десятилетию рост детей увеличивается и половое созревание наступает в более раннем возрасте.

Это явление получило название акселерации (от латинского слова ассеlеrаtiо - ускорение). Подрастающее поколение как бы соревнуется между собой, кто быстрее совершит свой путь от рождения до статуса взрослого человека.

Процесс акселерации коснулся всех стран мира, в том числе и России. Археологические исследования, которые были проведены на месте знаменитой Полтавской битвы, показали, что рост солдата времен Петра I был ниже современного взрослого человека, в среднем, на 20см.

Длина тела детей в возрасте 15 лет с 1882 по 1970 г увеличилась на 19-20 см. В западной Европе, в целом, увеличение роста взрослого человека на 1 см каждое десятилетие отмечалось на протяжении 100 лет.

Для акселерации характерны: - большие рост и масса тела новорожденных;

- более раннее прорезывание первых молочных зубов и замена их на постоянные. Несколько десятилетий назад начало прорезывания постоянных зубов приходилось на возраст 6 лет 2 мес., а в 70-е в 6,5 лет 35-40% детей имели постоянные зубы;

- увеличение средних величин массы тела, роста, ОГК у детей всех возрастных периодов. Если в 20-е годы мальчики с 3 до 7 лет вырастали на 22,2 см, то в 80-е годы на 27,1 см;

- более раннее поступление первой менструации у девочек и более раннее половое созревание мальчиков.

Причины акселерации:

· миграция населения;

· смешанные браки: некоторые авторы объясняют выявленные ими разнонаправленные сдвиги весо-ростовых показателей у дошкольников действием внешнесредовых факторов на генетические программы развития, влиянием активного смешения населения планеты и возникновением эффекта, сходного с гетерозисом.

Явление гетерозиса хорошо изучено у животных. Оно заключается в феномене превосходства индивидов гибридов первого поколения по ряду признаков над лучшей из родительских форм;

· сменившиеся биологические ритмы жизни;

· изменение особенностей питания (если сравнить потребление мяса в различные периоды, то можно увидеть следующее: в 1812 году на душу населения потреблялось 14 кг в год, в 1933 году - 33 кг, в 1980 году - 50-60 кг);

· гипервитаминозы (избыточное поступление в организм витаминов и ускорение биохимических процессов);

· сменившийся температурный режим в жилых помещениях (центральное отопление поддерживает постоянную температуру воздуха в помещении);

· урбанизация - достижения цивилизации, такие как, электрический свет, телевидение, радио и другое - являются раздражителями для нервной системы, поддерживая возбуждение в ней, и стимулируют рост и развитие;

· наследственные механизмы.

· усилением ультрафиолетового облучения и космической радиации, действием на эндокринные железы электромагнитных волн, существует мнение, что колебание уровней физического развития разных поколений - процесс волнообразный и зависит от циклов солнечной активности.

Каждый этап детского развития основан на предыдущем и создает предпосылки для следующего.

Поэтому наиболее фундаментальное, определяющее значение имеют самые ранние периоды развития ребенка, которые закладывают фундамент будущей личности.

Так, развитие ситуативно-личностного, непосредственно-эмоционального общения младенца со взрослым является необходимой предпосылкой становления предметной деятельности и познавательной активности ребенка раннего возраста, что, в свою очередь, является условием формирования первичных форм мышления и речи.

Развитие речи создает возможности для переименования предметов, которое открывает перспективу символических игровых замещений и становления игровой деятельности.

В игре дошкольника формируются новые качества личности и психики (произвольность, внутренний план действия, творческая инициативность и пр.), необходимые в дальнейших формах деятельности ребенка.

Таким образом, каждый последующий этап «накладывается» на предыдущий, появление новых способностей ребенка становится возможным благодаря достижениям предшествующих периодов. Нарушение данных закономерностей, «пропуск» или ускоренное «пробегание» какого-либо этапа чревато серьезными нарушениями и деформациями возрастного развития. Однако на практике возрастная последовательность периодов детского развития все чаще искажается.

Такое ускоренное развитие коснулось и внутриутробного периода, что подтверждается неуклонным нарастанием средних показателей длины и массы тела новорожденных.

Ускорился также и срок биологического созревания. Об этом свидетельствуют более ранние, чем несколько десятилетий назад, сроки прорезывания постоянных зубов, прекращение роста, а также половое созревание.

Децелерация - процесс, обратный акселерации, т.е. замедление процессов биологического созревания всех органов и систем организма.

Ни одна из гипотез причин акселерации в отдельности не может объяснить эпохальные сдвиги в темпах роста и развития.

Скорее всего, акселерация, так же как и намечающаяся в настоящее время децелерация является следствием влияния комплекса природных и социальных факторов на биологию современного человека.

За последние 20 лет стали регистрироваться следующие изменения физического развития всех слоев населения и всех возрастных групп: уменьшилась окружность грудной клетки, резко снизилась мышечная сила. Но имеются две крайние тенденции в изменении массы тела: недостаточная, ведущая к гипотрофии и дистрофии; и избыточная, ведущая к ожирению. Все это расценивается как негативное явление.

Причины децелерации:

-экологический фактор;

-генные мутации;

-ухудшение социальных условий жизни и, прежде всего, пита-ния;

-все тот же рост информационных технологий, который начал приводить к перевозбуждению нервной системы и, в ответ на это, к ответному ее торможению;

-снижение физической активности.



5. Анатомо-физиологические основы детской эмоциональности в норме и патологии

Детей 10-11 лет отличает весьма своеобразное отношение к себе: около 34 % мальчиков и 26 % девочек относятся к себе полностью отрицательно. Остальные 70 % детей отмечают у себя и положительные черты, однако отрицательные черты все равно перевешивают. Таким образом, характеристикам детей этого возраста присущ отрицательный эмоциональный фон.

Итак, эмоциональная сфера младших школьников характеризуется:

1) легкой отзывчивостью на происходящие события и окрашенностью восприятия, воображения, умственной и физической деятельности эмоциями;

2) непосредственностью и откровенностью выражения своих переживаний -- радости, печали, страха, удовольствия или неудовольствия;

3) готовностью к аффекту страха; в процессе учебной деятельности страх ребенок переживает как предчувствие неприятностей, неудач, неуверенности в своих силах, невозможность справиться с заданием; школьник ощущает угрозу своему статусу в классе, семье;

4) большой эмоциональной неустойчивостью, частой сменой настроений (на общем фоне жизнерадостности, бодрости, веселости, беззаботности), склонностью к кратковременным и бурным аффектам;

5) эмоциогенными факторами для младших школьников являются не только игры и общение со сверстниками, но и успехи в учебе и оценка этих успехов учителем и одноклассниками;

6) свои и чужие эмоции и чувства слабо осознаются и понимаются; мимика других воспринимается часто неверно, так же как и истолкование выражения чувств окружающими, что приводит к неадекватным ответным реакциям младших школьников; исключение составляют базовые эмоции страха и радости, в отношении которых у детей этого возраста уже имеются четкие представления, которые они могут выразить вербально, называя пять синонимичных слов, обозначающих эти эмоции

В младшем школьном возрасте особенно ярко видна социализация эмоциональной сферы. К третьему классу у школьников проявляется восторженное отношение к героям, выдающимся спортсменам. В этом возрасте начинают формироваться любовь к Родине, чувство национальной гордости, формируется привязанность к товарищам

На первой стадии (до 7 лет) дружба основана на соображениях физического или географического порядка и носит эгоцентрический характер: друг -- это просто партнер в играх, тот, кто живет рядом, ходит в ту же школу или имеет интересные игрушки. О понимании интересов друга речи пока нет.

На второй стадии (от 7 до 9 лет) дети начинают проникаться идеей взаимности и сознавать чувства другого. Для установления дружеских отношений важна субъективная оценка поступков другого.

На третьей стадии (от 9 до 11 лет) дружба основана на взаимопомощи. Впервые появляется понятие обязательства друг перед другом. Узы дружбы очень сильны, пока сохраняются, но они, как правило, не долговечны. На четвертой стадии (11-12 лет), проявляемой, по данным Селмана, довольно редко, дружба понимается как длительные, устойчивые отношения, основанные на обязательности и взаимном доверии.

Чаще всего детская дружба прерывается: друзья могут перейти в другую школу или уехать из города. Тогда оба испытывают чувство настоящей потери, чувство горя, пока не находят новых друзей. Иногда дружба прерывается из-за появления новых интересов, вследствие чего дети обращаются к новым партнерам, могущим удовлетворить их потребности (Rubin, 1980).

Друзья есть не у всех детей. В таком случае возникает опасность столкнуться с проблемами социальной адаптации таких детей. Некоторые исследования говорят о том, что наличие даже единственного близкого друга помогает ребенку преодолеть негативное влияние одиночества и неприязни со стороны других детей.

Неустойчивы и черты характера младшего школьника. Особенно это относится к нравственным чертам личности ребенка. Нередко дети бывают, капризны, эгоистичны, грубы, недисциплинированны. Эти нежелательные проявления личности ребенка связаны с неправильным дошкольным воспитанием.

6. Вегетативные дисфункции у детей

Диагностика и лечение синдрома вегетативной дисфункции (СВД) у детей и подростков является одной из актуальных проблем современной педиатрии и неврологии. Это обусловлено, прежде всего, его огромной распространенностью у детей и подростков, трудностью диагностики, высоким риском перехода в хронические заболевания различных органов и систем организма.

Признаки синдрома вегетативной дисфункции можно обнаружить практически у всех детей, начиная с периода новорожденности. В разные возрастные периоды изменяется лишь степень их выраженности. По данным многочисленных эпидемиологических исследований, в популяции СВД у детей встречается в 12 - 25% наблюдений. Причем у девочек она встречается в 2,5 раза чаще, чем у мальчиков.

У школьников частота встречаемости СВД -- 40 - 60%, а у подростков его распространённость возрастает до 82% наблюдений. У детей, по сравнению со взрослыми, при нарушении вегетативной регуляции соматические проявления более выражены.

Огромная распространённость СВД является следствием того, что нарастающий темп современной жизни требует полной отдачи внутренних ресурсов и сил в процессе учебы и работы. За последние годы увеличилось число детей со сниженными приспособительными возможностями организма, что приводит к срыву механизмов регуляции функциональных систем. Под влиянием неправильного воспитания, недосыпания, умственного переутомления, чрезмерных физических нагрузок или гиподинамии, длительной работы на компьютере, высокого уровня личностной тревожности возникает длительное психоэмоциональное напряжение, зачастую приводящее к срыву вегетативной регуляции, особенно у подростков.

СВД у детей и подростков необходимо рассматривать как социально значимую проблему. Нередко признаки СВД, впервые появившиеся в детстве, с возрастом приводят к тяжелым сердечно-сосудистым заболеваниям, бронхиальной астме, язвенной болезни желудка и др. Современная коррекция этих расстройств позволяет сохранить здоровье и предотвратить вероятность их прогрессирования

7. Антропогенные факторы риска заболеваний дыхательной системы детей

Дети в силу их возрастных особенностей наиболее уязвимы в отношении неблагоприятных воздействий экологических факторов и развития экопатологии. Реакции детского организма на загрязняющие вещества даже в допороговых их концентрациях существенно отличаются от таковых у взрослых, и тем более выражены, чем меньше возраст ребенка. По мере повышения концентраций загрязняющих веществ в окружающей среде, закономерно возрастает число детей в популяции, реагирующих на их присутствие.

Поэтому состояние здоровья детей является одним из наиболее чувствительных показателей, отражающих изменения качества окружающей среды, а экологическая патология детского возраста по справедливому определению академика Ю.Е. Вельтищева (1998), прежде всего, представлена врожденными пороками, аллергическими заболеваниями, хроническими соматическими, нервно-психическими и онкологическими заболеваниями.

Общими чертами всех «рукотворных», антропогенных заболеваний человека является их массовость и развитие вследствие длительного воздействия невысокой интенсивности. Часто эти болезни имеют более или менее длительный латентный период в своем проявлении, клинически полисиндромны или атипичны, плохо поддаются «стандартной» терапии (если не устранен неблагоприятно воздействующий экологический фактор).

Для подтверждения экологической их обусловленности безусловно необходимым считается выявление зависимости типа «доза - ответ» либо выявление специфического ответа на патогенный фактор. В то же время реакция организма ребенка на подавляющее большинство вредных веществ (в реальных невысоких концентрациях) в достаточной степени неспецифична и характеризуется ухудшением общих показателей здоровья, снижением иммунологической реактивности, ростом заболеваемости, врожденных пороков и т.д.

Гиперчувствительность детей к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды особенно выражена в критические периоды роста и развития. Наиболее высока чувствительность к неблагоприятным факторам внешнейсреды у эмбриона, новорожденного и у детей раннего возраста.

В то же время, несмотря на гиперчувствительность детей к факторам окружающей среды, не у всех детей, находящихся в неблагоприятных экологических условиях, развиваются экологически зависимые нарушения здоровья. Это объясняется неоднородностью детской популяции. Дети по-разному реагируют на воздействие поллютантов - у некоторых наблюдается гиперчувствительность, у других реакция отсутствует или проявляется частично. Объяснение этому дает наследственный полиморфизм человеческой популяции, полиморфизм белков, ферментов, антигенов тканевой совместимости, клеточных рецепторов и т.д. Существует множество биохимических, иммунологических, функциональных признаков, обусловливающих индивидуальные и возрастные различия реактивности организма.

8. Анатомо-физиологическое особенности онтогенеза опорно-двигательной системы в норме и патологии

Органы движения представляют собой единую систему, где каждая часть и орган формируются и функционируют в постоянном взаимодействии друг с другом. Элементы, входящие в систему органов движения, подразделяют на две основные категории: пассивные (кости, связки и суставы) и активные элементы органов движения (мышцы).

Размер и форма тела человека в значительной мере определяется структурной основой - скелетом. Скелет обеспечивает опорой и защитой все тело и отдельные органы. В составе скелета имеется система подвижно сочлененных рычагов, приводимая в движение мышцами, благодаря чему и совершаются разнообразные движения тела и его частей в пространстве. Отдельные части скелета служат не только вместилищем жизненно важных органов, но и обеспечивают их защиту. Например, череп, грудная клетка и таз служат защитой мозга, легких, сердца, кишечника и др.

До недавнего времени господствовало мнение о том, что роль скелета в организме человека ограничена функцией опоры тела и участием в движении (это и послужило причиной появления термина «опорно-двигательный аппарат»). Благодаря современным исследованиям представление о функциях скелета значительно расширилось. Например, скелет активно участвует в обмене веществ, а именно в поддержании на определенном уровне минерального состава крови. Такие входящие в состав скелета вещества, как кальций, фосфор, лимонная кислота и другие, при необходимости легко вступают в обменные реакции. Функция мышц также не ограничивается включением костей в движение и совершением работы, многие мышцы, окружая полости тела, защищают внутренние органы.

Скелет человека - это система, состоящая из 206 костей, из них 85 парных и 36 непарных. Кости являются органами тела. Вес скелета у мужчины составляет примерно 18 % веса тела, у женщины - 16 %, у новорожденного - 14 %. В состав скелета входят кости различных величины и формы.

По форме кости делятся на: а) длинные (находятся в скелете конечностей); б) короткие (расположены в запястье и предплюсне, т. е. там, где одновременно необходимы большая прочность и подвижность скелета); в) широкие или плоские (образуют стенки полостей, в которых находятся внутренние органы - тазовая кость, кости мозгового черепа); г) смешанные (имеют различную форму).

Соединения костей. Кости сочленяются различными способами. По степени подвижности различают сочленения: а) неподвижные; б) малоподвижные; в) подвижные соединения костей, или суставы.

Неподвижное соединение образуется в результате срастания костей, при этом движения могут быть крайне ограниченными или вовсе отсутствовать. Например, неподвижность костей мозгового черепа обеспечивается тем, что многочисленные выступы одной кости входят в соответствующее углубление другой. Подобное соединение костей называется швом.

Наличие упругих хрящевых прокладок между костями обеспечивает небольшую подвижность. Например, такие прокладки имеются между отдельными позвонками. Во время сокращения мышц прокладки сжимаются, а позвонки сближаются. При активных движениях (ходьбе, беге, прыжках) хрящ действует в качестве амортизатора, тем самым смягчая резкие толчки и предохраняя тело от сотрясения.

Чаще встречаются подвижные соединения костей, что обеспечивается суставами. Концы костей, образующих сустав, покрыты гиалиновым хрящом толщиной от 0,2 до 0,6 мм. Этот хрящ очень эластичен, имеет гладкую блестящую поверхность, поэтому значительно уменьшается трение между костями, что существенно облегчает их движение.

Из очень плотной соединительной ткани образуется суставная сумка (капсула), которая окружает область сочленения костей. Крепкий наружный (фиброзный) слой капсулы прочно соединяет между собой сочленяющиеся кости. Внутри капсула выстлана синовиальной оболочкой. В полости сустава находится синовиальная жидкость, которая действует как смазка и тоже способствует уменьшению трения.

Снаружи сустав укреплен связками. Ряд суставов укрепляется связками и внутри. Кроме того, внутри суставов имеются особые приспособления, которые увеличивают сочлененные поверхности: губы, диски, мениски из соединительной ткани и хряща.

Полость сустава является герметически замкнутой. Давление между суставными поверхностями всегда отрицательное (меньше атмосферного), в связи с чем наружное атмосферное давление препятствует их расхождению.

Типы суставов. По форме суставной поверхности и по осям вращения выделяют суставы: а) с тремя; б) с двумя; в) с одной осью вращения.

Первую группу составляют шаровидные суставы - наиболее подвижные (например, сустав между лопаткой и плечевой костью). Сустав между безымянной костью и бедром, называемый ореховидным, является разновидностью шаровидного сустава.

Вторую группу составляют эллипсовидные (например, сустав между черепом и первым шейным позвонком) и седловидные суставы (например, сустав между пястной костью первого пальца руки и соответствующей костью запястья).

К третьей группе относятся блоковидные (суставы между фалангами пальцев), цилиндрические (между локтевой и лучевой костями) и винтообразные суставы (образующие локтевой сустав).

Строение кости. Каждая кость представляет собой сложный орган, состоящий из костной ткани, надкостницы, костного мозга, кровеносных и лимфатических сосудов и нервов. За исключением соединяющихся поверхностей, вся кость покрыта надкостницей - тонкой соединительно-тканной оболочкой, богатой нервами и сосудами, которые проникают из нее в кость через особые отверстия. К надкостнице прикрепляются связки и мышцы. Клетки, составляющие внутренний слой надкостницы, растут и размножаются, чем обеспечивается рост кости в толщину, а в случае перелома - образование костной мозоли.

Распилив трубчатую кость вдоль длинной оси, можно увидеть, что на поверхности расположено плотное (или компактное) вещество кости, а под ним (в глубине) - губчатое. В коротких костях, таких как позвонки, преобладает губчатое вещество. В зависимости от нагрузки, которую испытывает кость, компактное вещество образует слой разной толщины. Губчатое вещество образуется очень тонкими костными перекладинами, ориентированными параллельно линиям основных напряжений. Это позволяет кости выдерживать значительные нагрузки.

Плотный слой кости имеет пластинчатое строение и похож на систему вставленных друг в друга цилиндров, что также придает кости крепость и легкость. Между пластинками костного вещества лежат клетки костной ткани. Костные пластинки составляют межклеточное вещество костной ткани.

Трубчатая кость состоит из тела (диафиза) и двух концов (эпифизов). На эпифизах располагаются суставные поверхности, которые покрыты хрящом, участвующим в образовании сустава. На поверхности костей размещаются бугры, бугорки, борозды, гребни, вырезки, к которым прикрепляются сухожилия мышц, а также отверстия, через которые проходят сосуды и нервы.

Химический состав кости. Высушенная и обезжиренная кость имеет следующий состав: органические вещества - 30 %; минеральные вещества - 60 %; вода - 10 %.

К органическим веществам кости относят волокнистый белок (коллаген), углеводы и многие ферменты.

Минеральные вещества кости представлены солями кальция, фосфора, магния и многими микроэлементами (такими как алюминий, фтор, марганец, свинец, стронций, уран, кобальт, железо, молибден и др.). Скелет взрослого человека содержит около 1200 г кальция, 530 г фосфора, 11 г магния, т. е. 99 % всего кальция, имеющегося в теле человека, содержится в костях.

У детей в костной ткани преобладают органические вещества, поэтому их скелет более гибкий, эластичный, легко деформируется при длительной и тяжелой нагрузке или неправильных положениях тела. Количество минеральных веществ в костях с возрастом увеличивается, в связи с чем кости становятся более хрупкими и чаще ломаются.

Органические и минеральные вещества делают кость прочной, твердой и упругой. Прочность кости обеспечивается также ее структурой, расположением костных перекладин губчатого вещества соответственно направлению сил давления и растяжения.

Кость тверже кирпича в 30 раз, гранита - в 2,5 раза. Кость прочнее дуба. По прочности она в девять раз превосходит свинец и почти так же прочна, как чугун. В вертикальном положении бедренная кость человека выдерживает давление груза до 1500 кг, а большеберцовая кость - до 1800 кг.

Развитие костной системы в детстве и юности. В период внутриутробного развития у детей скелет состоит из хрящевой ткани. Точки окостенения появляются через 7-8 недель. Новорожденный имеет окостеневшие диафизы трубчатых костей. После рождения процесс окостенения продолжается. Сроки появления точек окостенения и окончания окостенения различны для разных костей. При этом для каждой кости они относительно постоянны, по ним можно судить о нормальном развитии скелета у детей и об их возрасте.

Скелет ребенка отличается от скелета взрослого человека своими размерами, пропорциями, строением и химическим составом. Развитие скелета у детей определяет развитие тела (например, мускулатура развивается медленнее, чем растет скелет).

Существует два пути развития кости.

1. Первичное окостенение, когда кости развиваются непосредственно из зародышевой соединительной ткани - мезенхимы (кости свода черепа, лицевой части, отчасти ключица и др.). Сначала образуется скелетогенный мезенхимный синцитий. В нем закладываются клетки - остеобласты, которые превращаются в костные клетки - остеоциты, и фибриллы, пропитанные солями кальция и превращающиеся в костные пластинки. Таким образом, кость развивается из соединительной ткани.

2. Вторичное окостенение, когда кости первоначально закладываются в виде плотных мезенхимных образований, имеющих примерные очертания будущих костей, затем превращаются в хрящевые ткани и замещаются костными тканями (кости основания черепа, туловища и конечностей).

При вторичном окостенении развитие костной ткани происходит замещением и снаружи, и внутри. Снаружи образование костного вещества происходит остеобластами надкостницы. Внутри окостенение начинается с образования ядер окостенения, постепенно хрящ рассасывается и замещается костью. По мере роста кость рассасывается изнутри специальными клетками - остеокластами. Нарастание костного вещества идет снаружи. Рост кости в длину происходит за счет образования костного вещества в хрящах, расположенных между эпифизом и диафизом. Эти хрящи постепенно сдвигаются в сторону эпифиза.

Многие кости в человеческом организме закладываются не целиком, а отдельными частями, которые потом сливаются в единую кость. Например, тазовая кость сначала состоит из трех частей, сливающихся вместе к 14-16 годам. Также закладываются тремя основными частями и трубчатые кости (ядра окостенения в местах образования костных выступов не учитываются). Например, большеберцовая кость у зародыша первоначально состоит из сплошного гиалинового хряща. Окостенение начинается в средней части приблизительно на восьмой неделе внутриутробной жизни. Замещение на кость диафиза происходит постепенно и идет сначала снаружи, а затем изнутри. При этом эпифизы остаются хрящевыми. Ядро окостенения в верхнем эпифизе появляется после рождения, а в нижнем - на втором году жизни. В средней части эпифизов кость сначала растет изнутри, потом снаружи, в результате чего остаются отделяющие диафиз от эпифизов две прослойки эпифизарного хряща.

В верхнем эпифизе бедренной кости образование костных балочек происходит в возрасте 4-5 лет. После 7-8 лет они удлиняются и становятся однородными и компактными. Толщина эпифизарного хряща к 17-18 годам достигает 2-2,5 мм. К 24 годам рост верхнего конца кости заканчивается и верхний эпифиз срастается с диафизом. Нижний эпифиз прирастает к диафизу еще раньше - к 22 годам. С окончанием окостенения трубчатых костей прекращается их рост в длину.

Процесс окостенения. Общее окостенение трубчатых костей завершается к концу полового созревания: у женщин - к 17-21, у мужчин - к 19-24 годам. Из-за того, что у мужчин половое созревание заканчивается позднее, чем у женщин, они имеют в среднем более высокий рост.

С пяти месяцев до полутора лет, т. е. когда ребенок становится на ноги, происходит основное развитие пластинчатой кости. К 2,5-3 годам остатки грубоволокнистой ткани уже отсутствуют, хотя в течение второго года жизни большая часть костной ткани имеет пластинчатое строение.

Пониженная функция желез внутренней секреции (передней части аденогипофиза, щитовидной, околощитовидных, вилочковой, половых) и недостаток витаминов (особенно витамина D) могут вызвать задержку окостенения. Ускорение окостенения происходит при преждевременном половом созревании, повышенной функции передней части аденогипофиза, щитовидной железы и коры надпочечников. Задержка и ускорение окостенения чаще всего проявляются до 17-18 лет, и разница между «костным» и паспортным возрастами может достичь 5-10 лет. Иногда на одной стороне тела окостенение происходит быстрее или медленнее, чем на другой.

С возрастом химический состав костей изменяется. Кости детей содержат больше органических веществ и меньше неорганических. По мере роста значительно увеличивается количество солей кальция, фосфора, магния и других элементов, меняется соотношение между ними. Так, у маленьких детей в костях больше всего задерживается кальция, однако по мере взросления происходит смещение в сторону большей задержки фосфора. Неорганические вещества в составе костей новорожденного составляют одну вторую веса кости, у взрослого - четыре пятых.

Изменение строения и химического состава костей влечет и изменение их физических свойств. У детей кости более эластичны и менее ломки, чем у взрослых. Хрящи у детей также более пластичны.

Возрастные различия в строении и составе костей особенно отчетливо проявляются в количестве, расположении и строении гаверсовых каналов. С возрастом их число уменьшается, а расположение и строение изменяются. Чем старше ребенок, тем больше в его костях плотного вещества, у маленьких детей больше губчатого вещества. К 7 годам строение трубчатых костей сходно с таковым у взрослого человека, однако между 10-12 годами губчатое вещество костей еще интенсивнее изменяется, его строение стабилизируется к 18-20 годам.

Чем младше ребенок, тем больше надкостница сращена с костью. Окончательное разграничение между костью и надкостницей происходит к 7 годам. К 12 годам плотное вещество кости имеет почти однородное строение, к 15 годам совершенно исчезают единичные участки рассасывания плотного вещества, а к 17 годам в нем преобладают большие остеоциты.

С 7 до 10 лет резко замедляется рост костно-мозговой полости в трубчатых костях, окончательно она формируется с 11-12 до 18 лет. Увеличение костно-мозгового канала происходит параллельно с равномерным ростом плотного вещества.

Между пластинками губчатого вещества и в костно-мозговом канале находится костный мозг. В связи с большим количеством кровеносных сосудов в тканях у новорожденных есть только красный костный мозг - в нем происходит кроветворение. С шести месяцев начинается постепенный процесс замены в диафизах трубчатых костей красного костного мозга на желтый, состоящий по большей части из жировых клеток. Замена красного мозга заканчивается к 12-15 годам. У взрослых красный костный мозг сохраняется в эпифизах трубчатых костей, в грудине, ребрах и позвоночнике и составляет приблизительно 1500 куб. см.

Срастание переломов и образование костной мозоли у детей происходит через 21-25 дней, у грудных детей этот процесс происходит еще быстрее. Вывихи у детей до 10 лет редки ввиду большой растяжимости связочного аппарата.

Размещено на Allbest.ru