Развитие скелетной мускулатуры кратко
Обновлено: 02.07.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
РАЗВИТИЕ СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦ
Развитие скелетных мышц. В утробной жизни мышечные волокна формируются гетерохронно. Сначала дифференцируются мышцы языка, губ, диафрагмы, межреберные и спинные, в конечностях— сначала мышцы рук, а затем ног, в каждой конечности сначала — проксимальные отделы, а затем дистальные. Мышцы эмбрионов содержат меньше белков и больше воды, до 80%. После рождения рост и развитие разных мышц также происходят неравномерно.
Раньше и больше начинают развиваться те мышцы, которые обеспечивают двигательные функции, имеющие существенное значение для жизни (участвующие в дыхании, сосании, схватывании предметов, необходимых для питания и т. п., т. е. диафрагма, межреберные, мышцы языка, губ, кисти). Кроме того, больше тренируются и развиваются те мышцы, которые участвуют в процессе обучения и воспитания у детей определенных навыков.
Новорожденный имеет все скелетные мышцы, но их вес в 37 раз меньше, чем у взрослого. Рост и формирование скелетных мышц происходит примерно до 20—25 лет, оказывая влияние на рост и формирование скелета. Вес мышц увеличивается с возрастом неравномерно и особенно быстро в период полового созревания.
Вес тела растет с возрастом, главным образом, за счет увеличения веса скелетной мускулатуры.
Средний вес скелетных мышц в процентах к весу тела равен: у новорожденных — 23,3; в 8 лет — 27,2; в 12 лет — 29,4; в 15 лет — 32,6; в 18 лет — 44,2.
К 1 году более развиты мышцы плечевого пояса и рук, чем мышцы таза, бедра и ног. В руке и плечевом поясе, начиная с 2 лет, проксимальные мышцы значительно толще дистальных, поверхностные толще глубоких, функционально активные толще менее активных.
С 2 до 4 лет особенно быстро растут волокна в длиннейшей мышце спины и в большой ягодичной мышце. К 4—б годам развиты мышцы плеча и предплечья, но еще недостаточно — мышцы кистей рук. В раннем детстве мышцы туловища развиваются значительно быстрее мышц рук и ног. Ускорение развития мышц кисти происходит в 6—7 лет, когда ребенок производит легкую работу и начинает приучаться к письму. Развитие сгибателей опережает развитие разгибателей. У сгибателей вес и физиологический поперечник больше, чем у разгибателей. Мышцы пальцев, особенно сгибатели, участвующие в захвате предметов, имеют наибольший вес и физиологический поперечник. По сравнению с ними сгибатели кисти имеют относительно меньший вес и физиологический поперечник.
В первые 8—9 лет жизни значительно возрастает физиологический поперечник мышц, вызывающих движения пальцев. Мышцы лучезапястного и локтевого суставов растут менее интенсивно. К 10 годам поперечник длинного сгибателя большого пальца достигает почти 65% взрослого человека.
Анатомический поперечник плеча с 3 до 16 лет увеличивается у юношей в 2,5—3 раза, у девушек меньше.
В первые годы жизни у детей слабы глубокие мышцы спины, недостаточно развиты и их сухожильно-связочные аппараты. У детей 6—7 лет они еще недоразвиты. К 12—14 годам эти мышцы укреплены сухожильно-связочным аппаратом, но меньше, чем у взрослых.
Мышцы брюшного пресса у новорожденных не развиты. С 1 до 3 лет эти мышцы и их апоневрозы дифференцируются, но только к 14—16 годам передняя стенка живота укреплена почти как у взрослого. До 9 лет прямая мышца живота очень интенсивно растет, ее вес по сравнению с новорожденным увеличивается почти в 90 раз, внутренней косой — больше 70, наружной косой — 67, а поперечной — в 60. Эти мышцы противостоят все увеличивающемуся давлению внутренних органов. С 12 до 16 лет растут мышцы, обеспечивающие вертикальное положение тела, особенно подвздошно-поясничная, играющая важную роль в ходьбе. Толщина волокон подвздошно-поясничной мышцы к 15—16 годам становится наибольшей. В двуглавой мышце плеча и четырехглавой бедра мышечные волокна утолщаются к 1 году в 2 раза, к 6 годам — в 5, к 17 годам — в 8, а к 20 годам — в 17 раз.
Большинство авторов признает новообразование мышечных волокон в результате систематических физических упражнений. Правильный подбор физических упражнений регулирует гармоническое развитие скелетных мышц.
Рост мышц в длину происходит в месте перехода мышечных волокон в сухожилие. Он продолжается до 23—25 лет. Сократимый отдел мышцы особенно быстро растет с 13 до 15 лет. К 14— 15 годам дифференцировка мышц достигает высокого уровня. Рост волокон в толщину продолжается до 30—35 лет. Поперечник мышечных волокон утолщается к 1 году в 2 раза, к 5 годам — в 5, к 17 — в 8, к 20 — в 17, т. е. наиболее интенсивно.
Масса мышц особенно интенсивно возрастает у девочек в 11—12 лет, а у мальчиков в 13—14.
У подростков за 2—3 года масса скелетных мышц увеличивается на 12%. а в предшествующие 7 лет всего на 5%. Вес скелетных мышц достигает у них примерно 35% по отношению к весу тела и значительно возрастает их сила. Сильно развивается мускулатура спины, плечевого пояса, рук и ног, вызывающая усиленный рост трубчатых костей.
С возрастом изменяются также химический состав и строение скелетных мышц. Мышцы детей содержат больше воды и меньше плотных веществ, чем у взрослых.
Биохимическая активность красных мышечных волокон больше, чем белых, что объясняется различиями в количестве митохондрий или в активности их ферментов. Количество миоглобина — 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; с возрастом это различие уменьшается.
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 тонки, нежны, имеют сравнительно слабую поперечную исчерченность и окружены большими прослойками рыхлой соединительной ткани. Сухожилия занимают относительно больше места. Внутри мышечных волокон многие ядра лежат не у мембраны клетки.
Миофибриллы окружены отчетливыми прослойками саркоплазмы. В 2—3 года мышечные волокна в 2 раза толще, расположены плотнее, количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы — уменьшается и ядра прилегают к мембране. В 7 лет мышечные волокна в 3 раза толще, чем у новорожденных, и отчетливо выражена их поперечная исчерченность. К 15—16 годам строение мышечной ткани такое лее, как у взрослых.
Формирование сарколеммы завершается к 15—16 годам.
Созревание мышечных волокон можно проследить по изменению частоты и амплитуды биотоков, отводимых с двуглавой мышцы плеча при удержании груза. У детей 7—8 лет по мере увеличения времени удержания груза все больше уменьшаются частота и амплитуда биотоков, что доказывает незрелость части мышечных волокон. У детей 12—14 лет частота и амплитуда биотоков не изменяются на протяжении 6—9 сек удерживания груза на максимальной высоте или уменьшаются в более поздние сроки, что указывает на зрелость мышечных волокон.
В отличие от взрослых мышцы у детей прикрепляются к костям дальше от осей вращения суставов, поэтому их сокращение происходит с меньшей потерей силы, чем у взрослых. С возрастом резко изменяется соотношение между мышцей и ее сухожилием, которое растет более интенсивно, что изменяет характер прикрепления мышцы к кости и увеличивает коэффициент полезного действия. Только к 12—14 годам устанавливается отношение мышцы и сухожилия, характерное для взрослого.
В верхних конечностях до 15 лет мышечное брюшко и сухожилие растут одинаково интенсивно, ас 15 до 23—25 лет сухожилие растет быстрее. Некоторые авторы считают, что с 13—15 лет быстрее растет сократительный отдел мышц.
Эластичность мышц у детей примерно в 2 раза больше, чем у взрослых. При сокращении они больше укорачиваются, а при растяжении больше удлиняются.
Первые стадии развития скелетных мышц происходят без участия нервных элементов. Мышечные веретена появляются с 2,5— 3 месяцев утробной жизни. Их поперечник и длина увеличиваются в первые годы жизни. С 6 до 10 лет поперечный размер веретен возрастает незначительно, а с 12—15 они имеют такое же строение, как у взрослых 20—30 лет.
Чувствительная иннервация начинает формироваться с 3,5— 4 месяцев утробной жизни и к 7—8 месяцам достигает большой сложности. К рождению центростремительные нервные волокна усиленно миелинизируются. Во всех мышцах мышечные веретена имеют одинаковое строение, но их число и уровень развития отдельных структур 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 стопы.
Двигательные нервные окончания (мионевральные аппараты) появляются в утробной жизни с 3,5—5 месяцев. Их развитие в разных мышцах сходно. К рождению в мышцах руки их больше, чем в межреберных и мышцах голени. Уже у новорожденных двигательные нервные волокна окружены миелиновой оболочкой, которая к 7 годам значительно утолщается. Нервные окончания усложняются к 3—5 годам, к 7—14 еще более дифференцируются, а к 19—20 годам достигают полной зрелости.
Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Источником происхождения всей скелетной, поперечнополосатой мускулатуры тела у человека, как и у животных, является средний зародышевый листок - мезодерма. Однако развитие мышц в пределах туловища, головы и конечностей имеет ряд особенностей, понять которые легче, проследив начальные этапы эмбриогенеза. Мускулатура туловища развивается преимущественно из дорсального, парааксимального (околоосевого) отдела мезодермы, который образует первичные сегменты тела - сомиты. Сомиты расположены по сторонам от осевых органов зародыша - нервной трубки и спинной струны. На 4-й неделе развития насчитывается около 40 пар сомитов: от 3 до 5 затылочных, 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 4-5 хвостовых. Далее каждый сомит подразделяется на 3 части: склеротом, дерматом и миотом; из последнего развиваются мышцы туловища.
Первоначально миотом занимает дорсомедиальный отдел сомита и имеет полость (миоцель). Разрастаясь, многом теряет характер многослойного образования и превращается в синцитиальную массу, полость его исчезает. В процессе дальнейшего развития клеточная масса дифференцируется в поперечнополосатые сократительные волокна. В результате вся масса миотома разделяется на участки цилиндрической формы, состоящие из мышечных волокон, которые еще сохраняют метамерное положение. Миотомы разрастаются в дорсальном и вентральном направлениях. Из дорсальных частей миотомов в дальнейшем развиваются глубокие, так называемые собственные мышцы спины. Из вентральных частей миотомов происходят глубокие мышцы груди и мускулатура передней и боковых стенок живота. Глубокие мышцы спины, груди и мышцы живота, которые закладываются и остаются на всем протяжении в пределах туловища, именуются аутохтонными (собственными) мышцами (от греч. dutos - сам, тот самый; chton - земля, autochtonos - туземный, местный).
Очень рано, на стадии разделения сомитов на части, миотомы получают связь с нервной системой. Каждому миотому соответствует определенный участок нервной трубки - невромер, от которого к нему подходят нервные волокна будущих спинномозговых нервов. При этом дорсальные мышцы получают иннервацию от дорсальных ветвей спинномозговых нервов, тогда как вентральная мускулатура иннервируется вентральными ветвями этих нервов. Важно отметить, что каждый нерв следует за мышцей в процессе ее перемещений и изменений в онтогенезе. Поэтому уровень отхождения нерва к данной мышце может указывать на место ее закладки. Примером может служить диафрагма, которая развивается из шейных миотомов и иннервируется диафрагмальным нервом, являющимся ветвью шейного сплетения. Диафрагма развивается из 4-5-го шейного миотома и в последующем опускается до нижней апертуры грудной клетки. В процессе формирования некоторых мышц происходит частичное замещение мышечных волокон соединительной тканью, в результате чего образуются апоневрозы мышц (например, косые мышцы, поперечная мышца живота и др.).
Мышцы головы (мимические, жевательные) и некоторые мышцы шеи развиваются за счет вентрального несегментированного отдела мезодермы в головном конце тела зародыша, в месте расположения висцеральной мускулатуры. Жевательные мышцы и некоторые мышцы шеи (например, челюстно-подъязычная мышца и др.) образуются в результате преобразования закладки первой висцеральной дуги. Эти мышцы прикрепляются к костям лицевого (висцерального) черепа, где находится головной конец пищеварительной трубки. Мимические мышцы развиваются из общей закладки мускулатуры второй висцеральной дуги. На основе закладки мускулатуры жаберных дуг развиваются трапециевидная и грудино-ключично-сосцевидная мышцы. К висцеральной мускулатуре принадлежат также некоторые мышцы промежности (например, мышца, поднимающая задний проход).
В области головы имеются и такие мышцы, которые развиваются из миотомов головных сомитов. К ним относятся мышцы, обеспечивающие движения глазного яблока (иннервируются III, IV, VI черепными нервами). Из переместившихся затылочных миотомов образуются мышцы языка, иннервируемые подъязычным нервом.
Варианты и аномалии мыщц
Варианты и аномалии развития скелетных мышц в виде изменения их положения, величины и формы чаще встречаются на обеих сторонах тела одновременно. Некоторые мышцы могут отсутствовать (например, большая и малая круглые мышцы). У некоторых мышц появляются новые головки или пучки волокон (клювовидно-плечевая, плечевая мышцы) или отсутствует одна головка (двуглавая мышца плеча). Описаны разделения одной мышцы на несколько самостоятельных мышц (сгибатель пальцев). Чаще варианты и аномалии мышц обнаруживаются на верхних конечностях, особенно в группах более дифференцированных мышц (на предплечье и кисти).
[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]
Читайте также: