Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ. Т.2 ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ И ВИСЦЕРАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Посмотреть оригинал

Морфофункциональное развитие мышц

Скелетные мышцы формируются на очень ранних этапах развития из участков спинной мезодермы (рис. 7.33). На четвертой неделе эмбрионального развития мезодермальные клетки превращаются в удлиненные миобласты, в их цитоплазме начинается развитие сократительных структур. Клетки интенсивно делятся и перемещаются в участки будущего расположения мышц. На 5— 10-й неделе миобласты сливаются между собой и формируют многоядерные структуры. Число миофибрилл резко увеличивается. Они располагаются упорядоченно: миозиновые белки соседних миофибрилл образуют более темные полосы (диски), актиновые — более светлые. Вокруг мышечных волокон образуется соединительная ткань, подрастают кровеносные сосуды, нервы.

Источники формирования скелетных мышц на ранних этапах

Рис. 7.33. Источники формирования скелетных мышц на ранних этапах

На восьмой неделе внутриутробного развития различимы уже все мышцы, а к 10-й неделе развиваются их сухожилия. Двигательные нервные окончания в мышцах появляются лишь на четвертом месяце внутриутробного развития. Созревание мышечных волокон связано с увеличением количества миофибрилл, появлением поперечной исчерченности и возрастанием числа ядер. Оно происходит в разных мышцах с неодинаковой скоростью. Раньше всего образуются волокна мышц языка, губ, межреберных мышц, мышц спины и диафрагмы, участвующих в сосании и дыхании, затем мышц верхних и в последнюю очередь — нижних конечностей.

С возрастом изменяются химический состав и строение скелетных мышц. Мышцы детей содержат больше воды и меньше плотных веществ, чем у взрослых. Количество миоглоби- на — показателя интенсивности окислительных процессов с возрастом увеличивается. У новорожденного в скелетных мышцах 0,6% миоглобина, у взрослых — 2,7%. У детей содержится относительно меньше сократительных белков — миозина и актина. Мышечные волокна у детей содержат сравнительно больше ядер, они короче и тоньше, и с возрастом их длина и толщина увеличиваются. У новорожденных мышечные волокна очень топкие, нежные, имеют сравнительно слабую поперечную исчерченность и окружены большими прослойками рыхлой соединительной ткани. Внутри мышечных волокон многие ядра лежат не у мембраны клетки. Миофиб- риллы окружены отчетливыми прослойками саркоплазмы. В два-три года мышечные волокна уже в два раза толще, расположены плотнее, количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы — уменьшается, ядра прилегают к мембране. В семь лет мышечные волокна в три раза толще, чем у новорожденных, их поперечная исчерченность отчетливо выражена. К 15—16 годам строение мышечной ткани такое же, как у взрослых. Формирование сарколеммы завершается к 15—16 годам.

Рецепторный аппарат скелетных мышц развивается раньше, чем моторный (с 10—12-й недели внутриутробной жизни), и к семи-восьми месяцам достигает большой сложности. К рождению афферентные нервные волокна усиленно мие- линизируются. Формирование афферентной иннервации в основном завершается к седьмому-восьмому году жизни. Число и степень развития мышечных веретен в разных мышцах неодинаковы. Сложность их строения зависит от амплитуды движения и силы сокращения мышцы. Чем больше координационная работа мышцы, тем больше в ней мышечных веретен и тем они сложнее. В мышцах, которые в физиологических условиях не растягиваются, мышечных веретен нет (например, в коротких мышцах ладони и стоны). Двигательные нервные окончания появляются в пренатальный период на 13—14-й неделе, их формирование продолжается после рождения. У новорожденного в мышцах рук их больше, чем в межреберпых и мышцах голени. Двигательные нервные волокна окружены у них миелиновой оболочкой, которая к семи годам значительно утолщается. Нервные окончания усложняются к трем — пяти годам, к семи-восьми годам темп их созревания ускоряется в связи с появлением у ребенка быстрых и точных движений. В этот период скорость передачи через синапс достигает ее значений у взрослых. К 19—20 годам иннервация мышц достигает полной зрелости.

Вес мышц увеличивается с возрастом неравномерно, особенно быстро — в период полового созревания. У новорожденных вес скелетных мышц составляет 20—22% веса тела, у восьмилетнего ребенка — 27,2%; у 12-летнего — 29,4%; в 15 — 32,6%; в 18 лет — 44,2%; у взрослого человека — 35—40% (у спортсменов — 50%). Нарастание мышечной массы объясняется тем, что продолжается образование мышечных волокон из миобластов. Сухожильная часть мышцы развита слабо и составляет меньшую, чем у взрослых, часть от длины мышцы; фасции и сухожилия широких мышц очень тонкие, непрочные, легко от них отделяются. Соединительная ткань, образующая внутримышечные перегородки, отличается от соединительной ткани мышц взрослого человека большим количеством клеток и меньшим числом волокон. Поперечнополосатые мышечные волокна характеризуются большим числом ядер овальной формы. Различные мышечные волокна у новорожденных мало отличаются по диаметру. Сарколемма начинает выявляться к шестому месяцу внутриутробного развития. У новорожденного она отчетливо выражена, вокруг нее выявляется большое количество тонких волокон, в расположении которых не отмечается никаких признаков упорядоченности,

В процессе постнатального развития происходят дальнейшие изменения как макро-, так и микроструктуры скелетных мышц. Различные мышцы и даже различные пучки волокон одной мышцы созревают гстерохронно, в зависимости от функции, выполняемой на том или ином возрастном этапе. Как правило, раньше всего созревают функционально активные мышцы. К моменту рождения ребенка наибольшего развития достигают мышцы головы, туловища, верхних конечностей: их масса составляет около 40% массы всех мышц (у взрослых — до 30%). В целом масса мышц за весь период развития увеличивается примерно на 21%. К восьми годам она составляет 27,2% по отношению к массе тела, к периоду полового созревания — 32,6%, а в 17—18 лет — 44,2%. Отсюда следует, что наиболее интенсивная прибавка мышечной массы приходится на период полового созревания.

У годовалого ребенка мышцы плечевого пояса и рук более развиты, чем мышцы тазового пояса и йог. С двух до четырех лет особенно быстро растут волокна в длиннейшей мышце спины и в большой ягодичной мышце, их развитие связано с активным передвижением ребенка. В раннем детстве мышцы туловища развиваются значительно быстрее мышц рук и ног. Ускорение развития мышц кисти происходит в шесть- семь лет, когда ребенок производит легкую работу и начинает приучаться к письму. Развитие сгибателей опережает развитие разгибателей. К моменту окончания онтогенетического созревания (к 23—25 годам) масса мышц верхних конечностей по отношению к массе тела возрастает лишь на 2%. В то же время масса мышц нижних конечностей но отношению к массе тела увеличивается за весь период развития более чем на 16%. С 12 до 16 лет растут мышцы, обеспечивающие поддержание вертикального положения тела и прямохождение. В верхних конечностях в дошкольном и младшем школьном возрасте особенно резко увеличивается масса тех мышц, которые обеспечивают движения пальцев. Масса мышц-разгибателей увеличивается интенсивнее, чем сгибателей, так как к моменту рождения сгибатели, обусловливающие в период внутриутробного развития характерную позу плода, уже значительно развиты. Разгибатели, обеспечивающие вертикальное положение тела, интенсивно созревают после рождения ребенка.

Мышцы, с которыми связан большой размах движения, интенсивно растут в длину, а мышцы, функция которых требует сокращений большой силы, увеличиваются в диаметре и в них повышается степень перистости.

С возрастом увеличивается длина сухожилий. Так, у новорожденного длина сухожилия икроножной мышцы по отношению к длине всей мышцы составляет 0,25, а в 1,5 года — 0,5. К 12—14 годам отношение длины сухожилия и брюшка мышцы становится таким же, как и у взрослых.

Рост мышц в длину может продолжаться до 23—25 лет. Он осуществляется за счет зоны роста, расположенной на границе мышцы и сухожилия. В зоне роста имеется скопление ядер, число которых с возрастом уменьшается (особенно после семи лет). К 15—18 годам зона роста уменьшается в три раза. К 15—16 годам заканчивается формирование сарколеммы, когда ее волокна приобретают определенную ориентацию: они направлены перпендикулярно к продольной оси мышечного волокна. Развитие соединительной ткани мышц в постнатальном онтогенезе характеризуется уменьшением числа клеток, приходящихся на единицу площади, и увеличением числа волокон. Так, к трем—четыре годам число клеток соединительной ткани, приходящихся на единицу площади, составляет 25—30 (у новорожденного — 50—60). Даже в 13—15 лет число клеток все еще в два раза больше, чем у взрослых.

Диаметр мышечных волокон увеличивается до 35 лет. В результате изменения диаметра отдельного мышечного волокна и общего числа волокон увеличивается поперечник мышц. Разница в диаметре волокон одной и той же мышцы отмечается уже в эмбриональном периоде. Так, в двуглавой мышце плеча на пятом—шестом месяце внутриутробного развития встречаются волокна диаметром 2,5 и 12,5 мкм. Особенно значительной эта разница становится после рождения. Например, толщина волокон большой ягодичной мышцы и прямой мышцы глаза у новорожденных одинакова, а у взрослых диаметр волокон первой мышцы больше диаметра второй в пять раз. Диаметр одних волокон увеличивается в пять — девять раз (двуглавая мышца плеча), других — в четыре-пять раз (сгибатель пальцев и кисти). Наиболее интенсивный рост волокон отмечается в период полового созревания. Так, в первые шесть месяцев жизни диаметр волокон двуглавой мышцы плеча составляет 17—19 мкм, в два-три года — 20—22 мкм, в 9—12 лет — 20—25 мкм, а у взрослых — 41—58 мкм.

Число миофибрилл растет за счет их продольного расщепления. У новорожденного в каждом мышечном волокне содержится 50—120 миофибрилл, в полтора года их число увеличивается в два раза, в три-четыре года — в пять-шесть раз, к семи годам — в 15—20 раз. В процессе созревания скелетной мускулатуры меняются форма и количество ядер, приходящихся на единицу площади. К трем годам количество ядер уменьшается по сравнению с их числом у новорожденных примерно в два раза, к пяти годам — в 2,5 раза и к семи годам — в три-четыре раза. По мере развития мышц ядра все более перемещаются к периферии. Расположение ядер и их число, характерное для взрослых, отмечается уже в возрасте 7—10 лет.

С возрастом меняется химический состав мышц: неуклонно нарастает содержание актина и миозина, АТФ, креатин- фосфорной кислоты, мышечного гемоглобина (миоглобина). В связи с тем, что миоглобин является источником кислорода, увеличение его количества способствует совершенствованию сократительной функции мышцы.

Развитие двигательных нервных окончаний (нервно-мышечных синапсов) особенно интенсивно в первые месяцы после рождения, но их структурное оформление полностью заканчивается только к 11—13 годам.

Скелетные мышцы уже к седьмой неделе внутриутробного развития способны сокращаться, а к 12 неделям возникают элементарные рефлекторные движения в ответ на механические раздражения. В 12 недель плод может сжимать кисть в кулак.

Сокращение мышц в эмбриональный период развития носит тонический характер: оно медленно нарастает и затем длительно удерживается на одном уровне. Такой характер реакции обусловливается преобладанием в мышце «красных» волокон.

Основная функция скелетной мускулатуры новорожденных — се участие в терморегуляции. Постоянная активность мышц у младенца стимулирует также рост конечностей, суставов, увеличение мышечной массы, развитие соответствующих отделов ЦНС. К пяти годам интенсивно развиваются мышцы-разгибатели, возрастает их тонус.

По мере роста ребенка увеличивается скорость проведения возбуждения по мембране мышечного волокна; за счет роста диаметра мышечных волокон и их числа увеличивается сила мышечного сокращения. Чем меньше возраст ребенка, тем меньшая сила развивается разными мышцами. Наибольшая сила сокращений достигается не одновременно. Так, сила мышц, разгибающих туловище, становится максимальной к 16 годам, а мышц верхней конечности и шеи — только к 20—30 годам. С возрастом разница в силе мышц-сгибателей и мышц-разгибателей становится больше. До 10—12 лет сила мышц больше у девочек, а в период полового созревания — у мальчиков. В 15—18 лет сила мышц достигает нижней границы ее значений у взрослых.

В процессе онтогенеза в результате улучшения координации и точности движений увеличивается работоспособность мышц. Показателем функционального созревания мышц считают их выносливость. Наибольшее по сравнению с другими возрастами увеличение выносливости происходит в дошкольном и младшем школьном возрасте, однако даже в 16—19 лет ее величина составляет лишь 85% выносливости взрослого. Наивысший уровень выносливости достигается в 20—29 лет.

Изучение характера электрической активности мышцы при произвольных максимальных напряжениях позволило считать, что меньшая способность детей сохранять максимальную величину статического усилия зависит от быстро развивающегося у них процесса асинхронизации работы мышечных волокон. Чем меньше возраст ребенка, тем меньшее время волокна мышцы могут оставаться в возбужденном состоянии и тем быстрее в ней наступает утомление.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы