Лопатки расположены на задней поверхности грудной клетки, которая уплощена в переднезаднем направлении (сагиттальном). Суставные поверхности лопатки и плечевой кости обеспечивают большую свободу и разнообразие движений верхних конечностей. Их большой размах [10].
В связи с приспособлением верхних конечностей к трудовым операциям их мускулатура функционально более развита. Подвижная кисть человека приобретает особое значение для трудовых функций. Большая роль в этом принадлежит первому пальцу кисти благодаря его большой подвижности и способности противопоставляться остальным пальцам [11].
1.5 Развитие костной системы
Скелет представляет собой совокупность костей тела, соединенных между собой при помощи соединительной, хрящевой и костной ткани.
С наружной поверхности кость ребенка и взрослого покрыта соединительнотканной оболочкой – надкостницей. Она богата кровеносными сосудами и нервами, проникающими в толщу кости через особые отверстия и обеспечивающими питание и иннервацию костей.
Надкостница обладает большей прочностью, чем у взрослых, и не рвется при переломах.
Глубже надкостницы лежит вещество, которое называют компактным слоем или плотным веществом кости.
Под компактным слоем кости находится губчатое вещество, а еще глубже у длинных костей имеется полость во всю длину, от чего такие кости иногда называют трубчатыми.
У новорожденных и детей первых лет жизни в полостях длинных трубчатых костей находится красный костный мозг, который в процессе роста организма замещается желтым костным мозгом, состоящим в основном из жировой ткани. Компактный слой кости имеет пластинчатое строение, напоминающее систему вставленных друг в друга цилиндров, обуславливающих крепость костей при наименьшей затрате материала. В средней части компактного слоя имеется масса каналов продольного направления, называемых гаверсовыми. В них располагаются кровеносные сосуды, питающие кость. У детей количество таких каналов большее, чем у взрослых, да и сами они имеют вид широких, неправильной формы и неправильно расположенных полостей. Так, у взрослого на определенную единицу площади приходится 1-2 канала, у ребенка 5 лет – до 5 каналов, а у новорожденного – до 11.
Перестройка костей у детей происходит после рождения; особенно энергично она протекает, когда ребенок начинает ходить, т. е. в период усиления нагрузки на кости конечностей. Это так называемое функциональное приспособление, видимое у 2-3 летних детей как отчетливое, но частичное замещение волокнистой кости с сетчатой структурой более правильно сформированной костной тканью с пластинчатой структурой. Возрастные особенности костной ткани детей способствуют искривлению костей при неправильной осанке, что в свою очередь отрицательно сказывается на работе внутренних органов. Поэтому очень важно внимательно следить за осанкой, посадкой, ходьбой младших школьников, предотвращая возможность искривления костного остова.
Формирование скелета начинается в середине 2-го месяца эмбриогенеза и продолжается до 18-25 лет постнатальной жизни [12].
Интенсивное утолщение стенок костей и повышение их механической прочности идет до 6-7 лет. Окончательное окостенение скелета завершается у женщин в 17-21 год, у мужчин - в 19-25 лет. Кости разных отделов скелета окостеневают в различное время. Окостенение кисти заканчивается в 6-7 лет, окостенение запястных костей – в 16-17 лет.
Кости таза срастаются в 7-8 лет, и с 9 лет формируются половые отличия в строении таза у девочек и мальчиков. В целом строение таза приближается к взрослому человеку к 14-16 годам, с этого момента таз способен выдерживать значительные нагрузки.
1.5.1 Возрастные особенности соединений костей и позвоночника
В возрасте 6-10 лет наблюдается усложнение в строении суставной капсулы, увеличивается количество ворсинок и складок синовиальной мембраны, происходит формирование сосудистых сетей нервных окончаний синовиальной мембраны. В фиброзной мембране суставной капсулы у детей с 3 до 8 лет увеличивается количество коллагеновых волокон, которые сильно утолщаются, обеспечивая ее прочность. Движения, занятия физкультурой и спортом сохраняют форму и подвижность суставов [15].
Позвоночник, или позвоночный столб, состоит из отдельных сегментов позвонков, накладывающихся друг на друга с прослойкой хряща - межпозвонковых дисков, придающих позвоночнику гибкость и оказывающих известное противодействие нагрузке на позвоночник.
Позвоночный столб состоит в основном из 33-34 позвонков, но наблюдаются вариации от 30 до 35 позвонков.
На протяжении всего позвоночника взрослого ясно видны 4 изгиба, которых нет у новорожденного первый изгиб, в шейном отделе, обращен выпуклостью вперед, второй, в грудном отделе, - выпуклостью назад, третий, в поясничном отделе, обращен выпуклостью кпереди. Четвертый изгиб образуют крестцовые и копчиковые позвонки, обращенные выпуклостью кзади.
Первый, или шейный, изгиб у ребенка появляется тогда, когда он начинает самостоятельно держать голову. Второй изгиб появляется в поясничном отделе, когда ребенок начинает стоять и ходить. Третий изгиб формируется в дошкольном возрасте, когда ребенок сидит за столом, рисует или выполняет работу, сидя на стуле.
Приобретенные к концу дошкольного периода изгибы позвоночника хорошо видны только при ходьбе; при лежании они выравниваются, так как позвоночник детей очень эластичен. С наступлением полового созревания у подростков появляется поясничный изгиб.
Изгибы позвоночного столба становятся хорошо заметными к 5-6 годам, окончательное их формирование заканчивается к подростковому, юношескому возрасту.
При неравномерном развитии мышц правой или левой стороны тела, неправильном положении учащихся за партой, у спортсменов – как следствие асимметричной работы мышц, могут возникнуть патологические изгибы позвоночника в стороны – сколиозы.
1.5.2 Возрастные и половые особенности грудной клетки и черепа
Грудная клетка состоит из грудинной кости, ребер и позвоночника.
Грудная клетка как единое целое представляет у взрослого конус с усеченным верхним концом и косо срезанным нижним основанием, что, несомненно, является признаком прямохождения. При этом переднезадний диаметр грудной клетки несколько меньше бокового.
Грудная клетка зародыша и новорожденного имеет вид усеченной 4-гранной пирамиды с закругленными углами и более горизонтальными углами и более горизонтальным расположением ребер. К 6 годам детские особенности грудной клетки значительно сглаживаются, а к 12 годам она отличается от грудной клетки взрослого только своими размерами.
В возрасте 5-6 лет рост грудной клетки замедляется, а в 7-18 лет наиболее сильно растет средний отдел грудной клетки [10].
После рождения рост черепа происходит неравномерно. От рождения до 7 лет череп растет быстро. С 3 до 7 лет продолжается рост всего черепа, особенно его основания. К 7 годам рост основания черепа в длину в основном заканчивается, и оно достигает почти такой же величины, как у взрослого человека.
1.5.3 Развитие и возрастные особенности скелета конечностей
Срастание эпифизов с диафизами, как правило, происходит в 13-15 лет, причем у девочек на 1-2 года раньше, чем у мальчиков [18].
В костях запястья точки окостенения появляются после рождения: в головчатой на первом году жизни, в крючковидной – в конце первого – в начале второго года, а в остальных – в период от 2 до 11 лет [11].
В костях пояса нижних конечностей (подвздошной, седалищной и лобковой) точки окостенения появляются в период от 3,5 до 5,5 месяцев внутриутробного развития. Срастание всех трех костей в тазовую кость происходит в 12-15 лет.
У детей 3-8 лет размах движений во всех суставах увеличивается, одновременно ускоряется процесс коллагенизации фиброзной мембраны суставных капсул, связок. Формование суставных поверхностей, капсул и связок завершается в основном в подростковом возрасте (13-16 лет) [19].
В постнатальном онтогенезе изменение формы и размеров таза происходит под влиянием силы тяжести тела, органов брюшной полости, под воздействием мышц, а также под влиянием половых гормонов. В результате этих разнообразных воздействий увеличивается переднезадний размер таза (с 2,7 см у новорожденного до 9,5 см в 12 лет). Возрастает также поперечный размер таза, который в 13-14 лет становится таким же, как у взрослых. Разница в форме таза у мальчиков и девочек становится заметной после 9 лет. У мальчиков таз более высокий и более узкий, чем у девочек [20].
1.6 Возрастные особенности и развитие мышечной системы
Мышечная система ребенка в процессе онтогенеза претерпевает значительные структурные и функциональные изменения. Формирование мышечных клеток и образование мышц как структурных единиц мышечной системы происходит гетерохронно, т.е. сначала образуются те скелетные мышцы, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма ребенка на данном возрастном этапе [11].
У ребенка 4-5 лет сравнительно развиты мышцы плеча, что позволяет детям этого возраста выдерживать большую физическую нагрузку в процессе игры. Но у них не развита (не дифференцирована) деятельность мышц кисти, что делает тонкую работу пальцами недоступной для детей. Функция мускулатуры кисти развивается у детей в возрасте 6-7 лет, что позволяет ребенку держать карандаш и ручку, заниматься лепкой и игрой на музыкальных инструментах. Особенно интенсивно развиваются мышцы рук в 6-7 лет. Общая масса мышц быстро нарастает в период полового созревания: у мальчиков в 13-14 лет, а у девочек в 11-12 лет.