Развитие мышц у детей идет неравномерно. В первую очередь развиваются крупные мышцы плеча, предплечья, позднее – мышцы кисти рук. До 6 лет тонкая работа пальцами детям не удается. С 8-9 лет у детей уже укрепляются связки, усиливается мышечное развитие и отмечается значительный прирост объема мышц. В конце периода полового созревания идет прирост мышц не только рук, но и мышц плечевого пояса и ног.
После 15 лет интенсивно развиваются и мелкие мышцы, совершенствуется точность и координация мелких движений. Учитывая эти особенности физической нагрузки, упражнения должны быть строго дозированы, не должны проводиться в быстром темпе.
Развитие моторики у детей происходит не равномерно, а скачкообразно, это связано с особенностями нейроэндокринной регуляции. Так, к 10-12 годам координация движений достаточно совершенна. Однако, дети младшего и отчасти старшего возраста все еще не способны к длительной продуктивной физической работе и к продолжительному мышечному напряжению.
В период полового созревания гармоничность движений нарушается: появляется неловкость, угловатость, резкость движений, как результат дисгармонии между увеличивающейся интенсивной массой мышц и отставанием их регуляции. Для нормального развития мышц у детей и подростков необходимы умеренные физические упражнения (спорт и физический труд). Стимуляция детей к движению, создание стереотипного поведения, ориентированных их на высокую двигательную активность, являются важной задачей воспитания. Поэтому в комплексах занятий даже с детьми первого года жизни предусматриваются специальные методы стимуляции движений (переворачивание, ползание и другие). Широко применяются массаж и гимнастика у детей всех возрастных групп. При строительстве детских учреждений предусматриваются помещения и специальные площадки для занятий физкультурой.
Созданы и нормативы двигательной активности детей различных возрастных групп. Если за единицу принимать 1 шаг, зафиксированный по шагомеру, то для детей 3-4 лет нормой считается от 9000 до 10500 движений в день, а для школьников 11-15 лет – около 20000. Во временном выражении это означает, что дети должны находиться в состоянии движения от 4 – 4,5 до 6 часов в день. Это необходимо иметь в виду при проведении учебно-воспитательной работы с детьми и подростками.
Гипокинезия (ограниченный объем движений) является в настоящее время фактором, снижающим уровень здоровья детей. Гипокинезия определяет возникновение таких патологических состояний, как ожирение, вегето-сосудистая дистония. Однако, чрезмерное, неконтролируемое увлечение детей спортом, попытка достижения высоких результатов в короткое время, так же представляет собой реальную угрозу для здоровья и могут привести к тяжелым последствиям.
Онтогенез у человека уникален и не имеет аналогов у других представителей животного мира (пластинчато-трабекулярное строение кости с каналами остеона – гаверсовыми канальцами). Окончательная структура костей формируется после рождения ребенка. К моменту рождения ребенка диафизы трубчатых костей уже представлены костной тканью, в то время как подавляющее большинство эпифизов состоят только из хрящевой ткани. Последовательность появления точек окостенения достаточно определенная. Совокупность имеющихся у ребенка точек окостенения представляет собой важную характеристику уровня его биологического развития и называется костным возрастом.
Рост трубчатых костей в длину до появления в эпифизах точки окостенения осуществляется за счет развития ростковой костной ткани, образующей концевые отделы костей. После появления точек окостенения в эпифизах, удлинение происходит за счет развития ростковой хрящевой ткани, находящейся между частично окостеневшим эпифизом и метафизом, а эпифизы увеличиваются в результате аналогичного процесса со стороны надкостницы, окружающей соответствующие точки окостенения. Одновременно с удлинением диафизы длинных трубчатых костей увеличиваются и в позвоночнике, за счет продолжающегося костеобразовательного процесса со стороны надкостницы.
В первые месяцы и годы жизни, наряду с интенсивным ростом костного скелета, происходит и многогранная перестройка структуры костной ткани от грубовато-волокнистого строения до пластинчатой кости со вторичными гаверсовыми структурами. Интенсивный рост с одновременно интенсивным гистологическим перемоделированием создает для костной ткани совершенно особое положение. При котором костная ткань является очень чувствительной к неблагоприятным воздействиям внешней среды, а особенно к нарушению питания, двигательного режима ребенка, состояния мышечного тонуса и т.д. Интенсивный онтогенез и перемоделирование сопровождаются существенным уменьшением плотности и твердости костной ткани у детей раннего возраста с одновременным увеличением гибкости костей и их склонности к разнообразным деформациям. Твердость костей зависит от степени замещения хрящевой ткани остеоидной и степени ее минерализации. Содержание основного минерального компонента кости – гидроксиапатита у детей с возрастом увеличивается.
В процессе костеобразования и перемоделирования выделяют три стадии:
1. Первая стадия остеогенеза представляет собой интенсивный анаболитический процесс в течение которого создается белковая основа костной ткани – матрикс. Для этого процесса необходимо нормальное обеспечение ребенка белком, витаминами А, С, В.
2. Во второй стадии происходит формирование центров кристаллизации гидроксиапатита с последующей минерализацией остеоида. Для этой стадии решающее значение имеет обеспеченность организма кальцием, фосфором, микроэлементами, витамином D.
Нарушения нормального остеогенеза у детей раннего возраста могут возникать очень легко под влиянием несбалансированного питания, различных острых и хронических заболеваний. Кроме того, обе стадии остеогенеза регулируются мышечным тонусом, а также движениями. Поэтому массаж и гимнастика способствуют активации остеогенеза. Гипокинезия нарушает процесс минерализации и вызывает остеопороз.
3. Третья стадия остеогенеза – это процессы перемоделирования и постоянного самообновления кости, которые регулируются паращитовидными железами и зависят от обеспеченности витамином D. Процессы остеогенеза обеспечиваются нормальным уровнем кальция. При недостаточности кальция в пище или плохом всасывании кальция из кишечника, что бывает при недостаточности витамина D, уровень кальция крови начинает поддерживаться преимущественно за счет рассасывания кальция из костей.
Интенсивный рост и перемоделирование костной ткани поддерживается специфическим для детского возраста обильным кровоснабжением костей.
Особенностью детского скелета является и относительно небольшая толщина и функциональная активность надкостницы, за счет которой идут процессы новообразования костной ткани при поперечном росте костей. В то же время объемы внутрикостных пространств (полостей) сравнительно невелики и формируются с возрастом. Кости детей сравнительно ровные по строению своих поверхностей.
Позвоночник новорожденного лишен физиологических изгибов. Шейный изгиб начинает возникать сразу после начала держания головы. Грудной изгиб (кифоз) устанавливается предварительно после 6-7 месяцев жизни, когда ребенок самостоятельно сидит, а окончательно он закрепляется только в 6-7 лет. Поясничный лордоз становится заметным после 9-12 месяцев, окончательно формируется в школьные годы. В целом, в течение всего детского возраста фиксация позвоночника несовершенна, и под влиянием недостаточного мышечного развития, неадекватной позы, не соответствующей росту ребенка мебели, очень легко возникают изменения формы позвоночного столба (сколиозы и патологические осанки).
Основные составляющие позвоночника анатомически – это позвонки. Их 32 или 34: 7 – шейные, 12 – грудные, 5 – поясничных, 5 – крестцовых и от 3-5 – копчиковых. Величина и формы позвонков различны, все они имеют тело и дугу, между которыми находится позвоночное отверстие. Позвонки следуют по очереди друг за другом : в районе крестца и поясницы более крупные, а чем вые – тем они меньше. Позвоночные отверстия образуют спинномозговой канал, через который проложен спинной мозг, нервные окончания которого передают информацию головному мозгу, получая от него ответные команды. Через отверстия в поперечных отростках шейных позвонков проходит позвоночная артерия. Пространства между остистыми отростками позвонков заняты связками и мышцами.
Суставные отростки, соединясь друг с другом, образуют суставы. Также суставные отростки принимают участие в формировании межпозвоночных отверстий, через которые проходит нервно-сосудистая система позвоночника.
Работу позвоночного столба обеспечивает еще и расположенные между позвонками межпозвоночные хрящи, которые называют дисками. Они состоят из ядра и фиброзного, т.е. волокнистого кольца, окружающего ядро. Ядро имеет вид двояковыпуклой линзы и состоит из студенистого вещества. Межпозвонковые диски не имеют сосудов, поэтому поступление питательных веществ к ним и выведение продуктов обмена происходит через тела позвонков посредством диффузии, т.е. проникновение частиц одного вещества в другое при их соприкосновении. Благодаря своей эластичности ядро – замечательный амортизатор. Если поднять что-то тяжелое, агрессивная сила сдавливает позвонки. Студенистое ядро уплощается, теряя некоторое количество жидкости, при опускании груза – давление на диск становится умереннее, силы всасывания начинают преобладать над силами сжатия, и диск снова активно накапливает воду.
Фиброзное кольцо, окружая ядро межпозвоночного диска состоит из плотных пучков соединительной ткани, переплетающихся в разных направлениях. Эти продольные, вертикальные, косые и спиральные переплетения придают соединению соседних позвонков прочность и подвижность. К тому же фиброзное кольцо помогает ядру, защищает его, принимая на себя часть нагрузки.