Рост и развитие скелетных мышц на протяжении первых семи лет жизни

Еще в первой половине внутриутробного периода развития мышцы приобретают присущую им форму и структуру. В дальнейшем их длина и толщина быстро увеличиваются. Они растут в длину соответственно с ростом костей скелета путем удлинения мышечных волокон и особенно сухожилий, при помощи которых мышцы прикрепляются к костям. Рост в толщину в небольшой степени происходит за счет образования волокон из находящихся в мышцах остатков первичной мышечной ткани. Однако в основном (примерно на 90%) рост в толщину происходит путем увеличения диаметра волокон. У новорожденных он не превышает 10 — 15 тысячных долей миллиметра, а к 3 — 4 годам увеличивается в 2 — 2,5 раза. В последующие годы диаметр мышечных волокон в значительной степени зависит от индивидуальных особенностей организма, и главным образом от двигательной активности.

У новорожденного на долю мышц приходится 20 — 22% веса всего тела, т. е. примерно вдвое меньше, чем у взрослого человека, мускулатура которого чаще всего составляет 35 — 45% веса тела. Следовательно, за весь период от рождения до взрослого состояния увеличение веса мускулатуры должно быть вдвое более интенсивным, чем увеличение общего веса тела. Однако первое время, пока ребенок не начал ходить, мышцы растут даже медленнее, чем остальной организм. Так, за первые 4 месяца жизни общий вес тела увеличивается вдвое, а вес мышц возрастает только на 60% и составляет 16% веса тела. С конца первого года жизни, под влиянием тренировки, рост мышц постепенно становится более интенсивным и к 6 годам на долю мышц снова приходится около 22% общего веса тела, а к 8 годам — 27%. Особенно интенсивно растут мышцы в период от 14 — 15 до 17 — 18 лет. Так, на долю мышц приходится в 14 лет в среднем 30% веса тела, а в 18 — 20 лет — 40%.

К появлению на свет двигательный аппарат у ребенка достаточно развит, чтобы выполнять целый ряд простейших движений.

Способность мышц сокращаться появляется еще раньше — уже к концу второго месяца внутриутробной жизни. Постепенно развивается мышечный тонус, причем в период внутриутробного развития и в грудном возрасте тонус мышц сгибателей преобладает над тонусом мышц разгибателей, что имеет значение для сохранения естественного положения тела в матке.

К концу третьего месяца человеческий плод в ответ на прикосновение к кисти может сжать пальцы в кулак. Еще через месяц начинают изредка появляться еле заметные и очень медленные сокращения мышц туловища и конечностей, главным образом разгибателей. Это так называемые шевеления. Постепенно они становятся более частыми и настолько выраженными, что беременная женщина ясно их ощущает. Задолго до рождения появляются дыхательные движения, выражающиеся в небольшом попеременном увеличении и уменьшении объема грудной клетки, а также глотательные и сосательные движения. Элементарная координация движений, необходимая для сгибания и разгибания конечностей, для сосательных, глотательных и дыхательных движений, для движений головы, несомненно, появляется еще до рождения. Однако протекают движения крайне медленно.

Уже в первые дни жизни ребенок проявляет большую двигательную активность. В основном, это беспорядочные движения конечностей. При положении на животе ребенок поворачивает в сторону головку, затем туловище и, как бы перекатываясь, ложится на спину. Если держать его в вертикальном положении, головка наклоняется вперед, так как ее центр тяжести находится впереди точки опоры, т. е. места сочленения черепа с позвоночником, а тонус задних шейных мышц недостаточен, чтобы поддерживать правильное положение головы.

На втором месяце жизни ребенок поворачивает голову в сторону света и несколько позднее в сторону звука. В положении на животе он приподнимает голову, а к концу второго месяца, опираясь на руки, поднимает не только голову, но и грудь.

Трехмесячный ребенок начинает переворачиваться со спины на живот. Движения его рук постепенно становятся все более разнообразными. В возрасте 4 — 5 месяцев они начинают хорошо контролироваться зрением: увидев новый предмет, ребенок протягивает к нему руки, хватает и, как правило, тащит в рот.

К 7 месяцам ребенок хорошо сохраняет сидячее положение, а еще через месяц самостоятельно садится и, держась за различные предметы, поднимается на ноги. Постепенно он начинает ползать на четвереньках, а к концу года или в первые месяцы второго года жизни, сначала то и дело падая, а затем все более уверенно ходит по комнате без посторонней помощи.

Освоение вертикального положения туловища или всего тела приводит к ряду существенных изменений в двигательном аппарате: во-первых, резко повышается тонус и сократительная способность мышц-разгибателей; во-вторых, появляются изгибы позвоночника, которые способствуют сохранению равновесия, оказывают пружинящее влияние при ходьбе, беге, прыжках и облегчают работу мышц при длительном сохранении вертикального положения тела. Позвоночник новорожденного по всей длине имеет слабо выраженную выпуклость, обращенную сзади; в его нижней части выпуклость выражена сильнее — это крестико-копчиковый изгиб. Шейный изгиб начинает образовываться к концу второго месяца, когда тонус задних шейных мышц увеличивается и ребенок начинает сначала поднимать головку в положении лежа на животе, а затем держать ее при вертикальном положении туловища. Обращенная вперед выпуклость шейной части позвоночника становится хорошо выраженной значительно позднее, когда ребенок самостоятельно и подолгу сохраняет позу сидения. Одновременно более отчетливо выявляется обращенная назад выпуклость средней части позвоночника — грудной изгиб. Позже положение сидя и особенно стоя способствует образованию поясничного изгиба, обращенного выпуклостью вперед. Обычно этот изгиб становится заметным лишь на 2-м году жизни.

У детей дошкольного возраста изгибы еще только формируются и в сильной степени зависят от положения тела. После длительного лежания, например после ночного сна, шейный изгиб и особенно поясничный могут совершенно исчезать, вновь появляясь и усиливаясь к концу дня под влиянием сидения и ходьбы. Даже в младшем школьном возрасте изгибы в течение ночи значительно уплощаются. Изменчивость изгибов постепенно исчезает.

Для детей дошкольного возраста характерна чрезвычайная гибкость туловища, что объясняется большой толщиной и податливостью межпозвоночных хрящей и поздним окостенением эпифизов позвонков. Изгибы позвоночника образуются, а впоследствии закрепляются под влиянием давления со стороны верхних частей тела. Направление давления зависит от осанки, т. е. позы при сидении, стоянии и ходьбе.

Поддержание вертикального положения тела требует хорошо согласованной деятельности почти трехсот больших и малых мышц. Каждая мышца должна сокращаться со строго определенной силой, чтобы совместно с другими мышцами закреплять в определенном положении подвижно соединенные друг с другом кости скелета. Особенно сложна работа мышц при ходьбе и беге.

Во время ходьбы около 50 мышц участвуют в переносе ноги вперед, непрерывно изменяя напряжение. Пока одна нога делает шаг вперед, мышцы другой вместе с мышцами туловища обеспечивают поддержание равновесия, что усложняется непрерывным перемещением центра тяжести.

У ребенка координация работы мышц при стоянии и ходьбе устанавливается не сразу: сначала ребенок ходит широко расставляя ноги и балансируя разведенными в стороны руками. Лишь постепенно, к 3 — 4 годам, координация движений становится настолько точной, что ребенок легко ходит и бегает, сохраняя равновесие без помощи руки и не расставляя ступней. В возрасте 4 — 5 лет ребенок может прыгать, скакать на одной ноге, скользить по ледяным дорожкам, кататься на коньках, проделывать различные гимнастические и акробатические упражнения. Разумеется, новые двигательные акты даются не сразу. Они требуют навыка, тренировки, причем одни дети осваивают их быстро, а другие с большим трудом. Но именно в этом возрасте становятся доступны самые разнообразные и сложные движения.

Движения мелких мышц кисти начинают осваиваться уже к концу 1-го и началу 2-го года жизни. Так, ребенок может схватывать и удерживать мелкие предметы не только всей кистью, но большим и указательным пальцами. К 3 — 5 годам ему доступны самые разнообразные, хорошо координированные и точные движения пальцев: ребенок может научиться рисовать, играть на рояле, резать ножницами. Можно считать, что свойственная взрослому человеку координация движений различных мышечных групп устанавливается к 6-летнему возрасту. Что же касается действительного овладения многими двигательными навыками, то оно зависит от индивидуальных особенностей организма, а в еще большей степени от соответствующей тренировки.

Сказанное выше не означает, что к 6 годам заканчивается развитие двигательного аппарата ребенка. Свойства мышечных волокон продолжают изменяться и после 6 лет. Состояние возбуждения, а, следовательно, и сокращения мышцы возникает под влиянием волн возбуждения, или импульсов, которые с определенной частотой бегут по нервным волокнам. Каждый импульс вызывает в мышце очередную волну возбуждения. Новая волна возбуждения может возникнуть только по окончании предыдущей. Установлено, что возбудимость мышечных волокон, определяемая той минимальной силой раздражения, которая еще может вызвать в них волну возбуждения, достигает уровня, соответствующего взрослым, уже в первые годы жизни. Но скорость протекания в мышце отдельных волн возбуждения и их частота продолжают увеличиваться до 10 лет. Увеличение скорости протекания волн возбуждения способствует большей мобилизации мышечной силы.

С возрастом увеличивается скорость, с которой мышца может переходить от сокращения к расслаблению и снова к сокращению, т. е. скорость чередования движений. Темп движений различных мышечных групп (например, последовательного сгибания и разгибания кисти, пальцев, ноги в колене) особенно интенсивно растет в старшем дошкольном и младшем школьном возрасте. Способность мышц быстро чередовать сокращение и расслабление делает движения более легкими и красивыми.

Сила мышцы зависит от того напряжения, которое могут развить все ее волокна, сокращаясь одновременно, и тем сильнее, чем длиннее и толще ее волокна. С ростом костей увеличивается расстояние между их участками, к которым прикрепляется мышца; соответственно удлиняется и она. За весь период от рождения до взрослого состояния волокна большинства мышц удлиняются всего лишь в 2 — 3 раза, тогда как сила мышц увеличивается в десятки раз. Это объясняется тем, что в основном сила мышцы определяется площадью поперечного сечения всех ее волокон, которая за тот же период в некоторых мышцах может возрасти в 10 — 12 раз, а в камбаловидной мышце, которая вместе с икроножной образует трехглавую мышцу голени, еще значительней.

Рост мышцы в толщину, т. е., иными словами, увеличение диаметра мышечных волокон (а отчасти и образование новых волокон), тесно связан с ее активностью: чем чаще и напряженней работает мышца, тем толще она становится, а следовательно, сильнее. В течение первого года жизни мышцы, разгибающие ногу в тазобедренном суставе, весят примерно вдвое больше, чем мышцы, сгибающие ее. Как только ребенок начинает ходить, а следовательно, длительное время сохранять вертикальное положение тела, на долю разгибателей падает очень большая нагрузка. В результате, у полуторагодовалого ребенка сила мышц разгибателей значительно увеличивается: их вес становится в 3 раза больше веса сгибателей, У детей дошкольного возраста, несмотря на их большую подвижность, работа мышц если и бывает напряженной, то лишь на короткое время. Иными словами, мышцы тренируются в очень умеренной степени. Этим можно объяснить относительно медленный рост и малую силу мышц у детей дошкольного возраста. Даже у 6-летних на долю мышц приходится всего лишь около 22% общего веса тела.