Анатомо физиологические особенности позвоночника у детей

Анатомо-физиологические особенности позвоночника у детей

Скелет туловища образован позвоночным столбом и грудной клеткой. Позвоночник в крестцовой части укреплен неподвижно между костями таза. Позвоночный столб является не только опорой для головы, плечевого пояса с верхними конечностями и всех внутренних органов, но и костным рычагом движений. Обе эти функции позвоночника – статическая (опорная) и динамическая – и определяют его строение. В позвоночнике различают несколько отделов: шейный, состоящий из 7 позвонков; грудной – из 12; поясничный – из 5 позвонков; крестцовый – из 5 сросшихся позвонков и копчиковый – из 4-5 сросшихся позвонков [4,16,41].

Строение позвоночного столба. Каждый позвонок имеет массивную переднюю часть – тело, которое сзади переходит в дугу. Позвонки, накладываясь друг на друга, образуют позвоночный канал, в котором помещается спинной мозг. От дуги позвонка отходят несколько отростков: суставные верхний и нижний, поперечные – направляющиеся в стороны и остистые, идущие назад. Позвонки каждого отдела имеют свои особенности строения. Например, остистые отростки грудных позвонков направлены косо вниз и тем самым ограничивают движение позвонков назад, постепенно увеличиваются размеры позвонков сверху вниз, соответственно функциональным задачам опоры, Достигая наибольшей величины в нижнепоясничном и верхнекрестцовом отделах.

Нормально сформированный позвоночник образует несколько физиологических изгибов: шейный, обращенный выпуклостью вперед; грудной – выпуклостью назад; поясничный – выпуклостью вперед; крестцово-копчиковый – выпуклостью назад.

Физиологические изгибы помогают сохранять равновесие, смягчают толчки и сотрясения при движениях. Изгибы позвоночника формируются в процессе роста и развития ребенка. Шейный изгиб образуется при попытках ребенка поднимать голову и закрепляется по мере развития шейных мышц; грудной – возникает в тот период, когда ребенок начинает сидеть; поясничный – когда он становится на ноги.

Принято считать, что к 6-7 годам изгибы позвоночника уже четко выражены, к 14-15 годам становятся постоянными, но окончательно формируются лишь к 20-25 годам. В процессе возрастного развития физиологические изгибы изменяются в зависимости от угла наклона таза и тяги мышц, которые окружают позвоночник. Это позволяет воздействовать на развитие изгибов соответствующим подбором физических упражнений.

Тела позвонков прочно соединены между собой волокнистой хрящевой тканью диска. Внутри каждый диск имеет студенистое ядро. Диски упруги, эластичны, смягчают толчки и сотрясения при ходьбе, беге, прыжках; смещение студенистого ядра обеспечивает небольшие движения между позвонками, движения вокруг вертикальной оси. В процессе роста организма межпозвоночные диски постепенно теряют упругость и уплотняются. У детей относительная высота межпозвоночных дисков больше, чем у взрослых. Интересно, что длина позвоночника колеблется даже в течение суток. Под влиянием массы тела межпозвоночные хрящи сжимаются, и к вечеру человек становится ниже на 1-3 см. Поэтому измерять рост нужно в одно и то же время, лучше утром.

Между дугами позвонков располагаются крепкие связки из эластических волокон, так называемые желтые связки. При движениях позвоночного столба, особенно при сгибании, эти связки растягиваются и напрягаются.

По передней и переднебоковой поверхностям тел позвонков и межпозвоночных дисков располагается передняя продольная связка, сзади тела позвонков покрыты задней продольной связкой, которая составляет переднюю стенку позвоночного канала. Вдоль остистых отростков проходят межостистые и надостистые связки. Таким образом, устойчивость позвоночника обеспечивается мощным связочным аппаратом.

Костная система перестраивается на протяжении всей жизни человека. В дошкольном и школьном возрасте происходит окостенение соединительных и хрящевых элементов позвонков [17,23,26].

В этот период неправильные позы, непосильный труд, чрезмерные перегрузки при выполнении физических упражнений могут вызвать резкие нарушения осанки вследствие неправильного перераспределения тонуса мышечно-связочного аппарата.

Наибольшая неустойчивость позвоночника наблюдается в возрасте 11 -15 лет. В этот период так называемого «вторичного вытяжения» предшествующего половому созреванию, быстро идет энергичный рост тела в длину (интенсивный рост костей, усиленное окостенение позвонков), а развитие мышечной системы несколько запаздывает. На рост позвоночника в длину положительное влияние оказывают физическая нагрузка, различные движения тела и в особенности рациональные физические упражнения.

В старшем школьном (юношеском) возрасте, хотя процессы окостенения в скелете все еще не закончены, но кости становятся более прочными, позвоночник делается более устойчивым к физической нагрузке, увеличивается мышечная сила, рост тела превалирует в ширину, увеличивается масса тела, заканчивается формирование осанки [1,11].

Костная ткань, в частности позвоночник, не только главный опорный механизм, но и резерв кальциевых солей, из которого организм получает нужные ему количества известковых

Отсюда вытекает важность обеспечения нормального и правильного развития скелета детей и особенно позвоночника – сложной динамической системы. К тому же позвоночник выполняет защитную функцию для спинного мозга.

Движения позвоночного столба. Движения позвоночника возможны в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: фронтальной – наклоны корпуса влево и вправо, сагиттальной – сгибание и разгибание корпуса и горизонтальной (вертикальная ось) – повороты корпуса. Кроме того, возможны круговые движения позвоночника, представляющие собой совокупность вращений вокруг различных осей.

Наибольшая подвижность возможна в шейном и поясничном отделах, в грудном же отделе подвижность практически отсутствует, ее ограничивают остистые отростки, накладывающиеся друг на друга.

Подвижность позвоночника достигает наибольшего развития в детском и юношеском возрасте. Физические упражнения существенно улучшают динамическую функцию позвоночника. Главной опорой позвоночника является таз, поэтому движения позвоночника, особенно его поясничного отдела, большей частью сочетаются с изменениями соотношений в сочленениях таза и тазобедренных суставах.

Мышцы позвоночного столба. Движения позвоночника осуществляются большой группой мышц, расположенных главным образом на задней поверхности шеи и туловища. Эти мышцы принадлежат к типу сильных мышц, исполняющих преимущественно статическую работу. Располагаются они под мышцами плечевого пояса и плечевого сустава, под трапециевидной, ромбовидными, широчайшей мышцей спины и под зубчатыми мышцами, имеющими отношение к дыхательным движениям. Все мышцы, разгибающие позвоночный столб, объединяются в одну сложную мышцу – разгибатель туловища (выпрямитель позвоночника по Привесу) и т. д. При одновременном сокращении этих мышц происходит разгибание позвоночника на всем его протяжении. Своим тонусом разгибатели спины поддерживают туловище в вертикальном положении, способствуя сохранению правильной осанки.

К мышцам, выпрямляющим позвоночник, относятся: подвздошно-реберная мышца – поясницы, груди и шеи; длиннейшая мышца – груди, шеи и головы; остистая мышца – груди, шеи и головы.

В сгибании позвоночника участвует подвздошно-поясничная мышца, которая начинается от 5 поясничных позвонков и от тазовой кости, идет вниз и прикрепляется к малому вертелу бедренной кости. Благодаря вертикальному положению человека она получила значительное развитие. Кроме сгибания, подвздошно-поясничная мышца принимает участие в повороте наружу бедра. Большое значение имеет она для формирования поясничного лордоза. При ее расслаблении лордоз уменьшается, как это бывает, например, при сидении. Наоборот, в положении стоя мышца напрягается, лордоз увеличивается. Если сокращение этой мышцы совпадает с сильным напряжением прямой мышцы живота, то вместо лордоза наблюдается образование грудино-поясничного кифоза, как это бывает при положении «угол» при висе на гимнастической стенке.

В сгибании туловища принимают участие также прямые и косые мышцы живота, поперечная мышца, квадратная мышца поясницы. Прямая мышца живота справа и слева от средней линии живота. Начинается эта мышца от хряща V, VI и VII ребер и от мечевидного отростка и прикрепляется к лобковой кости. Функции ее разнообразны: она является сгибателем позвоночника, при одностороннем сокращении способствует наклону его в сторону. При фиксированном туловище она поднимает ноги вместе с тазом (упражнение «угол»).

Наружная косая мышца живота начинается от 8 нижних ребер и прикрепляется к гребню подвздошной кости и лонному сращению. Функция -способствует сгибанию позвоночника, повороту его в противоположную сторону.

Внутренняя косая мышца живота начинается от передней ости подвздошной кости и прикрепляется к 3 нижним ребрам. Функция – способствует сгибанию позвоночного столба и повороту туловища в свою сторону.

Все перечисленные мышцы брюшной стенки располагаются симметрично с той и другой стороны.

Не менее важны и другие функции этой группы мышц. Они поддерживают внутренности в нормальном положении, содействуют выведению их содержимого. Отсюда понятно и название – «брюшной пресс».

Брюшной пресс тесно связан с дыхательной мускулатурой. Мышцы живота являются при дыхании антагонистами диафрагмы, а в момент натуживания становятся синергистами (т.е. действующими в одном направлении). При выдохе они сокращаются и оттесняют органы брюшной полости вверх и назад. Диафрагма оттесняется в грудную полость, и та уменьшается в продольном направлении.

В практике физического воспитания укреплению мышц живота придают большое значение. Ослабление мышц брюшного пресса может привести к опущению внутренностей, образованию грыжи, застойным явлением крови в брюшной полости и нижних конечностях.

Строение и функция грудной клетки. Грудная клетка состоит из грудного отдела позвоночника, 12 пар ребер и грудины. Внутри ее расположены многие важные органы: легкие, сердце, крупные кровеносные сосуды. Переднюю ее стенку образует грудная кость или грудина, заднюю – грудной отдел позвоночника, боковые стенки – ребра. По форме грудная клетка похожа на усеченный конус, сплюснутый в направлении спереди назад. Меньшее верхнее отверстие ограничено I грудным позвонком, двумя первыми ребрами, краем грудины. Через него проходят дыхательное горло, или трахея, пищевод, сосуды. Нижнее отверстие ограничено последним грудным позвонком, реберным краем и концом грудины. Снизу грудная клетка ограничена диафрагмой.

Ребро стоит по отношению к позвоночнику косо: сначала идет в сторону и вниз, а затем, образуя реберный угол, поворачивает вперед и вниз. Каждое ребро соединено с позвонком посредством суставов. Такое строение дает определенный характер движения ребер и изменение диаметра грудной клетки.

При вдохе, под влиянием импульсов из центральной нервной системы, сокращается группа вдыхательных мышц, и происходит расширение грудной клетки в переднезаднем и поперечном направлениях; увеличение ее объема вперед происходит за счет расхождения передних концов верхних ребер. Сокращение же диафрагмы обеспечивает увеличение вертикального размера грудной полости. При выдохе под влиянием импульсов из центральной нервной системы сокращается группа выдыхательных мышц. Мышцы передней стенки брюшной полости, активно сокращаясь, оттесняют кверху и кзади органы брюшной полости, которые, в свою очередь, оттесняют диафрагму в грудную полость; вследствие этого она уменьшается в продольном направлении.

Следовательно, механизм дыхательных движений сводится к движению ребер и диафрагмы.

Дыхательные мышцы делятся на собственно дыхательные и вспомогательные. К собственно дыхательным относятся межреберные мышцы, поперечные мышцы груди, верхняя и нижняя зубчатая и главная дыхательная мышца – диафрагма.

К вспомогательным дыхательным мышцам при вдохе относятся лестничные мышцы, малая и большая грудная, передняя зубчатая и широчайшая мышца спины. К вспомогательным мышцам выдоха относятся также брюшные мышцы и квадратная мышца поясницы. Брюшные мышцы при вдохе являются антагонистами диафрагмы, а при натуживании становятся синергистами.

Все вспомогательные мышцы при спокойном дыхании почти не принимают участия и приводят в движение ребра лишь при некоторых определенных условиях, если они имеют опору на периферии (например, на лопатке – при выполнении напряженного выгибания на гимнастической стенке); в таком случае они могут содействовать вдоху [17,26,35,44].