Характеристика и особенности развития мышечной системы человека

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

В организме человека насчитывается около 600 скелетных мышц. Все движение человека в окружающем мире производятся рефлекторными сокращениями определенных групп скелетных мышц, обеспечивающих выполнение трудовых движений, физических упражнений и функцию речи. Сокращение скелетных мышц вызываются воздействием внешней среды на внешние органы чувств, из которых центростремительные нервные импульсы поступают в центральную нервную систему.

Чтобы целенаправленно развить силу, нужно иметь представление о мышечной системе человека. Мышечная система имеет важнейшее значение в жизнедеятельности организма.

1. Скелетные мышцы, строение, виды, функции

Скелетные мышцы являются активной частью опорно-двигательного аппарата, построены они из поперечнополосатых мышечных волокон. Мышцы прикрепляются к костям скелета и при своем сокращении приводят костные рычаги в движение.

Скелетные мышцы обладают такими свойствами, как возбудимость, проводимость и сократимость. Сократимость является специфическим свойством мышц. Возбуждение и сокращение мышц вызывается нервными импульсами, поступающими из нервных центров. Нервные импульсы, приходящие в область нервно-мышечного синапса (место контакта нерва и мышцы), приводят к выделению в постсинаптической мембране медиатора ацетилхолина, вызывающего потенциал действия. Под влиянием потенциала действия происходит высвобождение кальция, запускающего всю систему мышечного сокращения. В присутствии ионов Ca2+ под влиянием активного фермента миозина начинается расщепление аденозинтрифосфата (АТФ), являющегося основным источником энергии при мышечном сокращении. При передаче этой энергии на миофибриллы белковые нити начинают перемещаться относительно друг друга, в результате чего изменяется длина миофибрилл - мышца сокращается.

У мышц различают сократительную часть брюшко, построенное из поперечнополосатой мышечной ткани, и сухожильные концы - сухожилия, которые прикрепляются к костям скелета. Однако у некоторых мышц сухожилия вплетаются в кожу (мимические мышцы), прикрепляются к глазному яблоку. Образованы сухожилия из оформленной плотной волокнистой соединительной ткани и отличаются большой прочностью.

Форма мышц.

Наиболее часто встречаются мышцы веретенообразные и лентовидные. Веретенообразные мышцы располагаются преимущественно на конечностях, где они действуют на длинные костные рычаги. Лентовидные мышцы имеют различную ширину, обычно участвуют в образовании стенок туловища, брюшной, грудной полостей. Мышцы могут иметь перистое строение, когда мышечные пучки прикрепляются к сухожилию с одной, двух или нескольких сторон (похожи на птичье перья).

Строение мышцы.

Функциональная единица скелетной мышцы называется мышечное волокно. Оно является удлиненной, цилиндрической клеткой с множественными ядрами, имеющей ширину 10-100 мкм и длину от нескольких миллиметров до 30 см. Цитоплазма волокна называется саркоплазма, которая покрывается внутренней капсульной оболочкой клетки, называющейся сарколемма. Тонкая оболочка, называющаяся внутренним перимизием (или эндомизием), окружает каждое отдельное волокно.

Скелетные мышцы:

· обеспечивают определенную позу тела человека;

· перемещают тело в пространстве;

· перемещают отдельные части тела относительно друг друга;

· являются источником тепла, выполняя терморегуляционную функцию.

2. Изменение структуры и функциональных свойств скелетных мышц с возрастом

Формирование скелетных мышц происходит на очень ранних этапах развития. На восьмой неделе внутриутробного развития различимы уже все мышцы, а к десятой неделе развиваются сухожилия.

Структура скелетной мышечной ткани у детей разного возраста имеет ряд отличий. У новорождённого мышечные волокна расположены рыхло, их толщина 4-22 мкм. В постнатальном периоде рост мышечной массы происходит в основном за счёт утолщения мышечных волокон, и к 18-20 годам их диаметр достигает 20-90 мкм. В целом мышцы у детей раннего возраста более тонкие и слабые, а мышечный рельеф сглажен и становится отчётливым обычно только к 5-7 годам жизни.

Фасции у новорождённого тонкие, рыхлые, легко отделяются от мышц. Так, слабое развитие сухожильного шлема и рыхлое соединение его с надкостницей костей свода черепа предрасполагают к образованию гематом при прохождении ребёнка через родовые пути. Созревание фасций начинается с первых месяцев жизни ребёнка и связано с функциональной активностью мышц. В мышцах новорождённого относительно много интерстициальной ткани. В первые годы жизни происходит абсолютное увеличение рыхлой внутримышечной соединительной ткани, а относительное количество клеточных элементов на единицу площади уменьшается. Наряду с развитием мышечных волокон идёт формирование эндомизия и перимизия. Его дифференцировка заканчивается к 8-10 годам.

Мышцы ребёнка характеризуются рядом функциональных особенностей. Так, у детей отмечают повышенную чувствительность мышц к некоторым гуморальным агентам (в частности, к ацетилхолину). Во внутриутробном периоде скелетные мышцы отличаются низкой возбудимостью. Мышца воспроизводит лишь 3-4 сокращения в секунду. С возрастом число сокращений доходит до 60-80 в секунду. Созревание нервномышечного синапса приводит к значительному ускорению перехода возбуждения с нерва на мышцу. У новорождённых мышцы не расслабляются не только во время бодрствования, но и во сне. Постоянную их активность объясняют участием мышц в теплопродукции (так называемый сократительный термогенез) и метаболических процессах организма, стимуляции развития самой мышечной ткани.

3. Мышечная масса и сила мышц в различные возрастные периоды

Сокращаясь, мышцы выполняют работу. Работа зависит от их силы. Мышца тем сильнее, чем больше в ней мышечных волокон, то есть чем она толще. При пересчете на 1 см2 поперечного сечения мышца способна поднять груз до 10 кг.

Сила мышц зависит и от особенностей прикрепления их к костям. Кости вместе с прикрепляющимися к ним мышцами являются своеобразными рычагами, и мышца может развивать тем большую силу, чем дальше от точки опоры рычага к точке приложения силы тяжести она прикрепляется.

Сила сокращений с возрастом увеличивается неравномерно в разных группах мышц. Она зависит от развития нервной системы и совершенствования нервных и нервно-гуморальных регуляций скелетных мышц и внутренних органов.

Абсолютная сила мышц с 7 до 11 лет увеличивается равномерно, с 11 до 13 лет она растет быстрее, особенно у мальчиков, а с 13 до 15 лет ее прирост замедляется.

У детей сила различных мышечных групп изменяется в зависимости от характера физических упражнений. Например, дети легкоатлеты имеют силу мышц рук большую, чем конькобежцы, у которых больше становая сила (сила мышц спины).

В раннем детстве мышцы туловища развиваются значительно быстрее мышц верхней и нижней конечности. К году мышцы верхней конечности более развиты, чем мышцы нижней конечности. К 4-5 годам мышцы плеча и предплечья обгоняют в развитии мышцы кисти. Ускорение развития мышц кисти происходит в 6-7 лет, когда ребенок приучается к труду и письму. Развитие мышц - сгибателей начинает опережать развитие мышц - разгибателей. У сгибателей масса больше, чем у разгибателей.

Масса мышц интенсивно нарастает, когда ребенок начинает ходить, и к 2-3 годам составляет примерно 23% массы тела, далее повышается к 8-ми годам до 27%. У подростков 15 лет она составляет 32,6% массы тела. Наиболее быстро масса мышц нарастает в возрасте от 15 до 17-18 лет и составляет 44,2%.

Увеличение мышечной массы достигается как их удлинением, так и увеличением их толщины, в основном за счет диаметра мышечных волокон. К 3-4 годам диаметр мышц возрастает в 2-2,5 раза. С возрастом резко увеличивается количество миофибрилл. К 7 годам по сравнению с новорожденным оно увеличивается в 15-20 раз. В период от 7 до 14 лет рост мышечной ткани происходит как за счет структурных преобразований мышечного волокна, так и в связи со значительным ростом сухожилий.

Увеличение мышечной массы и структурные преобразования (растяжимость, эластичность) мышечных волокон приводят к увеличению с возрастом мышечной силы. В дошкольном возрасте сила мышц незначительна. После 4-5 лет увеличивается сила отдельных мышечных групп. Наиболее интенсивно мышечная сила увеличивается в подростковом возрасте. У мальчиков прирост силы начинается в 13-14-лет, у девочек - с 10-12 лет. В 13-14 лет проявляются половые различия в мышечной силе, показатели относительной силы мышц девочек значительно уступают соответствующим показателям мальчиков.

В 18 лет рост силы замедляется и к 25-26 годам заканчивается.

4. Последовательность развития различных мышц, особенности развития двигательных качеств у детей и подростков

К двигательным качествам относятся сила, скорость (быстрота), ловкость, гибкость и выносливость. Они обусловлены ростом и развитием всего организма. Однако особенно велика роль роста, развития и совершенствования функций органов чувств, нервной системы и двигательного аппарата, а также возрастных изменений обмена веществ и функций внутренних органов. С возрастом эти качества изменяются неравномерно и в разных сочетаниях. Например, скорость и ловкость обычно взаимосвязаны; большая скорость может развиваться при малой силе и выносливости. Различные двигательные качества изменяются в зависимости от роста и развития разных систем органов. Например, для прироста силы имеет значение трофическая функция нервной системы, особенно симпатической, а именно регуляция ею обмена веществ в мышцах, а также утолщение мышечных волокон и физиологического поперечника мышц, перестройка скелета, суставов, сухожилий, прикрепляющих мышцы к костям. Для прироста скорости необходимо совершенствование функций органов чувств, нервной системы и двигательного аппарата. Для повышения выносливости существенное значение имеет экономизация обмена веществ, особенно в мышцах, улучшение функций нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Ловкость развивается у детей довольно медленно. Наибольшие изменения в координации движений, как указывалось ранее, наблюдаются у детей в возрасте от 7 до 12-13 лет. В этот же период создается основа для овладения сложными двигательными навыками в последующие годы. Поэтому детям этого возраста рекомендуется выполнять как наиболее физических упражнений для воспитания координации движений. При этом важно совершенствовать мышечное чувство (умение различать темп и расслабления мышц), а также чувство времени и пространства.

Скорость и частота движений детей с возрастом увеличивается, особенно в 10-13 лет, и достигают максимума к 14-15 годам.

Гибкость. Общая подвижность позвоночника при сгибании увеличивается с возрастом неравномерно. В раннем возрасте (от года до трех лет), когда опорно-связочный аппарат ребенка только формируется, подвижность в его суставах достаточно велика и не требует специальной «тренировки» физическими упражнениями. А вот обычная ОФП не повредит: детская аэробика, ритмика и самая простая хореография, подвижные игры во дворе - все это будет способствовать развитию гибкости. Такие укрепляющие занятия можно практиковать уже с полуторагодовалого возраста. Целенаправленно начинать развивать гибкость у ребенка лучше всего с 6-7 лет. К этому возрасту мышечно-связочный аппарат уже окрепнет, а его растяжимость останется по-прежнему высокой. Самых лучших результатов в развитии гибкости можно добиться в возрасте от 6 до 9 лет. Поэтому, если вы хотите сохранить природную гибкость ребенка, специальные занятия нужно начинать в младшем школьном возрасте, в противном случае пластичность тела неизбежно будет снижаться.

5. Соотношение тонуса мышц сгибателей и разгибателей у детей различного возраста

скелетный мышечный двигательный

Развитие различных групп мышц происходит неравномерно. В 4-5 лет более развиты мышцы предплечья, отстают в развитии мышцы кисти. Ускоренное согревание мышц кисти происходит в 6 - 7 лет. Причем разгибатели развиваются медленнее сгибателей. С возрастом изменяется соотношение тонуса мышц. В раннем детстве повышен тонус мышц кисти, разгибателей бедра т.д. постепенно распределение тонуса нормализуется.

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.

Заключение

Одна из функций человеческого организма - изменение положения частей тела, передвижение в пространстве. Движения происходят при участии костей, выполняющих функции рычагов, и скелетных мышц, которые вместе с костями и их соединениями образуют опорно-двигательный аппарат. Кости и соединения костей составляют пассивную часть опорно-двигательного аппарата, а мышцы, выполняющие функции сокращаться и изменять положение костей, - активную часть. Важно знать, как развивается мышечная система человека, чтобы предотвратить возможное неправильное развитие.

Список литературы

1. Возрастная физиология и школьная гигиена: Пособие для студентов пед. ин-тов. / А.Г. Хрипкова, М.В. Антропова, Д.А. Фарбер. - М.: Просвещение, 1990. - 319с.

2. Гальперин С.И. Анатомия и физиология человека (Возрастные особенности с основами школьной гигиены). Изд. 2-е, перераб. и доп. Учеб. пособие для пед. ин-тов. М., «Высш. школа», 1974. - 486с.

3. Сапин М.Р., Сивоглазов В.И. Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма): Учеб. пособие для студ. сред. пед. учеб. заведений. - 3-е изд., стереотип. - М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 448с.

Размещено на Allbest.ru