Ріст і розвиток кісткового скелета

Кістковий скелет і прикріплені до нього м'язи складають іпорно-руховий апарат людини. Як і у всіх хребетних, скелет людини являє собою структурну основу його тіла, визначає його форму, розмір і пропорції. Скелет захищає від механічних впливів головний і спинний мозок, а також формує порожнини, в яких під надійним захистом перебувають внутрішні органи. Переміщення ланок тіла здійснюються Вона толара того, що окремі кістки з'єднані одна з іншого за допомогою рухомих зчленувань, а м'язи, прикріплені до різних кісток, здатні переміщати одну кістку щодо іншої. Всі рухи людини - це переміщення в просторе нд ланок його тіла.

Особливості опорно-рухового апарату людини багато в чому пов'язані з розмірами його тіла, а також з прямоходінням. Проте, як і у всіх ссавців, тіло людини сосі опт з голови, тулуба і кінцівок, причому така будова набуває ембріон вже на 3-му місяці внутрішньоутробного життя.

Кость. Скелет складається з кісток, яких у дорослої людини більше 200. Кость - це дуже складний орган, який має, як і ніс інші органи, клітинну будову. Всередині кістки проходять численні порожнини і канали, кістка рясно забезпечується кров'ю і лімфою, до неї підходять численні нервові закінчення, які сприймають інформацію про стан кісткової тканини і передають імпульси з нервових центрів. Усередині багатьох кісток є порожнина, де розташований кістковий мозок - найважливіший орган кровотворення, в якому утворюються всі типи клітин крові. Зовні кістка вкрита над-кіс и пі цею - спеціальним захисним, дуже чутливою до механічного впливу оболонкою. Клітини окістя ростуть і розмножуються, забезпечуючи потовщення кістки зі зростанням.

Кость - дуже міцне і тверде речовина: в 30 разів твердіше Цеглини, в 2,5 рази твердіше граніту; міцність кістки в 9 разів вище, ніж у свинцю, і майже настільки ж велика, як у чавуну. Стегнова кістка людини у вертикальному положенні витримує тиск до 1,5 т, а большеберцовая - до 1,8 т.

Механічна міцність кістки залежить від вмісту в ній міперальних-речовин, особливо солей кальцію. У складі кістки близько К)% води, 30% білка і інших органічних речовин, а решта (00%) - мінеральні солі. Найважливішим органічним складовим кісткової тканини є білок колаген, який утворює еластичні і в'язкі волокна. Саме цей білок надає кісткам пружність. Хрящова тканина, що вистилає суглоби і знаходиться

гнучкий і еластичний, Рис. 2. Послідовні стадії окостеніння здатний легко деформуватися під впливом зовнішніх причин - важкої фізичної роботи, неправильного положення тіла і т.п.

Процес насичення кістки мінеральними речовинами називається мінералізацією. У міру зростання і розвитку людини мінералізація його кісток збільшується, досягаючи оптимальних значень до кінця статевого дозрівання. Мінералізація кістки призводить до того, що хрящові ділянки поступово перетворюються в кісткові, тому цей процес називається також окостенінням (рис. 2). З віком кістки стають менш еластичними, але більш крихкими. До старості, коли мінеральний обмін порушується, з кістки вимивається значна кількість кальцію, в результаті кістки втрачають міцність, зберігаючи при цьому свою крихкість. Ось чому у людей похилого віку так часті переломи кісток.

Протягом першого року життя окостеніння кістяка відбувається дуже активно в безлічі точок. Цьому сприяє специфічна будова кісткової тканини дитини, зокрема відносно більшу (в 5-10 разів в розрахунку на одиницю площі поперечного перерізу) кількість каналів, за якими всередині кістки проходять дрібні судини. Завдяки цьому постачання кісток кров'ю у дітей набагато більш інтенсивне, ніж у дорослих.

На розвиток кісткового скелета може негативно позначатися порушення балансу вітаміну D, який бере участь у метаболізмі кальцію в кістковій тканині. Нестача вітаміну веде до появи рахіту, який проявляється в уповільненні процесів окостеніння і, як наслідок, - в порушенні пропорцій у розвитку кісток, що зчленовуються. Ознаки рахіту особливо часто видно по зміненій формі черепа і грудної клітини. Для профілактики рахіту прийнято давати дітям першого року життя риб'ячий жир або синтетичний вітамін D. У той же час надлишок цього вітаміну також небажаний, так як він може призводити до прискореного

ренію процесів окостеніння і гальмування ростових процесів в кістковій тканині.

Ріст і розвиток кісток закінчуються до 20-24 років у чоловіків і на 2 3 роки раніше - у женшин. До цього часу завершується окостеніння всіх зон росту, тобто заміна в них хрящової тканини на кісткову. Ріст кістки в товщину може в певних умовах тривати і пізніше. На цьому, зокрема, засноване зрощення кісток після перелому.

Череп. Вмістилищем головного мозку, а також каркасом для м'язів, що забезпечують міміку і первинну обробку їжі в ротовій порожнині, є кістки черепа (рис. 3).

Череп новонародженого складається з декількох окремих кісток, з'єднаних м'якої сполучною тканиною. У тих місцях, попелиці сходяться 3-4 кістки, ця перетинка особливо велика, такі зони називають джерельця. Завдяки джерельцям кістки черепа зберігають рухливість, що має найважливіше значення при пологах, так як голова плода в процесі пологів повинна пройти через дуже вузькі родові шляхи жінки. Після народження джерельця заростають в основному до 2-3 місяців, але найбільший з них - лобовий - тільки до віку 1,5 років.

Мозкова частина черепа дітей значно більше розвинена, ніж лицьова. Інтенсивний розвиток лицьової частини відбувається в період напівростового стрибка, і особливо - в підлітковому періоді під впливом гормону росту. У новонародженого обсяг мозкового відділу черепа в 6 разів більше обсягу лицьового, а у дорослого - в 2-2,5 рази.

Голова дитини щодо дуже велика. З віком істотно змінюється співвідношення між висотою голови і зростанням. Це співвідношення використовується як один з морфологічних критеріїв біологічного віку дитини.

Хребет. Хребет новонародженого, як і дорослого, складається з 32-33 хребців (7 шийних, 12 грудних, 5 поперекових, 5 тазових і 3-4-х хвостових), причому їх зростання і окостеніння закінчуються тільки з статевим дозріванням. Головною відмінною рисою хребта дитини першого року життя є практична відсутність вигинів. Вони формуються поступово (рис. 4), у міру зростання тулуба і реалізації антигравітаційна реакцій (сидіння, стояння, прямоходіння), і покликані забезпечити биомеханически найбільш ефективні режими

Мал. 4. Формування вигинів хребта в онтогенезі дитини

як при статичній, так і при динамічному навантаженні. Першою утворюється шийна кривизна (опуклістю вперед), коли у дитини з'являється можливість утримувати у вертикальному положенні голову. До кінця першого року життя формується поперековий кривизна (також опуклістю вперед), необхідна для реалізації пози стояння і акту прнмохожденія. Грудна кривизна (опуклістю назад) формується пізніше. Хребет дитини цього віку ще дуже еластичний, і в лежачому положенні його вигини згладжуються. Недолік рухової активності в цьому віці негативно позначається на розвитку нормальної кривизни хребетного стовпа.

Слід підкреслити, що формування нормальної кривизни хребта - найважливіший етап у розвитку не тільки кісткового скелета, але і всіх внутрішніх органів, так як від форми і вигинів хребта залежить взаємне розташування органів у грудній клітці та черевній порожнині. Крім того, хребет - вмістилище спинного мозку, з якого проводять нервові шляхи відходять до всіх порожнинних органів і тканин, а також до кожної скелетної м'язі. Порушення в розвитку хребта можуть мати найважчі наслідки для здоров'я. Саме тому так важлива профілактика, яку слід починати вже на першому році життя дитини, виконуючи з ним обережні і помірні фізичні вправи і масажуючи його при дотриманні гігієнічних норм і правил поводження з дитиною. Найбільш часто розвивається сколіоз - бічні викривлення хребта в шийному і грудному відділах (рис. 5), причому нерідко вони виникають в результаті неправильного догляду за дитиною. Так, дуже важливо стежити, щоб дитина спала на досить твердій поверхні з невисокою подушкою, в зручній і природній позі, а також періодично її міняв - це один із засобів профілактики сколіозів шийного відділу. Сколіози грудного відділу, а також кіфоз (передньо-заднє викривлення грудного відділу) і лордоз (надмірний вигин у поперековій області вперед) в ранньому віці розвиваються рідко.

Зростання хребта найбільш інтенсивно відбувається в перші 2 гада життя. При цьому спочатку все відділи хребта ростуть відносно рівномірно, а починаючи з 1,5 років зростання верхніх відділів - шийного та верхнегрудного - сповільнюється, і збільшення довжини відбувається в більшій мірі за рахунок поперекового відділу. Таким чином, в динаміці зростання хребетного стовпа також відзначається виражений градієнт темпів розвитку - «від голови до хвоста». Наступний етап прискорення зростання хребта - період «напівростового» стрибка. Останнє витягування хребта відбувається на початкових етапах статевого дозрівання, після чого зростання хребців сповільнюється.

Окостеніння хребців триває протягом усього дитячого віку, причому до 14 років окостеневают тільки їх середні частини. Завершується окостеніння хребців тільки до 21-23 років. Вигини хребта, що почали формуватися на 1-му році життя, повністю формуються у віці 12-14 років, тобто на початкових стадіях статевого дозрівання.

Грудна клітина. Грудний відділ хребта, 12 пар ребер і груліна складають грудну клітку, в якій під цією надеж

ної захистом розміщені серце, легені та інші життєво важливі органи. Рухи ребер під впливом міжреберних м'язів забезпечують акт дихання. Ось чому форма і розмір грудної клітини мають найважливіше значення дія здійснення фізіологічних процесів.

У новорождеіного грудна клітка має конічну форму, причому її розмір від грудини до хребта більше, ніж поперечний. У дорослої людини - навпаки.

За мерс зростання дитини форма грудної клітини змінюється. Зменшується кут, під яким ребра з'єднані з хребтом. Уже до кінця 1-го року життя це забезпечує значне збільшення амплітуди дихальних рухів грудної клітки, що робить дихання глибшим і ефективним і дозволяє знизити його темп. Конічна форма грудної клітини після 3-4 років змінюється на циліндричну, а до 6 років пропорції грудної кчеткі стають схожими на пропорції дорослої людини. Це в ще більшому ступені дозволяє збільшити ефективність дихальних рухів, особливо при фізичному навантаженні. До 12-13 років грудна клітка набуває ту ж форму, що у дорослого.

Форма грудної клітини після 12-13 років тісно пов'язана з будовою тіла. Представники доліхоморфного (витягнутих в довжину) типів мають подовжену, циліндричну грудну клітку з гострим епігастральній кутом (кут між двома нижніми ребрами в точці їх зрощення з грудиною). У представників брахіморфний (з переважанням ширини) типів грудна клітка стає бочкообразной, короткою, з тупим епігастральній кутом. У проміжного мезоморфного типу епігастральній кут буває прямим, Скелет верхніх кінцівок. Пояс верхніх кінцівок складається з двох лопаток і двох ключиць. Вони утворюють жорсткий каркас, який формує верхню межу тулуба. До лопаток рухомо прикріплені кістки вільних кінцівок (правої і лівої), які включають плечову кістку, передпліччя (променева і ліктьова кістки) і кисть (дрібні кістки зап'ястя, 5 довгих п'ясткових кісток і кістки пальців).

Окостеніння вільних кінцівок триває до 18-20 років, причому раніше всією окостеневают ключиці (практично ще внутрішньоутробно), потім - лопатки і останніми - кістки кисті. Саме ці дрібні кістки служать об'єктом рентгенографічного дослідження при визначенні «кісткового віку». На рентгенограмі ці дрібні кісточки у новонародженого тільки намічаються і стають чітко видимими тільки до 7 років. До 10-12 років виявляються подові відмінності, які полягають в більш швидкому окостенінні у дівчаток в порівнянні з хлопчиками (різниця становить приблизно 1 рік). Окостеніння фаланг пальців завершується в основному до 11 років, а зап'ястя - в 12 років, хоча окремі зони продовжують залишатися не окостенілими до 20-24 років.

Скелет нижніх кінцівок. Пояс нижніх кінцівок включає таз і вільні нижні кінцівки. Таз складається з крижів (нижній відділ хребта) і нерухомо з'єднаних з ним двох тазових кісток. У дітей кожна тазова кістка складається з трьох самостійних кісток: клубової, лобкової і сідничної. Їх срашеніе і окостеніння починається з 5-6 років, а завершується до 17-18 років. Крижі у дітей також еше складається з несросшихся хребців, які з'єднуються в єдину кістку в підлітковому ішзрасте. У цьому віці важливо стежити за ходою, якістю та зручністю взуття, а також остерігатися різких ударів, здатних завдати шкоди хребту. Неправильне зрощення або деформація кісток таза може мати несприятливий вплив на чдоровье надалі. Зокрема, для дівчаток дуже важливі форма І розмір виходу з малого таза, яка впливає на проходження плода при пологах. Статеві відмінності в будові таза починають проявлятися у віці 9 років.

До тазових кісток прикріплені стегнові кістки вільних Нижніх кінцівок. Нижче розташовані пари кісток гомілки - Оольшеберцовие і малогомілкові, а потім кістки стопи: предплюс- | ш. плюсна, фаланги пальців. Стопа утворює звід, що спирається на п'яткову кістку. Звід стопи - винятковий привілей Людини, пов'язана з прямоходінням. Звід діє як ресора, пом'якшуючи удари і поштовхи при ходьбі і бігу, а також розподіляючи ШЖесть при перенесенні вантажів. Склепінні стопи формується тільки Після 1 року, коли дитина починає ходити. Сплощення зводу стопи - плоскостопість (рис. 6) - одне з найчастіших порушень постави, з Яким необхідно боротися.

Порядок і терміни окостеніння вільних нижніх кінцівок в цілому повторюють закономірності, характерні для верхніх.

15