Развитие мышечной системы ребенка школьного возраста

У детей, в отличие от взрослых, отношение массы мышц к массе тела меньше. Считается, что у новорожденного доношенного ребенка масса мышц составляет 23,3% от массы тела, у ребенка 8 лет — уже 27,7%, в 15 лет — 32,6%, а у взрослого — 44,2%.

С периода новорожденное до периода зрелости масса мышечной ткани возрастает в 37 раз, в то же время масса скелета увеличивается в 27 раз. С возрастом меняется и распределение мышечной ткани. Чем меньше ребенок, тем больше мышечной массы приходится на туловище, чем он старше, тем больше мышц приходится на конечности. У детей раннего возраста преобладает тонус мышц-сгибателей. В более старшем возрасте он становится слабее.

Гистологическое строение мышц детей имеет возрастные особенности. У новорожденных диаметр мышечного волокна равен 7 мкм, а к 16 годам он увеличивается до 28 мкм и больше. Параллельно росту миофибрилл уменьшается количество ядер в мышечном волокне. Нарастание толщины и дифференциация мышечного волокна идут параллельно с развитием соединительнотканного каркаса мышц — эндомизия и тримизия, достигающих своего развития к 8—10 годам.

К моменту рождения рецепторный аппарат мышц сформирован. В последующие годы идет перераспределение промиорецепторов в мышцах, которые испытывают наибольшее растяжение. В первые несколько месяцев после рождения у ребенка происходит увеличение количества терминальных ответвлений и площади нервных окончаний. За счет этого развивается эффективный контроль за мышечной активностью, но развитие нервных окончаний и эффективный контроль за деятельностью мышц осуществляются при условии постоянной физической нагрузки. В развитии мышечной деятельности у детей большую роль играют тренировка, повторяемость и совершенствование новых быстрых навыков. У ребенка, в отличие от взрослого, мышцы чувствительны к действию ацетилхолина, однако отмечается снижение их чувствительности к электрическому току (мышцы отличаются низкой возбудимостью). С возрастом их возбудимость возрастает в десятки раз, мышечная активность усиливается.

У новорожденных повышена хронаксия мышц. С возрастом в связи с дифференциацией, ростом и развитием мышечного волокна мышечная работа постепенно увеличивается. Интенсивность нарастания мышечной силы у мальчиков и девочек различна. У мальчиков показатели силы (динамометрия) в нормальных условиях выше, чем у девочек. Наивысший прирост мышечной силы и выносливости детей обоих полов определяется к 17 годам.

Развитие мышечных групп у детей неравномерное. У ребенка первых лет жизни развиваются крупные мышцы плеча и предплечья, с 6—7 лет — мелкие мышцы кистей, отвечающие за тонкие координированные движения рук. Деятельность детей в разные возрастные периоды направлена на развитие движений, которые помогают приспособиться к окружающему миру. До 5—6 лет — это развитие общих двигательных умений, после 5—6 лет — развитие тонкой координации: письмо, лепка, рисование. С 8—9 лет происходит дальнейшее нарастание объема мышц вследствие постоянной деятельности мышц рук, ног, спины, плечевого пояса, шеи. В конце периода полового развития отмечается прирост объема мышц не только рук, но и спины, плечевого пояса и ног.

После 15 лет интенсивно развиваются мелкие мышцы, обеспечивающие точность и координацию мелких движений. Совершенствование координации движений происходит неравномерно, что связано со становлением нейроэндокринной регуляции двигательной активности. Но к 10—12 годам движения становятся полностью координированными. До 15 лет большинство детей нуждается и ограничении мышечной деятельности, которая должна быть строго дозированной. На этом основаны ограничение детского и подросткового труда в промышленности, сокращенный рабочий день, обязательный дополнительный отпуск, запрещение работать на вредных предприятиях.

В период полового созревания наблюдается дисгармоничность двигательных навыков. У детей в этот период появляются угловатость, неловкость, резкость движений из-за интенсивно нарастающей массы мышц, иннервация которых отстает от потребностей. Поэтому для развития мышечной системы в этот период нужны физические упражнения, которые строго дозируются. Создаются условия для формирования стереотипов движения, которые скоординированы на высокую двигательную активность по выполнению физической работы.

У детей 3—4 лет обязательной двигательной нормой считают от 9 до 15 тыс. шагов, у школьников 11—15 лет — 20 тыс. шагов. По времени эти движения выполняют в течение 4,5—6 ч в день. Хотя показатель прироста мышечной силы у девочек несколько меньше, чем у мальчиков, показатель становой силы у девочек в возрасте 10—12 лет выше, чем у мальчиков. До 6—7 лет в обеих группах детей относительная сила мышц (на 1 кг массы тела) одинаковая. С 10—12 лет она начинает превалировать у девочек, а после 14 лет — у мальчиков. Гипокинезия, т.е. ограничение двигательной активности, приводит к инверсии развития мышц. Развиваются ожирение, вегетативно-сосудистые дистонии, нарушения скелета. С другой стороны, усиление физической нагрузки без врачебного контроля в детском возрасте приводит к тяжелым последствиям — мышечной гипертрофии, переходящей в атрофию, прекращению роста скелета. Для занятий спортом существуют возрастные ограничения.

Методы исследования мышечной системы

При исследовании мышечной системы визуально оценивают степень и равномерность развития мышечных групп, а пальпаторно — их тонус, силу и двигательную активность.

У детей дряблость мышц, недостаточность их развития наблюдают при нарушении питания, малых физических нагрузках, тяжелом заболевании. Атрофия мышц имеет место при невритах, полимиозите, гемартрозах, ревматоидном артрите. Увеличение собственно мышц отмечается при регулярных занятиях спортом. О развитии мышц можно судить по положению лопаток, форме живота. В норме живот втянут вовнутрь или слегка выступает за уровень грудной клетки, лопатки подтянуты к грудной клетке. При обильном отложении подкожного жирового слоя измеряют его толщину, после чего судят об истинном развитии мышц. При внешнем осмотре всегда определяют симметричность развития мышц. При гемофилии (на фоне гемартрозов суставов), одностороннем параличе или другом поражении мышц наблюдается асимметрия их развития.

Общее снижение мышечного тонуса наблюдается при рахите, длительных заболеваниях, недостаточной физической нагрузке, истощении. Мышечное истощение (общее или местное) может быть диагностировано при проведении измерения симметричных окружностей (ног, рук). Мышечные асимметрии чаще наблюдают при врожденных недоразвитиях групп мышц, при травматических поражениях конечностей, заболеваниях центральной и периферической нервной системы.

Тонус мышц ребенка оценивают при осмотре его позы, конечностей. У недоношенных детей мышечный тонус снижен, поэтому в положении лежа на животе на руке исследователя конечности у них довольно свободно свисают. У доношенного новорожденного тонус мышц-сгибателей повышен. По мере овладения статомоторными навыками повышенный тонус сгибателей исчезает. Если у ребенка любого возраста имеется повышенный или пониженный тонус с правой или левой стороны, это свидетельствует о патологии.

При выявлении сниженного или повышенного тонуса с одной или двух сторон используют некоторые приемы обследования. Например, для проверки тонуса ребенку, лежащему на спине, осторожно разгибают согнутые нижние конечности, прижимая их к столу. Когда исследователь отнимает свои руки от ребенка, ноги его сразу же возвращаются в исходное положение. При снижении тонуса полного возврата не будет. Есть еще один прием. Обхватив туловище ребенка руками, исследователь поворачивает его вниз головой. При нормальном тонусе голова располагается в одной вертикальной плоскости с туловищем, руки слегка согнуты, а ноги немного вытянуты. Если тонус мышц снижен, то голова и ноги располагаются вертикально. Если тонус повышен, руки и ноги усиленно согнуты, голова запрокинута назад.

Мышечный тонус верхних конечностей у грудных детей проверяют методом тракции. Ребенка, лежащего на спине, берут за запястье и тянут на себя, стараясь посадить. Сначала ребенок разгибает руки, затем всем телом подтягивается. При снижении тонуса отсутствует подтягивание тела, а при его повышении — отсутствует разгибание рук.

У недоношенных детей вплоть до достижения нормального гестационного возраста возможна мышечная гипотония. Возникающие вслед за этим явления гипертонуса могут сохраняться до возраста 5—6 месяцев.

Нарушения мышечного тонуса у детей раннего возраста чаще всего связаны с повреждением в родах центральной нервной системы, в грудном и старшем возрасте причиной могут быть нейроинфекции, травмы черепа, острые и хронические нарушения питания или водно-солевого обмена, недостаток витамина D.

Исследование активных и пассивных движений в суставах конечностей и позвоночнике производят обеими руками. Существуют нормы объема движений в суставах в зависимости от возраста. Ограничение, невозможность пассивных или активных движений чаще всего связаны с нарушениями мышечного тонуса и поражением суставов. При длительно текущем процессе в суставе очень часто развивается мышечная контрактура за счет поражения сопротивления пораженных мышц. От контрактуры следует отличать «разболтанность» — релаксацию сустава, когда снижен мышечный тонус. Ригидность мышц определяется постоянным высоким равномерным их сопротивлением. При окончании исследования напряжение мышц быстро снижается.

Различают и спастическое состояние мышц, когда при проведении пассивных движений у ребенка ощущается мышечное напряжение, которое в отличие от ригидности непостоянно и возрастает во время движения.

Активные мышечные движения изучают у бодрствующего ребенка во время игры с ним. Следят за умением манипулировать игрушкой, ходить, приседать, т.е. за всем объемом движений, и проводят возрастную оценку этих манипуляций. Во время выполнения этих процедур выявляют ограничения движений в суставах и отдельных мышечных группах, изменения их объема, болевые ощущения.

Затем определяют мышечную силу. У ребенка младшего возраста пытаются отнять игрушку. У ребенка старшего возраста мышечную силу оценивают по выполнению им физических манипуляций или проводят динамометрию: ручную и становую. Если показатели силы кисти находятся в пределах 25—75 центилей, то они средние.

Мышечную систему у детей исследуют и инструментально. Используют измерение механической и электрической возбудимости С помощью электромиографов, хронаксиметров. Исследуют и биохимические параметры мышечной ткани. Для этого определяют уровень аминокислот, ферментов в крови и моче. Проводят биотест мышц.

Мышечная система органически связана с костной, поскольку они совместно обеспечивают движения человека.

Мышечная система у детей развита слабо. Вес мышц по отношению к весу всего тела у детей меньше, чем у взрослых, что видно из следующих данных:

– у новорождённого – 23,3%;

– у ребёнка 8 лет – 27,2%;

– у подростка 15 лет – 32,6%;

– у юноши 17-18 лет – 44,2%.

Мышцы у детей отличаются по своему строению, составу и функциям от мышц взрослого. Мышцы у детей по внешнему виду бледнее и нежнее, богаче водой, но беднее белковыми веществами и жиром, а также экстрактивными и неорганическими веществами. Лишь к 15-18 годам уменьшается количество воды в мышцах, они становятся плотнее, увеличивается содержание в них белковых, жировых и неорганических веществ. В этом возрасте увеличивается также масса сухожилий сравнительно с мышцами, и поэтому возрастают их упругость и эластичность.

Развитие мышцу детей идёт неравномерно. В первую очередь у них развиваются более крупные мышцы, например, мышцы плеча и предплечья, а более мелкие мышцы развиваются позднее. Так, у ребёнка 4-5 лет сравнительно развиты мышцы плеча и предплечья, но ещё далеко не развиты мышцы кисти руки, в связи с чем тонкая работа пальцами в этом возрасте детям ещё не доступна. Качественная функция мускулатуры кисти рук достаточно развивается у ребенка в возрасте 6-7 лет, когда дети могут уже заниматься такими работами, как плетением, лепкой и другими упражнениями с материалом малой сопротивляемости. Развитие мускулатуры кисти руки в этом возрасте даёт возможность постепенно обучать ребёнка письму. Но упражнения в письме в этом возрасте должны быть кратковременными, с тем, чтобы не утомлять ещё далеко не окрепшие мышцы кисти руки.

Усиление темпа развития всей мускулатуры и нарастание силы мышц у детей наблюдается после 8 -9 лет, когда также укрепляются связки и отмечается значительный прирост объёма мышц. В последующие годы сила мышц неуклонно возрастает. Особенно интенсивно идёт нарастание мышечной силы у подростков в конце периода полового созревания. В эти же годы происходит интенсивное нарастание массы мышц.

В конце периода полового созревания имеет место не только прирост силы мышц руки, но и мощно развивается мускулатура спины, плечевого пояса и ног. Согласно исследованиям Дементьева наибольший прирост становой силы происходит в возрасте от 15 до 18 лет. После 15 лет интенсивно развивается и мелкая мускулатура, в связи с чем совершенствуются точность и координация мелких движений и достигается экономия движений, что и даёт возможность при физическом (ручном) труде достигать наибольших результатов при наименьшей затрате сил. При этом совершенствуется также техника движений.

У детей и подростков утомление работающих мышц наступает скорее, чем у взрослых. Но в то же самое время утомление мышц у детей проходит быстрее, так как этому благоприятствует более быстрый обмен и более обильная доставка к ним кислорода, который восстанавливает возбудимость утомлённой мышцы и повышает временно ослабленную её упругость. Всё это говорит о том, что при организации и проведении физических упражнений, спортивных занятий и физического труда детей и подростков необходимо не обременять чрезмерно их мускулатуру, дозировать нагрузку и проводить эти занятия замедленным темпом с соответствующими паузами для отдыха.

Развитие моторики у детей и подростков происходит не равномерно, а скачкообразно. К б-7 годам ребёнок уже свободно владеет своими мышцами, но точные движения для него ещё трудны и сопровождаются большими усилиями. При принуждении ребёнка к точным движениям он быстро утомляется. Несовершенство движений у детей в этом возрасте зависит от недостаточного развития координационных механизмов в центральной нервной системе.

Координация движений, выражающаяся в их точности и ловкости, становится более совершенной у детей в возрасте 8-12 лет. При этом увеличивается подвижность детей и делаются разнообразными их движения. Однако дети младшего и отчасти среднего школьного возраста всё ещё не способны к длительной продуктивной физической работе и к длительному мышечному напряжению. Это обстоятельство необходимо учитывать при организации занятий по физической культуре и трудовой деятельности детей.

 

К 10-13 годам у ребёнка уже наблюдается некоторая гармония движений. Но в период полового созревания эта гармония нарушается, поскольку в это время у подростка перестраивается моторный аппарат. В связи с этим происходит освобождение примитивных механизмов (движений) от регуляции со стороны высших отделов центральной нервной системы. Внешне у подростков это проявляется в обилии движений, неловкости, некоторой угловатости их, недостаточности их координации и в нарушении торможения. К концу периода полового созревания эти недостатки моторики подростка выравниваются, и развитие двигательного аппарата в основном завершается.

Изложенные выше особенности развития мускулатуры и моторики детей и подростков выдвигают ряд гигиенических требований, направленных, с одной стороны, на охрану их мышечной системы, а с другой – на её развитие и укрепление. Учитывая сравнительно быструю утомляемость мускулатуры у детей и подростков и недостаточную её тренированность, необходимо избегать длительных и тем более чрезмерных физических напряжений, имея в виду возможные печальные последствия, могущие привести к калечению растущего организма и задержке его развития. Это относится не только к детям дошкольного и младшего школьного возраста, но и к подросткам, обучающимся в старших классах средней школы и в ремесленных училищах.

Чтобы обеспечить нормальное развитие мускулатуры у детей и подростков, необходимы умеренные физические упражнения, будь то занятия спортом, сельскохозяйственным или иным физическим трудом. При работе мышцы получают более обильный приток крови, содержащей питательные вещества и кислород. Притекающая при работе мышцы кровь питает не только её, но и кости, к которым она прикреплена, а также и связки. Работа мышц оказывает положительное влияние и на процесс образования в костном мозгу красных кровяных телец, улучшая тем самым состав крови. Мышечная работа оказывает своё благотворное влияние на весь организм, в частности на такие органы, как сердце и лёгкие, и активизирует процессы обмена.

Деятельность мышц органически связана с работой головного мозга и нервов, которые оказывают взаимное влияние друг на друга. Как уже было отмечено выше, упражнение мышц содействует развитию коры больших полушарий мозга. Воспитание психических качеств, таких, как восприятие, память, воля, связано с рациональным физическим воспитанием. Работа головного мозга протекает продуктивнее тогда, когда усиливается его питание доставляемой к нему кровью. Таким образом умеренные физические упражнения активизируют психическую деятельность. Однако при чрезмерных мышечных сокращениях происходит утомление не только мышц, но и нервной системы.

Чрезмерные мышечные напряжения, особенно тогда, когда они имеют место продолжительное время, вредно отражаются на жизнедеятельности всего организма и могут повлечь за собой тяжёлые заболевания сердца, лёгких и других органов. При таких чрезмерных длительных мышечных напряжениях сердце работает значительно интенсивнее, сердечная мышца утомляется, в результате чего её сокращения становятся медленнее. При продолжительном напряжении мышц кистей рук при игре на рояле, шитье и письме иногда возникает заболевание, известное под названием писчей судороги, выражающееся сильной болью в мышцах руки и невозможностью продолжать работу. Всё это надо иметь в виду при проведении учебно-воспитательной работы с детьми и подростками.

Однако неблагоприятное влияние на организм оказывают не только чрезмерные длительные напряжения мышц, но и недостаточная работа отдельных мышечных групп. Последствием этого бывают расстройства в отдельных частях тела, отражающиеся на всём организме. Так, при продолжительном неподвижном сидячем положении без перерывов для активного отдыха в виде движений всего организма нарушается кровообращение брюшных органов (желудка, кишечника и печени), в результате чего могут появиться запоры. Поэтому столь существенно при сидячей работе устраивать перерывы для отдыха, который должен сопровождаться свободными движениями по возможности всей мускулатуры тела. Такой отдых после продолжительной неподвижной сидячей работы будет значительно эффективнее в том случае, если он проводится на свежем воздухе.

Наиболее важным в гигиене мышечной системы детей и подростков является упражнение её, тренировка, которая постепенно вовлекает отдельные мышечные группы (в их взаимной связи) в движения и тем самым обеспечивает развитие мускулатуры и совершенствует моторику. Изучение новых движений, например, при первоначальном обучении письму, гимнастике, игре на музыкальных инструментах, отдельным видам физического труда требует от детей не только значительных мышечных затрат, но и немалого нервно-психического напряжения, влекущих за собой и физическое и психическое утомление. Систематическая, постепенно нарастающая, но в то же самое время строго дозированная тренировка отдельных мышечных движений в процессе обучения указанным выше занятиям делает эти движения привычными, лёгкими и приятными. Если эти занятия не чрезмерны во времени и по нагрузке, то они у тренированного ребёнка и подростка обычно не вызывают утомления. В связи со сказанным становится очевидным огромное гигиеническое и педагогическое значение тренировки мышечной системы.

В гигиеническом отношении чрезвычайно существенно обеспечить всестороннее развитие мускулатуры детей и подростков и избегать односторонней нагрузки на ту или иную группу мышц. При односторонней нагрузке на какую-либо одну группу мышц происходит чрезмерное развитие ее за счет некоторого недоразвития остальных мышечных групп, а это обстоятельство отрицательно отражается на деятельности всего организма. Лишь всестороннее упражнение мускулатуры обеспечивает нормальное физическое развитие растущего организма в целом и содействует совершенствованию морфологических и функциональных свойств отдельных органов и систем.

В младшем школьном возрасте основным видом физических упражнений являются подвижные игры. В этом возрасте уже доступны некоторые упражнения силового характера, однако лишь такие, которые не требуют сильного напряжения. Гимнастические упражнения в младшем школьном возрасте приобретают большее значение по сравнению с дошкольным возрастом, однако они ещё не являются основным видом физической культуры для детей в этом периоде. Только в среднем и старшем школьном возрасте гимнастика и спорт становятся основными видами физической культуры среди подростков, поскольку в этом возрасте мышечная система достаточно развилась для подобного рода упражнений.

При решении вопросов физической культуры среди детей и подростков недостаточно учитывать только особенности костной и мышечной систем. В этом отношении имеют огромное значение особенности сердечно-сосудистой системы детей и подростков. Лишь учёт всех факторов развития организма может обеспечить правильную организацию учебно-воспитательной работы среди детей и подростков и проведение среди них мероприятий в области индивидуальной гигиены.