Tópico 3

3.1. Características das funções e estrutura do sistema músculo-esquelético

Os órgãos do movimento são um sistema único, onde cada parte e órgão é formado e funciona em constante interação entre si. Os elementos que compõem o sistema de órgãos do movimento são divididos em duas categorias principais: elementos passivos (ossos, ligamentos e articulações) e elementos ativos dos órgãos do movimento (músculos).

O tamanho e a forma do corpo humano são amplamente determinados pela base estrutural - o esqueleto. O esqueleto fornece suporte e proteção para todo o corpo e órgãos individuais. O esqueleto possui um sistema de alavancas articuladas de forma móvel, acionadas por músculos, por meio das quais são realizados diversos movimentos do corpo e de suas partes no espaço. Partes separadas do esqueleto servem não apenas como recipiente para órgãos vitais, mas também fornecem proteção. Por exemplo, o crânio, tórax e pelve servem como proteção para o cérebro, pulmões, coração, intestinos, etc.

Até recentemente, a opinião predominante era de que o papel do esqueleto no corpo humano se limitava à função de sustentar o corpo e participar do movimento (este foi o motivo do surgimento do termo "sistema musculoesquelético"). Graças à pesquisa moderna, a compreensão das funções do esqueleto se expandiu significativamente. Por exemplo, o esqueleto está ativamente envolvido no metabolismo, ou seja, na manutenção da composição mineral do sangue em um determinado nível. Substâncias incluídas no esqueleto, como cálcio, fósforo, ácido cítrico e outras, se necessário, entram facilmente em reações de troca. A função dos músculos também não se limita à inclusão dos ossos em movimento e à realização do trabalho, muitos músculos, ao redor das cavidades do corpo, protegem os órgãos internos.

Informações gerais sobre o esqueleto. Formato ósseo. O esqueleto humano é semelhante em estrutura ao esqueleto de animais superiores, mas possui uma série de características associadas à postura ereta, movimento em dois membros e alto desenvolvimento do braço e do cérebro.

O esqueleto humano é um sistema composto por 206 ossos, dos quais 85 são pareados e 36 não pareados. Os ossos são os órgãos do corpo. O peso do esqueleto em um homem é aproximadamente 18% do peso corporal, em uma mulher - 16%, em um recém-nascido - 14%. O esqueleto consiste em ossos de vários tamanhos e formas.

De acordo com a sua forma, os ossos são divididos em:

a) longo (localizado no esqueleto dos membros);

b) curto (localizado no punho e tarso, ou seja, onde são necessárias simultaneamente maior força e mobilidade do esqueleto); c) largos ou planos (formam as paredes das cavidades onde estão localizados os órgãos internos - o osso pélvico, os ossos do crânio); d) mistos (têm formatos diferentes).

Conexões ósseas. Os ossos articulam-se de várias maneiras. De acordo com o grau de mobilidade, as articulações são diferenciadas:

a) imóvel;

b) sedentário; c) articulações ósseas móveis ou articulações.

Uma articulação imóvel é formada como resultado da fusão dos ossos, enquanto os movimentos podem ser extremamente limitados ou completamente ausentes. Por exemplo, a imobilidade dos ossos do crânio cerebral é garantida pelo fato de que numerosas saliências de um osso entram no recesso correspondente do outro. Essa conexão de ossos é chamada de sutura.

A presença de almofadas de cartilagem elástica entre os ossos proporciona pouca mobilidade. Por exemplo, essas almofadas estão disponíveis entre as vértebras individuais. Durante a contração muscular, as almofadas são comprimidas e as vértebras são unidas. Durante os movimentos ativos (caminhar, correr, pular), a cartilagem atua como um amortecedor, suavizando os choques bruscos e protegendo o corpo de tremores.

As articulações móveis dos ossos são mais comuns, o que é fornecido pelas articulações. As extremidades dos ossos que formam a articulação são cobertas por cartilagem hialina de 0,2 a 0,6 mm de espessura. Esta cartilagem é muito elástica, tem uma superfície lisa e brilhante, pelo que a fricção entre os ossos é significativamente reduzida, o que facilita muito a sua movimentação.

A partir de um tecido conjuntivo muito denso, forma-se uma bolsa articular (cápsula), que envolve a área de articulação dos ossos. Uma forte camada externa (fibrosa) da cápsula conecta firmemente os ossos articulados. Dentro da cápsula é revestida com uma membrana sinovial. A cavidade articular contém líquido sinovial, que atua como lubrificante e também ajuda a reduzir o atrito.

Do lado de fora, a articulação é reforçada com ligamentos. Várias articulações são reforçadas por ligamentos e por dentro. Além disso, dentro das articulações existem dispositivos especiais que aumentam as superfícies articulares: lábios, discos, meniscos de tecido conjuntivo e cartilagem.

A cavidade articular é hermeticamente fechada. A pressão entre as superfícies articulares é sempre negativa (menor que a atmosférica) e, portanto, a pressão atmosférica externa impede sua divergência.

Tipos de juntas. De acordo com a forma da superfície articular e os eixos de rotação, as articulações são diferenciadas:

a) com três;

b) com dois; c) com um eixo de rotação.

O primeiro grupo consiste em articulações esféricas - as mais móveis (por exemplo, a articulação entre a escápula e o úmero). A articulação entre o inominado e a coxa, chamada de noz, é um tipo de articulação esférica.

O segundo grupo consiste em articulações elípticas (por exemplo, a articulação entre o crânio e a primeira vértebra cervical) e em sela (por exemplo, a articulação entre o osso metacarpo do primeiro dedo e o osso correspondente do punho).

O terceiro grupo inclui articulações em forma de bloco (articulações entre as falanges dos dedos), cilíndricas (entre a ulna e o rádio) e helicoidais (formando a articulação do cotovelo).

Qualquer corpo solto tem seis graus de liberdade, pois produz três movimentos translacionais e três rotacionais ao longo dos eixos coordenados. Um corpo fixo só pode realizar rotações. Como todos os elos do corpo são fixos, as articulações com três eixos de rotação são as mais móveis e possuem três graus de liberdade. As juntas com dois eixos de rotação são menos móveis, portanto possuem dois graus de liberdade. Um grau de liberdade, o que significa que as articulações com um eixo de rotação têm menos mobilidade.

Estrutura óssea. Cada osso é um órgão complexo que consiste em tecido ósseo, periósteo, medula óssea, vasos sanguíneos e linfáticos e nervos. Com exceção das superfícies de conexão, todo o osso é coberto por periósteo - uma fina membrana de tecido conjuntivo rica em nervos e vasos que penetram no osso através de aberturas especiais. Ligamentos e músculos estão ligados ao periósteo. As células que compõem a camada interna do periósteo crescem e se multiplicam, o que garante o crescimento da espessura do osso e, em caso de fratura, a formação de um calo.

Serrando um osso tubular ao longo de seu eixo longo, pode-se ver que uma substância óssea densa (ou compacta) está localizada na superfície e abaixo dela (em profundidade) - esponjosa. Nos ossos curtos, como as vértebras, predomina a matéria esponjosa. Dependendo da carga sofrida pelo osso, a substância compacta forma uma camada de espessura diferente. A substância esponjosa é formada por barras transversais ósseas muito finas orientadas paralelamente às linhas das tensões principais. Isso permite que o osso suporte cargas significativas.

A densa camada de osso tem uma estrutura lamelar e assemelha-se a um sistema de cilindros inseridos uns nos outros, o que também confere ao osso resistência e leveza. As células do tecido ósseo ficam entre as placas de substância óssea. As placas ósseas compõem a substância intercelular do tecido ósseo.

Um osso tubular consiste em um corpo (diáfise) e duas extremidades (epífises). Nas epífises estão as superfícies articulares, que são cobertas por cartilagem envolvida na formação da articulação. Na superfície dos ossos estão tubérculos, tubérculos, sulcos, cristas, entalhes, aos quais os tendões musculares estão ligados, bem como aberturas pelas quais passam vasos e nervos.

Composição química do osso. O osso seco e desengordurado tem a seguinte composição: matéria orgânica - 30%; minerais - 60%; água - 10%.

As substâncias orgânicas do osso incluem proteínas fibrosas (colágeno), carboidratos e muitas enzimas.

Os minerais ósseos são representados por sais de cálcio, fósforo, magnésio e muitos oligoelementos (como alumínio, flúor, manganês, chumbo, estrôncio, urânio, cobalto, ferro, molibdênio, etc.). O esqueleto de um adulto contém cerca de 1200 g de cálcio, 530 g de fósforo, 11 g de magnésio, ou seja, 99% de todo o cálcio presente no corpo humano está contido nos ossos.

Nas crianças, as substâncias orgânicas predominam no tecido ósseo, de modo que seu esqueleto é mais flexível, elástico, facilmente deformado durante cargas prolongadas e pesadas ou posições corporais incorretas. A quantidade de minerais nos ossos aumenta com a idade e, portanto, os ossos se tornam mais frágeis e mais propensos a quebrar.

Substâncias orgânicas e minerais tornam o osso forte, duro e elástico. A força do osso também é garantida por sua estrutura, a localização das barras transversais ósseas da substância esponjosa de acordo com a direção das forças de pressão e tensão.

O osso é 30 vezes mais duro que o tijolo e 2,5 vezes mais duro que o granito. O osso é mais forte que o carvalho. É nove vezes mais forte que o chumbo e quase tão forte quanto o ferro fundido. Na posição vertical, o fêmur humano pode suportar a pressão de uma carga de até 1500 kg e a tíbia - até 1800 kg.

Desenvolvimento do sistema esquelético na infância e adolescência. Durante o desenvolvimento pré-natal em crianças, o esqueleto consiste em tecido cartilaginoso. Os pontos de ossificação aparecem após 7 a 8 semanas. O recém-nascido apresenta diáfise ossificada dos ossos tubulares. Após o nascimento, o processo de ossificação continua. O momento do aparecimento dos pontos de ossificação e do fim da ossificação varia de osso para osso. Além disso, para cada osso eles são relativamente constantes e podem ser usados ​​para avaliar o desenvolvimento normal do esqueleto em crianças e sua idade.

O esqueleto de uma criança difere do esqueleto de um adulto em seu tamanho, proporções, estrutura e composição química. O desenvolvimento do esqueleto em crianças determina o desenvolvimento do corpo (por exemplo, a musculatura se desenvolve mais lentamente do que o esqueleto).

Existem duas formas de desenvolvimento ósseo.

1. Ossificação primária, quando os ossos se desenvolvem diretamente do tecido conjuntivo embrionário - mesênquima (ossos da abóbada craniana, parte facial, parte da clavícula, etc.). Primeiro, um sincício mesenquimal esquelético é formado. Nele são colocadas células - osteoblastos, que se transformam em células ósseas - osteócitos e fibrilas impregnadas com sais de cálcio e se transformam em placas ósseas. Assim, o osso se desenvolve a partir do tecido conjuntivo.

2. Ossificação secundária, quando os ossos são inicialmente depositados na forma de formações mesenquimais densas que têm os contornos aproximados dos futuros ossos, depois se transformam em tecidos cartilaginosos e são substituídos por tecidos ósseos (ossos da base do crânio, tronco e membros).

Com a ossificação secundária, o desenvolvimento do tecido ósseo ocorre por substituição tanto externa quanto interna. Do lado de fora, a formação de substância óssea ocorre por osteoblastos do periósteo. No interior, a ossificação começa com a formação de núcleos de ossificação, gradualmente a cartilagem se resolve e é substituída por osso. À medida que o osso cresce, é reabsorvido de dentro para fora por células especiais chamadas osteoclastos. O crescimento da substância óssea vem de fora. O crescimento ósseo em comprimento ocorre devido à formação de substância óssea na cartilagem localizada entre a epífise e a diáfise. Essas cartilagens são gradualmente deslocadas em direção à epífise.

Muitos ossos do corpo humano não são formados inteiramente, mas em partes separadas, que então se fundem em um único osso. Por exemplo, o osso pélvico consiste primeiro em três partes, fundindo-se aos 14-16 anos. Os ossos tubulares também são colocados em três partes principais (não são levados em consideração os núcleos de ossificação nos locais onde as saliências ósseas são formadas). Por exemplo, a tíbia no embrião consiste inicialmente em uma cartilagem hialina contínua. A ossificação começa na parte média por volta da oitava semana de vida intrauterina. A substituição no osso da diáfise ocorre gradualmente e vai primeiro de fora para dentro. Ao mesmo tempo, as epífises permanecem cartilaginosas. O núcleo de ossificação na epífise superior aparece após o nascimento e na epífise inferior - no segundo ano de vida. Na parte média das epífises, o osso cresce primeiro por dentro e depois por fora, como resultado, duas camadas de cartilagem epifisária permanecem separando a diáfise das epífises.

Na epífise superior do fêmur, a formação de trabéculas ósseas ocorre aos 4-5 anos de idade. Após 7-8 anos, eles se alongam e se tornam uniformes e compactos. A espessura da cartilagem epifisária aos 17-18 anos atinge 2-2,5 mm. Aos 24 anos, o crescimento da extremidade superior do osso termina e a epífise superior se funde com a diáfise. A epífise inferior cresce até a diáfise ainda mais cedo - aos 22 anos. Com o fim da ossificação dos ossos tubulares, seu crescimento em comprimento para.

Processo de ossificação. A ossificação geral dos ossos tubulares termina no final da puberdade: nas mulheres - aos 17-21 anos, nos homens - aos 19-24 anos. Como os homens atingem a puberdade mais tarde do que as mulheres, eles são, em média, mais altos.

De cinco meses a um ano e meio, ou seja, quando a criança fica de pé, ocorre o desenvolvimento principal do osso lamelar. Aos 2,5-3 anos, os restos de tecido fibroso grosseiro já estão ausentes, embora durante o segundo ano de vida, a maior parte do tecido ósseo tenha uma estrutura lamelar.

A diminuição da função das glândulas endócrinas (hipófise anterior, tireoide, paratireoide, timo, genital) e a falta de vitaminas (especialmente vitamina D) podem causar ossificação tardia. A aceleração da ossificação ocorre com a puberdade precoce, aumento da função da parte anterior da adeno-hipófise, glândula tireoide e córtex adrenal. O atraso e a aceleração da ossificação geralmente aparecem antes dos 17-18 anos, e a diferença entre as idades "osso" e passaporte pode chegar a 5-10 anos. Às vezes, a ossificação ocorre mais rápido ou mais devagar em um lado do corpo do que no outro.

Com a idade, a composição química dos ossos muda. Os ossos das crianças contêm mais matéria orgânica e menos matéria inorgânica. Com o crescimento, a quantidade de sais de cálcio, fósforo, magnésio e outros elementos aumenta significativamente, a proporção entre eles muda. Assim, em crianças pequenas, o cálcio é mais retido nos ossos, mas à medida que envelhecem, há uma mudança para uma maior retenção de fósforo. Substâncias inorgânicas na composição dos ossos de um recém-nascido representam metade do peso ósseo, em um adulto - quatro quintos.

Uma mudança na estrutura e composição química dos ossos também acarreta uma mudança em suas propriedades físicas. Nas crianças, os ossos são mais elásticos e menos quebradiços do que nos adultos. A cartilagem em crianças também é mais plástica.

As diferenças relacionadas à idade na estrutura e composição dos ossos são especialmente pronunciadas no número, localização e estrutura dos canais de Havers. Com a idade, seu número diminui e a localização e a estrutura mudam. Quanto mais velha a criança, mais matéria densa em seus ossos, em crianças pequenas há mais substância esponjosa. Aos 7 anos, a estrutura dos ossos tubulares é semelhante à de um adulto, no entanto, entre 10-12 anos, a substância esponjosa dos ossos muda ainda mais intensamente, sua estrutura se estabiliza aos 18-20 anos.

Quanto mais jovem a criança, mais o periósteo está fundido ao osso. A demarcação final entre osso e periósteo ocorre aos 7 anos de idade. Aos 12 anos, a substância densa do osso tem uma estrutura quase homogênea, aos 15 anos, áreas únicas de reabsorção da substância densa desaparecem completamente e, aos 17 anos, os osteócitos grandes predominam nela.

De 7 a 10 anos, o crescimento da cavidade da medula óssea nos ossos tubulares diminui acentuadamente e finalmente se forma de 11 a 12 a 18 anos. O aumento do canal medular ocorre paralelamente ao crescimento uniforme da substância densa.

Entre as placas da substância esponjosa e no canal medular está a medula óssea. Devido ao grande número de vasos sanguíneos nos tecidos, os recém-nascidos têm apenas medula óssea vermelha - ocorre hematopoiese. A partir dos seis meses, inicia-se um processo gradual de substituição dos ossos tubulares na diáfise da medula óssea vermelha por amarelo, constituído principalmente por células de gordura. A substituição do cérebro vermelho é concluída em 12 a 15 anos. Nos adultos, a medula óssea vermelha é armazenada nas epífises dos ossos tubulares, no esterno, costelas e coluna vertebral e tem aproximadamente 1500 metros cúbicos. cm.

A união das fraturas e a formação de calos em crianças ocorre após 21-25 dias, em lactentes esse processo ocorre ainda mais rápido. As luxações em crianças menores de 10 anos são raras devido à alta extensibilidade do aparelho ligamentar.

3.2. Tipos e características funcionais do tecido muscular de crianças e adolescentes

Informações gerais sobre músculos. Existem cerca de 600 músculos esqueléticos no corpo humano. O sistema muscular constitui uma parte significativa do peso total do corpo humano. Assim, na faixa etária de 17 a 18 anos é de 43 a 44%, e em pessoas com bom condicionamento físico pode até chegar a 50%. Nos recém-nascidos, a massa muscular total representa apenas 23% do peso corporal.

O crescimento e desenvolvimento de grupos musculares individuais ocorrem de forma desigual. Em primeiro lugar, os músculos abdominais se desenvolvem em bebês e, um pouco mais tarde, os músculos mastigatórios. Os músculos de uma criança, ao contrário dos músculos de um adulto, são mais pálidos, macios e elásticos. No final do primeiro ano de vida, os músculos das costas e dos membros aumentam visivelmente, neste momento a criança começa a andar.

Durante o período desde o nascimento até o final do crescimento da criança, a massa dos músculos aumenta 35 vezes. Na idade de 12 a 16 anos (puberdade), devido ao alongamento dos ossos tubulares, os tendões dos músculos também se alongam intensamente. Neste momento, os músculos tornam-se longos e finos, e é por isso que os adolescentes parecem ter pernas longas e braços longos. Aos 15-18 anos de idade, ocorre o crescimento muscular transversal. Seu desenvolvimento continua até 25-30 anos.

Estrutura muscular. O músculo é dividido em uma parte intermediária - o abdômen, composto por tecido muscular, e as seções finais - tendões, formados por tecido conjuntivo denso. Os tendões prendem os músculos aos ossos, mas isso não é necessário. Os músculos também podem se fixar em vários órgãos (o globo ocular), na pele (músculos da face e pescoço), etc. Nos músculos de um recém-nascido, os tendões são pouco desenvolvidos e somente por volta dos 12-14 anos de idade são as relações músculo-tendão que são características dos músculos adultos estabelecidos. Os músculos de todos os animais superiores são os órgãos de trabalho mais importantes - os efetores.

Os músculos são lisos e estriados. No corpo humano, os músculos lisos são encontrados nos órgãos internos, vasos sanguíneos e pele. Eles quase não são controlados pelo sistema nervoso central, então eles (assim como o músculo cardíaco) às vezes são chamados de involuntários. Esses músculos possuem automatismo e uma rede nervosa própria (intramural ou metassimpática), o que garante em grande parte sua autonomia. A regulação do tônus ​​e da atividade motora dos músculos lisos é realizada por impulsos vindos do sistema nervoso autônomo e humoralmente (ou seja, através do fluido tecidual). Os músculos lisos são capazes de realizar movimentos bastante lentos e longas contrações tônicas. A atividade motora dos músculos lisos geralmente tem caráter rítmico, por exemplo, movimentos pendulares e intestinais peristálticos. As contrações tônicas prolongadas dos músculos lisos são expressas muito claramente nos esfíncteres dos órgãos ocos, o que impede a liberação de conteúdo. Isso garante o acúmulo de urina na bexiga e bile na vesícula biliar, a formação de fezes no intestino grosso, etc.

Os músculos lisos das paredes dos vasos sanguíneos, especialmente artérias e arteríolas, estão em estado de contração tônica constante. O tônus ​​da camada muscular das paredes das artérias regula o tamanho de seu lúmen e, portanto, o nível de pressão arterial e suprimento de sangue para os órgãos.

Os músculos estriados consistem em muitas fibras musculares individuais, localizadas em uma bainha comum de tecido conjuntivo e fixadas aos tendões, que, por sua vez, estão conectados ao esqueleto. Os músculos estriados são divididos em dois tipos:

a) fibroso paralelo (todas as fibras são paralelas ao longo eixo do músculo);

b) pinadas (as fibras estão localizadas obliquamente, fixadas de um lado ao cordão central do tendão e do outro à bainha externa do tendão).

A força muscular é proporcional ao número de fibras, ou seja, a área da chamada seção transversal fisiológica do músculo, a área de superfície que cruza todas as fibras musculares ativas. Cada fibra muscular esquelética é uma formação multinuclear fina (10 a 100 mícrons de diâmetro), longa (até 2-3 cm) - um simplasto - surgindo na ontogênese precoce a partir da fusão de células mioblásticas.

A principal característica da fibra muscular é a presença em seu protoplasma (sarcoplasma) de uma massa de filamentos finos (cerca de 1 mícron de diâmetro) - miofibrilas, localizadas ao longo do eixo longitudinal da fibra. As miofibrilas consistem em áreas claras e escuras alternadas - discos. Além disso, na massa de miofibrilas vizinhas em fibras estriadas, os discos de mesmo nome estão localizados no mesmo nível, o que confere estriação transversal regular (estria) a toda a fibra muscular.

Um complexo de um disco escuro e duas metades de luz adjacentes a ele, limitados por finas linhas Z, é chamado de sarcômero. Os sarcômeros são o menor elemento do aparelho contrátil de uma fibra muscular.

A membrana da fibra muscular - o plasmalema - tem uma estrutura semelhante à membrana nervosa. Sua característica distintiva é que produz invaginações regulares em forma de T (tubos de 50 nm de diâmetro) aproximadamente nos limites do sarcômero. As invaginações do plasmalema aumentam sua área e, consequentemente, a capacitância elétrica total.

No interior da fibra muscular, entre os feixes de miofibrilas, paralelamente ao eixo longitudinal do simplasto, encontram-se sistemas de túbulos do retículo sarcoplasmático, que é um sistema ramificado fechado que está intimamente adjacente às miofibrilas e suas extremidades cegas (cisternas terminais). ) às saliências em forma de T do plasmalema (sistema T). O sistema T e o retículo sarcoplasmático são o aparelho para transmitir sinais de excitação do plasmalema para o aparelho contrátil das miofibrilas.

Do lado de fora, todo o músculo é envolvido por uma fina bainha de tecido conjuntivo - fáscia.

Contratilidade como principal propriedade dos músculos. Excitabilidade, condutividade e contratilidade são as principais propriedades fisiológicas dos músculos. A contratilidade muscular consiste em encurtar o músculo ou desenvolver tensão. Durante o experimento, o músculo responde com uma única contração em resposta a um único estímulo. Em humanos e animais, os músculos do sistema nervoso central não recebem impulsos únicos, mas uma série de impulsos, aos quais respondem com uma contração forte e prolongada. Essa contração muscular é chamada tetânica (ou tétano).

Quando os músculos se contraem, eles realizam um trabalho que depende de sua força. Quanto mais espesso o músculo, mais fibras musculares nele, mais forte ele é. Músculo em termos de 1 quadrado. cm de seção transversal pode levantar uma carga de até 10 kg. A força dos músculos também depende das características de sua fixação aos ossos. Ossos e os músculos ligados a eles são uma espécie de alavanca. A força de um músculo depende de quão longe do fulcro da alavanca e mais perto do ponto de aplicação da gravidade ele está preso.

Uma pessoa é capaz de manter a mesma postura por muito tempo. Isso é chamado de tensão muscular estática. Por exemplo, quando uma pessoa simplesmente fica de pé ou mantém a cabeça ereta (ou seja, faz o chamado esforço estático), seus músculos ficam em estado de tensão. Alguns exercícios em argolas, barras paralelas, segurar uma barra levantada exigem esse trabalho estático, que exige a contração simultânea de quase todas as fibras musculares. Claro, tal estado não pode ser prolongado devido ao desenvolvimento de fadiga.

Durante o trabalho dinâmico, vários grupos musculares se contraem. Ao mesmo tempo, os músculos que realizam o trabalho dinâmico se contraem rapidamente, trabalham com grande tensão e, portanto, logo se cansam. Normalmente, durante o trabalho dinâmico, diferentes grupos de fibras musculares se contraem alternadamente. Isso dá ao músculo a capacidade de trabalhar por um longo tempo.

Ao controlar o trabalho dos músculos, o sistema nervoso adapta seu trabalho às necessidades atuais do corpo, em conexão com isso, os músculos trabalham economicamente, com alta eficiência. O trabalho se tornará máximo e a fadiga se desenvolverá gradualmente, se para cada tipo de atividade muscular for selecionado um ritmo e um valor de carga médios (ótimos).

O trabalho dos músculos é uma condição necessária para sua existência. Se os músculos estiverem inativos por muito tempo, a atrofia muscular se desenvolve, eles perdem sua eficiência. O treinamento, ou seja, o trabalho constante e bastante intenso dos músculos, ajuda a aumentar seu volume, aumentar a força e o desempenho, e isso é importante para o desenvolvimento físico do corpo como um todo.

Tônus muscular. Nos humanos, os músculos ficam um tanto contraídos mesmo em repouso. Uma condição na qual a tensão é mantida por muito tempo é chamada de tônus ​​muscular. O tônus ​​muscular pode diminuir ligeiramente e o corpo pode relaxar durante o sono ou anestesia. O desaparecimento completo do tônus ​​​​muscular ocorre somente após a morte. A contração muscular tônica não causa fadiga. Os órgãos internos são mantidos em sua posição normal apenas devido ao tônus ​​​​muscular. A quantidade de tônus ​​muscular depende do estado funcional do sistema nervoso central.

O tônus ​​dos músculos esqueléticos é determinado diretamente pelo suprimento de impulsos nervosos dos neurônios motores da medula espinhal para o músculo com um grande intervalo. A atividade dos neurônios é sustentada por impulsos provenientes das seções sobrejacentes do sistema nervoso central, de receptores (proprioceptores) localizados nos próprios músculos. O papel do tônus ​​​​muscular em garantir a coordenação dos movimentos é ótimo. Nos recém-nascidos predomina o tônus ​​dos flexores do braço; em crianças de 1-2 meses - o tônus ​​dos músculos extensores, em crianças de 3-5 meses - o equilíbrio do tônus ​​dos músculos antagonistas. Essa circunstância está associada ao aumento da excitabilidade dos núcleos vermelhos do mesencéfalo. À medida que a maturação funcional do sistema piramidal, bem como do córtex cerebral do cérebro, o tônus ​​muscular diminui.

O aumento do tônus ​​​​muscular das pernas do recém-nascido diminui gradualmente (isso ocorre na segunda metade da vida da criança), o que é um pré-requisito necessário para o desenvolvimento da caminhada.

Fadiga. Durante o trabalho prolongado ou extenuante, o desempenho muscular diminui, que é restaurado após o descanso. Este fenômeno é chamado de fadiga física. Com fadiga pronunciada, ocorre encurtamento prolongado dos músculos e incapacidade de relaxar completamente (contratura). Isto se deve principalmente às mudanças que ocorrem no sistema nervoso, interrupção da condução dos impulsos nervosos nas sinapses. Quando cansado, as reservas de substâncias químicas que servem como fontes de energia de contração se esgotam e os produtos metabólicos (ácido láctico, etc.) se acumulam.

A taxa de início da fadiga depende do estado do sistema nervoso, da frequência do ritmo em que o trabalho é realizado e da magnitude da carga. A fadiga pode estar associada a um ambiente desfavorável. Trabalho desinteressante rapidamente causa fadiga.

Quanto mais nova a criança, mais rápido ela se cansa. Na infância, a fadiga ocorre após 1,5-2 horas de vigília. Imobilidade, inibição prolongada dos movimentos cansam as crianças.

A fadiga física é um fenômeno fisiológico normal. Após o descanso, a capacidade de trabalho não é apenas restaurada, mas também pode exceder o nível inicial. Em 1903 I. M. Sechenov descobriu que o desempenho dos músculos cansados ​​da mão direita é restaurado muito mais rapidamente se, durante o repouso, o trabalho for feito com a mão esquerda. Tal descanso, em contraste com o simples descanso de I.M. Sechenov chamado ativo.

Assim, a alternância de trabalho mental e físico, jogos ao ar livre antes das aulas, pausas de cultura física durante as aulas e durante os intervalos aumentam a eficiência dos alunos.

3.3. Crescimento e trabalho muscular

Durante o desenvolvimento fetal, as fibras musculares são formadas heterocronicamente. Inicialmente, diferenciam-se os músculos da língua, lábios, diafragma, intercostais e dorsais, nos membros - primeiro os músculos dos braços, depois os das pernas, em cada membro primeiro - as seções proximais e depois as distais. Os músculos dos embriões contêm menos proteínas e mais (até 80%) água. O desenvolvimento e crescimento de diferentes músculos após o nascimento também ocorrem de forma desigual. Mais cedo e mais músculos começam a se desenvolver, proporcionando funções motoras que são extremamente importantes para a vida. Estes são os músculos que estão envolvidos na respiração, sucção, preensão de objetos, ou seja, o diafragma, músculos da língua, lábios, mãos, músculos intercostais. Além disso, os músculos envolvidos no processo de ensinar e nutrir certas habilidades nas crianças são mais treinados e desenvolvidos.

Um recém-nascido tem todos os músculos esqueléticos, mas pesa 37 vezes menos que um adulto. Os músculos esqueléticos crescem e se desenvolvem até cerca de 20-25 anos de idade, influenciando o crescimento e a formação do esqueleto. O aumento do peso muscular com a idade ocorre de forma desigual, este processo é especialmente rápido durante a puberdade.

O peso corporal aumenta com a idade, principalmente devido ao aumento do peso do músculo esquelético. O peso médio dos músculos esqueléticos como porcentagem do peso corporal está distribuído da seguinte forma: em recém-nascidos - 23,3; aos 8 anos - 27,2; aos 12 anos - 29,4; aos 15 anos - 32,6; na idade de 18 - 44,2.

Características de crescimento e desenvolvimento dos músculos esqueléticos relacionadas à idade. O seguinte padrão de crescimento e desenvolvimento dos músculos esqueléticos é observado em diferentes faixas etárias.

Período de até 1 ano: mais do que os músculos da pelve, quadris e pernas, os músculos da cintura escapular e dos braços são desenvolvidos.

O período de 2 a 4 anos: no braço e cintura escapular, os músculos proximais são muito mais espessos que os distais, os músculos superficiais são mais espessos que os profundos, os músculos funcionalmente ativos são mais espessos que os menos ativos. As fibras crescem especialmente rápido no músculo longo do dorso e no músculo glúteo máximo.

O período de 4 a 5 anos: os músculos do ombro e do antebraço estão desenvolvidos, os músculos das mãos não estão suficientemente desenvolvidos. Na primeira infância, os músculos do tronco se desenvolvem muito mais rápido do que os músculos dos braços e pernas.

O período de 6 a 7 anos: há uma aceleração no desenvolvimento dos músculos da mão, quando a criança começa a fazer trabalhos leves e aprende a escrever. O desenvolvimento dos flexores está à frente do desenvolvimento dos extensores.

Além disso, o peso e o diâmetro fisiológico dos flexores são maiores que os dos extensores. Os músculos dos dedos, principalmente os flexores que estão envolvidos na captura de objetos, possuem o maior peso e diâmetro fisiológico. Comparados a eles, os flexores da mão têm peso e diâmetro fisiológico relativamente menores.

Período de até 9 anos: o diâmetro fisiológico dos músculos que causam os movimentos dos dedos aumenta, enquanto os músculos das articulações do punho e do cotovelo crescem menos intensamente.

Período até 10 anos: aos 10 anos, o diâmetro do flexor longo do polegar atinge quase 65% do comprimento do diâmetro de um adulto.

Período de 12 a 16 anos: crescem os músculos que garantem a posição vertical do corpo, principalmente o iliopsoas, que desempenha um papel importante na caminhada. Aos 15-16 anos, a espessura das fibras do músculo iliopsoas torna-se maior.

O diâmetro anatômico do ombro no período de 3 a 16 anos aumenta nos meninos em 2,5-3 vezes, nas meninas - menos.

Os músculos profundos das costas nos primeiros anos de vida das crianças ainda são fracos, seu aparelho tendão-ligamentar também é subdesenvolvido, no entanto, aos 12-14 anos, esses músculos são fortalecidos pelo aparelho tendão-ligamentar, mas menos do que em adultos.

Os músculos abdominais em recém-nascidos não são desenvolvidos. De 1 ano a 3 anos, esses músculos e suas aponeuroses diferem, e somente aos 14-16 anos a parede anterior do abdômen é fortalecida quase da mesma maneira que em um adulto. Até 9 anos, o reto abdominal cresce muito intensamente, seu peso aumenta quase 90 vezes em comparação com o peso de um recém-nascido, o músculo oblíquo interno - mais de 70 vezes, o oblíquo externo - 67 vezes, o transverso - 60 vezes. Esses músculos resistem à pressão gradualmente crescente dos órgãos internos.

No músculo bíceps do ombro e no músculo quadríceps da coxa, as fibras musculares engrossam: por 1 ano - duas vezes; por 6 anos - cinco vezes; aos 17 anos - oito vezes; com a idade de 20 - 17 vezes.

O crescimento muscular em comprimento ocorre na junção das fibras musculares e dos tendões. Este processo continua até os 23-25 ​​anos. Dos 13 aos 15 anos, a parte contrátil do músculo cresce de maneira especialmente rápida. Aos 14-15 anos, a diferenciação muscular atinge um alto nível. O crescimento das fibras em espessura continua até 30-35 anos. O diâmetro das fibras musculares aumenta: em 1 ano - duas vezes; aos 5 anos - cinco vezes; aos 17 anos - oito vezes; aos 20 anos - 17 vezes.

A massa muscular aumenta especialmente intensamente em meninas de 11 a 12 anos, em meninos - em 13 a 14 anos. Nos adolescentes, em dois a três anos, a massa dos músculos esqueléticos aumenta em 12%, enquanto nos 7 anos anteriores - apenas 5%. O peso dos músculos esqueléticos em adolescentes é de aproximadamente 35% em relação ao peso corporal, enquanto a força muscular aumenta significativamente. Os músculos das costas, cintura escapular, braços e pernas se desenvolvem significativamente, o que causa aumento do crescimento dos ossos tubulares. A seleção correta de exercícios físicos contribui para o desenvolvimento harmonioso dos músculos esqueléticos.

Características da estrutura dos músculos esqueléticos relacionadas à idade. A composição química e a estrutura dos músculos esqueléticos também mudam com a idade. Os músculos das crianças contêm mais água e substâncias menos densas que os dos adultos. A atividade bioquímica das fibras musculares vermelhas é maior que as brancas. Isto é explicado por diferenças no número de mitocôndrias ou na atividade de suas enzimas. A quantidade de mioglobina (um indicador da intensidade dos processos oxidativos) aumenta com a idade. Em um recém-nascido, o músculo esquelético contém 0,6% de mioglobina, em adultos é de 2,7%. Além disso, as crianças contêm relativamente menos proteínas contráteis - miosina e actina. Com a idade, essa diferença diminui.

As fibras musculares em crianças contêm relativamente mais núcleos, são mais curtas e finas, mas com a idade, tanto o comprimento quanto a espessura aumentam. As fibras musculares em recém-nascidos são finas, macias, sua estriação transversal é relativamente fraca e cercada por grandes camadas de tecido conjuntivo frouxo. Relativamente mais espaço é ocupado por tendões. Muitos núcleos dentro das fibras musculares não ficam próximos à membrana celular. As miofibrilas são circundadas por camadas claras de sarcoplasma.

A seguinte dinâmica de modificações na estrutura de músculos esqueléticos dependendo da idade observa-se.

1. Aos 2-3 anos, as fibras musculares são duas vezes mais espessas que nos recém-nascidos, são mais densas, o número de miofibrilas aumenta e o número de sarcoplasmas diminui, os núcleos são adjacentes à membrana.

2. Aos 7 anos, a espessura das fibras musculares é três vezes mais espessa do que nos recém-nascidos, e sua estriação transversal é claramente expressa.

3. Aos 15-16 anos, a estrutura do tecido muscular torna-se a mesma dos adultos. Por esta altura, a formação do sarcolema está concluída.

A maturação das fibras musculares pode ser rastreada por uma mudança na frequência e amplitude das biocorrentes registradas do músculo bíceps do ombro ao segurar a carga:

▪ em crianças de 7 a 8 anos, à medida que o tempo de retenção da carga aumenta, a frequência e a amplitude das biocorrentes diminuem cada vez mais. Isto comprova a imaturidade de algumas de suas fibras musculares;

▪ em crianças de 12 a 14 anos, a frequência e a amplitude das biocorrentes não mudam durante 6 a 9 segundos mantendo a carga na altura máxima ou diminuem posteriormente. Isso indica a maturidade das fibras musculares.

Nas crianças, diferentemente dos adultos, os músculos estão presos aos ossos mais distantes dos eixos de rotação das articulações, portanto, sua contração é acompanhada por menos perda de força do que nos adultos. Com a idade, a relação entre o músculo e seu tendão, que cresce mais intensamente, muda significativamente. Como resultado, a natureza da fixação do músculo ao osso muda, portanto, a eficiência aumenta. Aproximadamente aos 12-14 anos, a relação "músculo-tendão", típica de um adulto, se estabiliza. Na cintura das extremidades superiores até 15 anos, o desenvolvimento do ventre muscular e tendões ocorre de forma igualmente intensa, após 15 e até 23-25 ​​anos o tendão cresce mais intensamente.

A elasticidade dos músculos das crianças é cerca de duas vezes maior que a dos adultos. Quando contraídos, eles encurtam mais e, quando esticados, alongam mais.

Os fusos musculares aparecem na 10-14ª semana de vida uterina. Um aumento em seu comprimento e diâmetro ocorre nos primeiros anos de vida de uma criança. No período de 6 a 10 anos, o tamanho transversal dos fusos muda ligeiramente. No período de 12 a 15 anos, os fusos musculares completam seu desenvolvimento e têm a mesma estrutura dos adultos de 20 a 30 anos.

O início da formação da inervação sensível ocorre aos 3,5-4 meses de vida uterina e, aos 7-8 meses, as fibras nervosas atingem um desenvolvimento significativo. No momento do nascimento, as fibras nervosas aferentes estão ativamente mielinizadas.

Os fusos musculares de um único músculo têm a mesma estrutura, mas seu número e o nível de desenvolvimento de estruturas individuais em diferentes músculos não são os mesmos. A complexidade de sua estrutura depende da amplitude do movimento e da força de contração muscular. Isso se deve ao trabalho de coordenação do músculo: quanto mais alto, mais fusos musculares nele e mais difíceis eles são. Em alguns músculos, não há fusos musculares que não estejam sujeitos ao alongamento. Esses músculos, por exemplo, são os músculos curtos da palma e do pé.

As terminações nervosas motoras (aparelho mioneural) aparecem em uma criança no período uterino da vida (na idade de 3,5-5 meses). Em diferentes músculos eles se desenvolvem da mesma maneira. No momento do nascimento, o número de terminações nervosas nos músculos do braço é maior do que nos músculos intercostais e nos músculos da perna. Em um recém-nascido, as fibras nervosas motoras são cobertas por uma bainha de mielina, que engrossa muito aos 7 anos de idade. Aos 3-5 anos, as terminações nervosas tornam-se muito mais complicadas, aos 7-14 anos são ainda mais diferenciadas e aos 19-20 atingem a maturidade total.

Mudanças relacionadas à idade na excitabilidade e labilidade muscular. Para o funcionamento do sistema muscular, não apenas as propriedades dos próprios músculos são importantes, mas também as mudanças relacionadas à idade nas propriedades fisiológicas dos nervos motores que os inervam. Para avaliar a excitabilidade das fibras nervosas, é utilizado um indicador relativo expresso em unidades de tempo - cronaxia. Nos recém-nascidos, observa-se uma cronaxia mais alongada. Durante o primeiro ano de vida, o nível de cronaxia diminui aproximadamente 3-4 vezes. Nos anos subsequentes, o valor da cronaxia diminui gradualmente, mas nas crianças em idade escolar ainda excede a cronaxia de um adulto. Assim, uma diminuição da cronaxia desde o nascimento até o período escolar indica que a excitabilidade dos nervos e músculos aumenta com a idade.

Para crianças de 8 a 11 anos, assim como para adultos, é característico o excesso de cronaxia flexora sobre a cronaxia extensora. A diferença na cronaxia dos músculos antagonistas é mais pronunciada nos braços do que nas pernas. A cronaxia dos músculos distais excede a dos músculos proximais. Por exemplo, a cronaxia dos músculos do ombro é aproximadamente duas vezes menor que a cronaxia dos músculos do antebraço. Músculos menos tonificados têm uma cronaxia mais longa do que músculos mais tonificados. Por exemplo, o bíceps femoral e o tibial anterior têm cronaxias mais longas do que seus antagonistas, o quadríceps femoral e o gastrocnêmio. A transição da luz para a escuridão alonga a cronaxia e vice-versa.

Durante o dia, em crianças em idade escolar primária, a cronaxia muda. Após 1-2 aulas de educação geral, há uma diminuição na cronaxia motora e, no final do dia letivo, muitas vezes se recupera ao nível anterior ou até aumenta. Após aulas fáceis de educação geral, a cronaxia motora geralmente diminui e, após aulas difíceis, aumenta.

À medida que envelhecemos, as flutuações na cronaxia motora diminuem gradualmente, enquanto a cronaxia do aparelho vestibular aumenta.

A mobilidade funcional, ou labilidade, em contraste com a cronaxia, determina não apenas o menor tempo necessário para o início da excitação, mas também o tempo necessário para a conclusão da excitação e restauração da capacidade do tecido de dar novos impulsos de excitação subsequentes. Quanto mais rápido o músculo esquelético reage, quanto mais impulsos de excitação passam por ele por unidade de tempo, maior sua labilidade. Consequentemente, a labilidade muscular aumenta com o aumento da mobilidade do processo nervoso nos neurônios motores (aceleração da transição da excitação para a inibição) e vice-versa - com o aumento da velocidade da contração muscular. Quanto mais lento os músculos reagem, menor a sua labilidade. Nas crianças, a labilidade aumenta com a idade, aos 14-15 anos atinge o nível de labilidade adulta.

Mudança no tônus ​​muscular. Na primeira infância, há tensão significativa em certos músculos, como as mãos e os flexores do quadril, devido ao envolvimento dos músculos esqueléticos na geração de calor em repouso. Esse tônus ​​muscular é de origem reflexa e diminui com a idade.

O tônus ​​dos músculos esqueléticos se manifesta em sua resistência à deformação ativa durante a compressão e o alongamento. Na idade de 8 a 9 anos, nos meninos, o tônus ​​​​muscular, por exemplo, os músculos da parte de trás da coxa, é maior do que nas meninas. Aos 10-11 anos, o tônus ​​muscular diminui e, novamente, aumenta significativamente. O maior aumento do tônus ​​muscular esquelético é observado em adolescentes de 12 a 15 anos, principalmente meninos, nos quais atinge valores juvenis. Com a transição da idade pré-escolar para a pré-escolar, há uma cessação gradual da participação dos músculos esqueléticos na produção de calor em repouso. Em repouso, os músculos ficam cada vez mais relaxados.

Em contraste com a tensão voluntária dos músculos esqueléticos, o processo de seu relaxamento voluntário é mais difícil de alcançar. Essa capacidade aumenta com a idade, de modo que a rigidez dos movimentos diminui em meninos de 12 a 13 anos, em meninas - de 14 a 15 anos. Então ocorre o processo inverso: a rigidez dos movimentos aumenta novamente a partir dos 14-15 anos, enquanto nos meninos de 16 a 18 anos é significativamente maior do que nas meninas.

Estrutura do sarcômero e mecanismo de contração das fibras musculares. Um sarcômero é um segmento repetitivo de miofibrila, consistindo em duas metades de um disco claro (opticamente isotrópico) (disco I) e um disco escuro (anisotrópico) (disco A). A análise microscópica eletrônica e bioquímica revelou que o disco escuro é formado por um feixe paralelo de filamentos grossos de miosina (diâmetro de cerca de 10 nm), cujo comprimento é de cerca de 1,6 μm. O peso molecular da proteína miosina é 500 D. As cabeças das moléculas de miosina (000 nm de comprimento) estão localizadas nos filamentos de miosina. Os discos leves contêm filamentos finos (20 nm de diâmetro e 5 µm de comprimento), que são construídos a partir de proteína e actina (peso molecular - 1 D), além de tropomiosina e troponina. Na região da linha Z, que delimita os sarcômeros adjacentes, um feixe de filamentos finos é mantido unido por uma membrana Z.

A proporção de filamentos finos e grossos no sarcômero é de 2: 1. Os filamentos de miosina e actina do sarcômero estão dispostos de forma que os filamentos finos possam entrar livremente entre os grossos, ou seja, “mover-se” para o disco A, este acontece durante a contração muscular. Portanto, o comprimento da parte leve do sarcômero (I-disco) pode ser diferente: com alongamento passivo do músculo, aumenta ao máximo, com contração, pode diminuir para zero.

O mecanismo de contração é o movimento (puxão) dos filamentos finos ao longo dos filamentos grossos até o centro do sarcômero devido aos movimentos de "remo" das cabeças de miosina, que se ligam periodicamente aos filamentos finos, formando pontes de actomiosina transversais. Investigando os movimentos das pontes usando o método de difração de raios X, foi determinado que a amplitude desses movimentos é de 20 nm e a frequência é de 5-50 oscilações por segundo. Nesse caso, cada ponte prende e puxa o fio e, em seguida, se desprende em antecipação a um novo anexo. Um grande número de pontes funciona aleatoriamente, de modo que seu empuxo total é uniforme no tempo. Numerosos estudos estabeleceram o seguinte mecanismo para a operação cíclica da ponte de miosina.

1. Em repouso, a ponte é carregada de energia (a miosina é fosforilada), mas não pode se conectar ao filamento de actina, pois um sistema de filamento de tropomiosina e glóbulo de troponina está encravado entre eles.

2. Com a ativação da fibra muscular e o aparecimento de íons Ca + 2 no mioplasma (na presença de ATP), a troponina muda sua conformação e afasta o fio da tropomiosina, abrindo a possibilidade de a cabeça da miosina se conectar com a actina .

3. A conexão da cabeça da miosina fosforilada com a actina altera drasticamente a conformação da ponte (ocorre sua "curvatura") e move os filamentos de actina em um passo (20 nm), e então a ponte se rompe. A energia necessária para isso aparece como resultado da quebra da ligação fosfato macroérgica incluída na fosforil-lactomiosina.

4. Então, devido a uma queda na concentração local de Ca + 2 e seu desprendimento da troponina, a tropomiosina novamente bloqueia a actina, e a miosina é novamente fosforilada devido ao ATP. O ATP não apenas carrega os sistemas para mais trabalho, mas também contribui para a separação temporária dos fios, ou seja, plastifica o músculo, tornando-o capaz de esticar sob a influência de forças externas. Acredita-se que uma molécula de ATP é consumida por movimento de trabalho de uma ponte, e a actomiosina desempenha o papel de ATPase (na presença de Mg + 2 e Ca + 2). Com uma única contração, um total de 0,3 μM de ATP é gasto por 1 g de músculo.

Assim, o ATP desempenha um papel duplo no trabalho muscular: por um lado, por fosforilação da miosina, fornece energia para a contração, por outro lado, estando em estado livre, proporciona relaxamento muscular (sua plastificação). Se o ATP desaparecer do mioplasma, desenvolve-se uma contração contínua - contratura.

Todos esses fenômenos podem ser demonstrados em complexos de filamentos de actomiosina isolados: tais filamentos endurecem sem ATP (observa-se rigor), na presença de ATP eles relaxam e quando Ca+2 é adicionado produzem uma contração reversível semelhante ao normal.

Os músculos são permeados por vasos sanguíneos, através dos quais nutrientes e oxigênio chegam a eles com sangue, e os produtos metabólicos são realizados. Além disso, os músculos também são ricos em vasos linfáticos.

Os músculos têm terminações nervosas - receptores que percebem o grau de contração e alongamento do músculo.

Principais grupos musculares do corpo humano. A forma e o tamanho dos músculos dependem do trabalho que realizam. Os músculos são diferenciados entre longos, largos, curtos e circulares. Os músculos longos estão localizados nos membros, os curtos - onde a amplitude de movimento é pequena (por exemplo, entre as vértebras). Os músculos largos estão localizados principalmente no tronco, nas paredes das cavidades do corpo (por exemplo, músculos abdominais, costas, tórax). Músculos circulares - esfíncteres - ficam ao redor das aberturas do corpo, estreitando-os quando se contraem.

Por função, os músculos são divididos em flexores, extensores, adutores e abdutores, bem como músculos que giram para dentro e para fora.

I. Os músculos do tronco incluem:

1) músculos peitorais;

2) músculos abdominais;

3) músculos das costas.

II. Os músculos localizados entre as costelas (intercostais), assim como outros músculos do tórax, estão envolvidos na função da respiração. São chamados de músculos respiratórios. Estes incluem o diafragma, que separa a cavidade torácica da cavidade abdominal.

III. Músculos peitorais bem desenvolvidos movem e fortalecem os membros superiores do corpo. Esses incluem:

1) músculo peitoral maior;

2) músculo peitoral menor;

3) músculo serrátil anterior.

XNUMX. Os músculos abdominais desempenham várias funções. Eles formam a parede da cavidade abdominal e, devido ao seu tônus, impedem que os órgãos internos se movam, baixem e caiam. Ao se contrair, os músculos abdominais atuam nos órgãos internos como a prensa abdominal, contribuindo para a liberação de urina, fezes e parto. A contração dos músculos abdominais também ajuda a circulação do sangue no sistema venoso, a execução dos movimentos respiratórios. Os músculos abdominais estão envolvidos na flexão anterior da coluna vertebral.

Devido à possível fraqueza dos músculos abdominais, ocorre não apenas o prolapso dos órgãos abdominais, mas também a formação de hérnias. Uma hérnia é a saída de órgãos internos (intestino, estômago, omento maior) da cavidade abdominal sob a pele do abdômen.

V. Os músculos da parede abdominal incluem:

1) músculo reto abdominal;

2) músculo piramidal;

3) músculo quadrado lombar;

4) músculos abdominais largos (externos e internos, oblíquos e transversos).

VI. Um cordão tendinoso denso corre ao longo da linha média do abdômen - a chamada linha branca. Nas laterais dele está o músculo reto do abdome, que tem uma direção longitudinal das fibras.

VII. Nas costas estão numerosos músculos ao longo da coluna vertebral. Estes são músculos profundos das costas. Eles estão ligados principalmente aos processos das vértebras e estão envolvidos nos movimentos da coluna vertebral para trás e para o lado.

VIII. Os músculos superficiais das costas incluem:

1) músculo trapézio das costas;

2) músculo grande dorsal. Eles proporcionam movimento dos membros superiores e do tórax.

IX. Entre os músculos da cabeça, existem:

1) músculos da mastigação. Estes incluem: músculo temporal; músculo da mastigação; músculos pterigóides. As contrações desses músculos causam movimentos de mastigação complexos da mandíbula inferior;

2) músculos faciais. Esses músculos com uma ou às vezes duas extremidades estão ligados à pele do rosto. Quando contraídos, deslocam a pele, criando uma determinada expressão facial, ou seja, uma ou outra expressão facial. Os músculos faciais também incluem os músculos circulares dos olhos e da boca.

X. Os músculos do pescoço jogam a cabeça para trás, inclinam e giram.

XI. Os músculos escalenos elevam as costelas, participando da inspiração.

XII. Os músculos ligados ao osso hióide, durante a contração, mudam a posição da língua e da laringe ao deglutir e pronunciar vários sons.

XIII. O cinto dos membros superiores está conectado ao corpo apenas na região da articulação esternoclavicular. É fortalecido pelos músculos do tronco:

1) músculo trapézio;

2) músculo peitoral menor;

3) músculo romboide;

4) músculo serrátil anterior;

5) o músculo levantador da escápula.

XIV. Os músculos da cintura escapular movem o membro superior na articulação do ombro. O mais importante deles é o músculo deltoide. Quando contraído, este músculo flexiona o braço na articulação do ombro e abduz os braços para uma posição horizontal.

XV. Na área do ombro na frente há um grupo de músculos flexores, nas costas - músculos extensores. Entre os músculos do grupo anterior, destaca-se o bíceps do ombro, as costas - o tríceps do ombro.

XVI. Os músculos do antebraço na superfície frontal são representados por flexores, nas costas - por extensores.

XVII. Entre os músculos da mão estão:

1) músculo palmar longo;

2) flexores dos dedos.

XVIII. Os músculos localizados na região da cintura dos membros inferiores movem a perna na articulação do quadril, bem como a coluna vertebral. O grupo muscular anterior é representado por um grande músculo - o iliopsoas. O grupo externo posterior de músculos da cintura pélvica inclui:

1) músculo grande;

2) músculo glúteo médio;

3) músculo glúteo mínimo.

XIX. As pernas têm um esqueleto mais maciço do que os braços. Sua musculatura tem mais força, mas menos variedade e amplitude de movimento limitada.

Na coxa na frente é o músculo mais longo do corpo humano (até 50 cm). Ele flexiona a perna nas articulações do quadril e do joelho.

O músculo quadríceps femoral é mais profundo que o músculo sartório, enquanto se encaixa no fêmur de quase todos os lados. A principal função deste músculo é estender a articulação do joelho. Quando em pé, o músculo quadríceps não permite que a articulação do joelho dobre.

Na parte de trás da perna está o músculo gastrocnêmio, que flexiona a perna, flexiona e gira um pouco o pé para fora.

3.4. O papel dos movimentos musculares no desenvolvimento do corpo

Estudos têm demonstrado que desde os primeiros anos de vida, os movimentos da criança têm um papel significativo no funcionamento da fala. Foi comprovado que a formação da fala em interação com o analisador motor é particularmente bem-sucedida.

A educação física, que consiste em fortalecer a saúde e a melhora física das crianças, afeta significativamente o desenvolvimento do pensamento, atenção e memória. Este não é apenas um significado biológico: há uma expansão das capacidades humanas na percepção, processamento e uso da informação, a assimilação do conhecimento, um estudo versátil da natureza circundante e de si mesmo.

Os exercícios físicos melhoram o sistema muscular e as funções vegetativas (respiração, circulação sanguínea, etc.), sem os quais é impossível realizar o trabalho muscular. Além disso, o exercício estimula as funções do sistema nervoso central.

No entanto, os exercícios físicos são o principal, mas não o único fator que influencia o corpo no decorrer da educação física. É muito importante lembrar o modo racional geral, a organização adequada da nutrição e do sono. De grande importância é o endurecimento, etc.

Padrões de desenvolvimento motor relacionados à idade. A fisiologia relacionada à idade coletou uma grande quantidade de material factual sobre os padrões de desenvolvimento de habilidades motoras relacionados à idade em crianças e adolescentes.

As alterações mais significativas na função motora são observadas na idade escolar primária. De acordo com os dados morfológicos, as estruturas nervosas do aparelho motor da criança (medula espinhal, vias) amadurecem nos estágios iniciais da ontogênese. Com relação às estruturas centrais do analisador motor, foi estabelecido que sua maturação morfológica ocorre na idade de 7 a 12 anos. Além disso, a essa altura, as terminações sensoriais e motoras do aparelho muscular atingem o desenvolvimento completo. O desenvolvimento dos próprios músculos e seu crescimento continuam até os 25-30 anos, o que explica o aumento gradual da força absoluta dos músculos.

Assim, podemos dizer que as principais tarefas da educação física escolar devem ser resolvidas o mais plenamente possível nos primeiros oito anos de escolaridade, caso contrário, perder-se-á os períodos etários mais produtivos para o desenvolvimento das habilidades motoras das crianças.

Período 7-11 anos. Estudos mostram que os escolares nesse período apresentam níveis relativamente baixos de força muscular. Exercícios de força e especialmente estáticos fazem com que eles se cansem rapidamente. As crianças em idade escolar primária são mais adaptadas a exercícios de força e velocidade de curta duração, mas devem ser gradualmente ensinadas a manter posturas estáticas, o que tem um efeito positivo na postura.

Período 14-17 anos. Este período é caracterizado pelo crescimento mais intenso da força muscular em meninos. Nas meninas, o crescimento da força muscular começa um pouco mais cedo. Essa diferença na dinâmica do desenvolvimento da força muscular é mais pronunciada aos 11-12 anos de idade. O aumento máximo na força relativa, ou seja, força por quilograma de massa, é observado até 13-14 anos. Além disso, nessa idade, os indicadores da força muscular relativa dos meninos excedem significativamente os indicadores correspondentes para as meninas.

Resistência. As observações mostram que as crianças dos 7 aos 11 anos têm um baixo nível de resistência para o trabalho dinâmico, mas dos 11 aos 12 anos os rapazes e as raparigas tornam-se mais resilientes. Aos 14 anos, a resistência muscular é de 50-70% e, aos 16 anos, é cerca de 80% da resistência de um adulto.

Curiosamente, não há relação entre resistência a cargas estáticas e força muscular. No entanto, o nível de resistência depende, por exemplo, do grau de puberdade. A experiência mostra que caminhar, correr devagar, esquiar são bons meios de desenvolver resistência.

O momento em que o nível de qualidades motoras pode ser elevado com a ajuda de meios de educação física é a adolescência. No entanto, deve-se lembrar que esse período coincide com a reestruturação biológica do corpo associada à puberdade. Por isso, o professor exige atenção excepcional para o planejamento correto da atividade física.

Planejamento de atividade física. Na idade de 7 a 11 anos ocorre um intenso desenvolvimento da velocidade dos movimentos (frequência, velocidade dos movimentos, tempo de reação, etc.), portanto, na adolescência, os escolares se adaptam muito bem às cargas de alta velocidade, o que se expressa em alto desempenho em corrida, natação, ou seja, onde a velocidade e a capacidade de resposta são de suma importância. Também nesse período há maior mobilidade da coluna vertebral e alta elasticidade do aparelho ligamentar. Todos estes pré-requisitos morfofuncionais são importantes para o desenvolvimento de uma qualidade como a flexibilidade (note que aos 13-15 anos este indicador atinge o seu máximo).

Aos 7-10 anos, a destreza dos movimentos se desenvolve em ritmo acelerado. Nessa idade, o mecanismo de regulação dos movimentos nas crianças ainda é insuficientemente perfeito; no entanto, eles dominam com sucesso os elementos básicos de ações tão complexas como natação, patinação, ciclismo etc. relacionado com a precisão dos movimentos das mãos, reprodução dos esforços dados. Esses parâmetros atingem um nível de desenvolvimento relativamente alto na adolescência.

Aos 12-14 anos, a precisão dos arremessos, arremessos em um alvo e a precisão dos saltos aumentam. Ao mesmo tempo, segundo alguns dados, há uma deterioração na coordenação dos movimentos em adolescentes associada a alterações morfológicas e funcionais durante a puberdade.

Podemos dizer que a adolescência tem grande potencial de aprimoramento do aparelho motor. Isso é confirmado pelas conquistas dos adolescentes na ginástica rítmica e artística, patinação artística e outros esportes. No entanto, ao organizar a educação física no ensino médio, deve-se levar em consideração que o processo de formação corporal em escolares de 16 a 17 anos ainda não foi concluído, portanto, para aqueles que não praticam esportes sistematicamente, é necessário dosar as cargas associadas à manifestação de força e resistência máximas. Esses fatos, que atestam o desenvolvimento heterocrônico das qualidades motoras, devem ser levados em consideração e buscar o desenvolvimento harmonioso dos diferentes aspectos da motricidade de crianças, adolescentes e jovens.

Além disso, o desenvolvimento das habilidades motoras varia bastante em crianças da mesma idade. Portanto, a educação física deve levar em consideração as capacidades funcionais de cada criança, sem esquecer as características da idade. A criança precisa aprender habilidades e habilidades, para as quais ela já possui pré-requisitos morfológicos e funcionais.

Normalização da atividade física. A normalização do volume de atividade física nas diferentes fases da ontogênese é outro problema importante da educação física na escola. É claro que quanto mais a criança se movimenta diariamente, melhor para o desenvolvimento de suas funções motoras. Uma criança em idade pré-escolar está em movimento quase continuamente, exceto nos períodos destinados ao sono e à alimentação. Depois de entrarem na escola, a atividade física das crianças é reduzida pela metade. Devido à atividade motora independente dos alunos das séries I-III, apenas 50% do número ideal de movimentos é realizado. É por isso que formas organizadas de exercício físico são tão importantes nesta idade.

Ao mesmo tempo, mesmo em escolares saudáveis ​​e em desenvolvimento adequado, apenas a atividade motora espontânea e as aulas de educação física não podem fornecer a amplitude de movimento diária necessária. Uma aula de educação física compensa em média 11% do número de movimentos diários exigidos. No total, exercícios matinais, ginástica antes das aulas na escola, pausas de educação física nas aulas, jogos ao ar livre nos intervalos, caminhadas com jogos após as aulas perfazem até 60% da amplitude de movimento diária necessária para crianças de 7 a 11 anos.

Uma pesquisa do Instituto de Pesquisa de Fisiologia de Crianças e Adolescentes da APN (agora Instituto de Fisiologia do Desenvolvimento da Academia Russa de Educação) provou que 5-6 horas de exercício físico por semana (duas aulas de educação física, cultura física diária e formas de trabalho que melhoram a saúde, aulas na seção de esportes) contribuem para um desenvolvimento físico favorável, melhora a reatividade fisiológica e imunológica geral do corpo e são a norma média ideal e necessária. Foi estabelecido que jogos diários ao ar livre de 15 a 20 minutos para crianças nas séries I-II após a terceira aula aumentam o desempenho mental em 3-4 vezes.

Os adolescentes precisam de descanso ativo após a terceira ou quarta aula, bem como antes de preparar a lição de casa, enquanto a educação física ou recreação ao ar livre após a quinta ou sexta aula leva a uma deterioração dos indicadores de desempenho e à inibição da atividade fagocitária dos leucócitos do sangue.

A importância da cultura física para o desenvolvimento do sistema musculoesquelético. Os músculos esqueléticos influenciam o curso dos processos metabólicos e o funcionamento dos órgãos internos: os movimentos respiratórios são realizados pelos músculos do peito e do diafragma, e os músculos abdominais normalizam a atividade dos órgãos abdominais, a circulação sanguínea e a respiração. A força e o tamanho dos músculos dependem diretamente do exercício e do treinamento. Isso se deve ao fato de que durante o trabalho aumenta o suprimento sanguíneo aos músculos, melhora a regulação de sua atividade pelo sistema nervoso, o que leva ao crescimento das fibras musculares, ou seja, ao aumento da massa muscular. O resultado do treinamento do sistema muscular é a capacidade de realizar trabalho físico e resistência.

Um aumento na atividade física de crianças e adolescentes leva a alterações no sistema esquelético e a um crescimento mais intenso de seu corpo. O exercício fortalece os ossos e os torna mais resistentes ao estresse e lesões. Não menos importante é o fato de que esportes, exercícios físicos, levando em consideração as características da idade das crianças e adolescentes, eliminam os distúrbios posturais.

A atividade muscular versátil contribui para o aumento da capacidade de trabalho do corpo, ao mesmo tempo em que reduz os custos de energia do corpo para realizar o trabalho. A atividade física sistemática forma um mecanismo mais perfeito dos movimentos respiratórios. Isso é expresso em um aumento na profundidade da respiração, capacidade vital dos pulmões. Durante o trabalho muscular, a ventilação pulmonar pode atingir até 120 l/min. A respiração profunda de pessoas treinadas satura melhor o sangue com oxigênio. Os vasos sanguíneos tornam-se mais elásticos durante o treino, o que melhora as condições para o movimento do sangue.

Se uma pessoa não se move o suficiente de acordo com a natureza de seu trabalho, não pratica esportes, na meia-idade e na velhice, a elasticidade e a contratilidade de seus músculos diminuem. Isso leva a uma série de consequências desagradáveis: seus músculos ficam flácidos; como resultado da fraqueza dos músculos abdominais, os órgãos internos prolapsam e a função do trato gastrointestinal é perturbada; a fraqueza dos músculos das costas causa uma mudança na postura, a inclinação se desenvolve gradualmente, a coordenação dos movimentos é perturbada.

Assim, é óbvio o efeito favorável exercido pelos exercícios físicos na formação de uma pessoa saudável, forte, resistente, com um físico correto e músculos harmoniosamente desenvolvidos.

3.5. Características do crescimento dos ossos do crânio

O crânio é o esqueleto da cabeça. De acordo com as características de desenvolvimento, estrutura e funções, distinguem-se duas seções do crânio: cerebral e facial (visceral). A parte do cérebro do crânio forma uma cavidade dentro da qual o cérebro está localizado. A região facial forma a base óssea do aparelho respiratório e do canal alimentar.

A medula do crânio consiste em um teto (ou abóbada do crânio) e uma base. O osso parietal da abóbada craniana é uma placa quadrangular com quatro bordas serrilhadas. Dois ossos parietais conectados por suturas formam o tubérculo parietal. Na frente dos ossos parietais encontra-se o osso frontal, a maior parte do qual é representado por escamas.

A parte convexa da parte facial do crânio é formada pelos tubérculos frontais, abaixo dos quais estão os ossos que formam as paredes das órbitas. Entre as cavidades oculares está a parte nasal, adjacente aos ossos nasais, abaixo da qual estão as células do osso etmoidal.

Atrás dos ossos parietais está o osso occipital, graças ao qual a base do crânio é formada e o crânio está conectado à coluna vertebral. Nas laterais do teto do crânio estão dois ossos temporais, também envolvidos na formação da base do crânio. Cada um deles contém as seções correspondentes do órgão da audição e do aparelho vestibular. Na base do crânio está o osso esfenóide.

Os ossos da base do crânio, desenvolvidos a partir da cartilagem, são conectados por tecido cartilaginoso, que é substituído por tecido ósseo com a idade. Os ossos do teto, desenvolvidos a partir do tecido conjuntivo, são conectados por suturas de tecido conjuntivo, que se tornam ósseos na velhice. Isso também se aplica à região facial do crânio.

A região facial do crânio é composta pelo maxilar superior, zigomático, lacrimal, etmoidal, palatino, ossos nasais, concha nasal inferior, vômer, mandíbula e osso hióide.

Características de idade do crânio. O cérebro e as partes faciais do crânio são formados a partir do mesênquima. Os ossos do crânio desenvolvem-se de forma primária e secundária (ver 3.1). O crânio das crianças difere significativamente do crânio dos adultos em seu tamanho em comparação com o tamanho do corpo, estrutura e proporções de partes individuais do corpo. Em um recém-nascido, a parte cerebral do crânio é seis vezes maior que a facial, em um adulto - 2,5 vezes. Em outras palavras, em um recém-nascido, a parte facial do crânio é relativamente menor que a parte cerebral. Com a idade, essas diferenças desaparecem. Além disso, não apenas a forma do crânio e seus ossos constituintes mudam, mas também o número de ossos do crânio.

Do nascimento aos 7 anos de idade, o crânio cresce de forma desigual. Existem três ondas de aceleração no crescimento do crânio:

1) até 3-4 anos;

2) de 6 a 8 anos;

3) de 11 a 15 anos.

O crescimento mais rápido do crânio ocorre no primeiro ano de vida. O osso occipital se projeta e, junto com os ossos parietais, cresce especialmente rápido. A proporção do volume do crânio de uma criança e de um adulto é a seguinte: em um recém-nascido, o volume do crânio é igual a um terço do volume de um adulto; aos 6 meses - um segundo; aos 2 anos - dois terços.

Durante o primeiro ano de vida, a espessura das paredes do crânio aumenta três vezes. No primeiro ou segundo ano de vida, as fontanelas (áreas de tecido conjuntivo) são fechadas e substituídas por suturas ósseas: occipital - no segundo mês; em forma de cunha - no segundo ou terceiro mês; mastóide - no final do primeiro ou início do segundo ano; frontal - no segundo ano de vida. Aos 1,5 anos, as fontanelas estão completamente crescidas e, aos quatro anos, as suturas cranianas são formadas.

Na idade de 3 a 7 anos, a base do crânio, juntamente com o osso occipital, cresce mais rápido que a abóbada. Aos 6-7 anos de idade, o osso frontal se funde completamente. Aos 7 anos, a base do crânio e o forame magno atingem um valor relativamente constante, e há uma desaceleração acentuada no desenvolvimento do crânio. Dos 7 aos 13 anos, o crescimento da base do crânio diminui ainda mais.

Aos 6-7 e aos 11-13 anos, o crescimento dos ossos da abóbada craniana aumenta ligeiramente e, aos 10 anos, basicamente termina. A capacidade do crânio por 10 anos é de 1300 metros cúbicos. cm (para comparação: em um adulto - 1500-1700 cc).

Dos 13 aos 14 anos de idade, o osso frontal cresce intensamente, predomina o desenvolvimento da seção facial do crânio em todas as direções e os traços característicos da fisionomia se desenvolvem.

Aos 18-20 anos, termina a formação da sinostose entre os corpos dos ossos occipital e esfenóide. Como resultado, o crescimento da base do crânio em comprimento pára. A fusão completa dos ossos do crânio ocorre na idade adulta, mas o desenvolvimento do crânio continua. Após 30 anos, as suturas do crânio tornam-se gradualmente ósseas.

O desenvolvimento da mandíbula depende diretamente do trabalho dos músculos mastigatórios e da condição dos dentes. Em seu crescimento, são observadas duas ondas de aceleração:

1) até 3 anos;

2) de 8 a 11 anos.

O tamanho da cabeça em crianças em idade escolar aumenta muito lentamente. Em todas as idades, os meninos têm um perímetro cefálico médio maior do que as meninas. O maior aumento na cabeça é observado entre as idades de 11 e 17 anos, ou seja, durante a puberdade (para meninas - 13-14 anos e para meninos - 13-15).

A razão entre o perímetro cefálico e a altura diminui com a idade. Se aos 9-10 anos a circunferência da cabeça é em média 52 cm, então aos 17-18 anos é de 55 cm. Nos homens, a capacidade da cavidade craniana é de aproximadamente 100 metros cúbicos. ver mais do que as mulheres.

Existem também características individuais do crânio. Estes incluem duas formas extremas de desenvolvimento do crânio: cabeça longa e cabeça curta.

3.6. Crescimento da coluna. A coluna vertebral de um adulto e uma criança

A coluna vertebral é composta por 24 vértebras livres (7 cervicais, 12 torácicas e 5 lombares) e 9-10 não livres (5 sacrais e 4-5 coccígeas). As vértebras livres, articuladas entre si, são conectadas por ligamentos, entre os quais existem discos intervertebrais elásticos feitos de fibrocartilagem. As vértebras sacrais e coccígeas são fundidas para formar o sacro e o cóccix. As vértebras se desenvolvem a partir de tecido cartilaginoso, cuja espessura diminui com a idade.

Existem quatro estágios no desenvolvimento das epífises das vértebras: até 8 anos - a epífise cartilaginosa; de 9 a 13 anos - calcificação da epífise; de 14 a 17 anos - epífise óssea; após 17 anos - a fusão da epífise com o corpo vertebral.

Dos 3 aos 15 anos, o tamanho das vértebras lombares inferiores aumenta mais do que a torácica superior. Isso se deve a um aumento no peso corporal, sua pressão nas vértebras subjacentes.

A partir dos 3 anos, as vértebras crescem igualmente em altura e largura; de 5 a 7 anos - mais em altura.

Na idade de 6-8 anos, os centros de ossificação são formados nas superfícies superior e inferior dos corpos vertebrais e nas extremidades dos processos espinhosos e transversos. Até 5 anos, o canal espinhal se desenvolve especialmente rapidamente. Como os corpos vertebrais crescem mais rápido que os arcos, a capacidade do canal diminui relativamente, o que corresponde a uma diminuição do tamanho relativo da medula espinhal.

Aos 10 anos, o desenvolvimento do canal espinhal está completo, mas a estrutura do corpo vertebral continua a se desenvolver em crianças em idade escolar.

Aos 25 anos, a ossificação das vértebras cervicais, torácicas e lombares termina, aos 20 anos - o sacro, aos 30 anos - as vértebras coccígeas.

O comprimento da coluna aumenta especialmente acentuadamente durante o primeiro e segundo anos de vida, depois o crescimento da coluna diminui e acelera novamente de 7 a 9 anos (mais nas meninas do que nos meninos). De 9 a 14 anos, o aumento do comprimento da coluna em meninos e meninas diminui várias vezes, e de 14 a 20 anos ainda mais.

Nos meninos, o crescimento da coluna termina após 20 anos, nas meninas cresce até 18 anos, ou seja, o crescimento da coluna nas mulheres pára mais cedo do que nos homens. O comprimento médio da coluna nos homens é de 70-73 cm, nas mulheres - 66-69 cm. No final da puberdade, o crescimento do comprimento da coluna está quase completo (aproximadamente igual a 40% do comprimento do corpo) .

A mobilidade da coluna depende da altura dos discos cartilaginosos intervertebrais e de sua elasticidade, bem como do tamanho frontal e sagital dos corpos vertebrais. Em um adulto, a altura total dos discos intervertebrais é igual a um quarto da altura da parte móvel da coluna. Quanto mais altos os discos intervertebrais, maior a mobilidade da coluna. A altura dos discos na região lombar é um terço da altura do corpo da vértebra adjacente, nas partes superior e inferior da região torácica - um quinto, em sua parte média - um sexto, na região cervical - um quarto, portanto, nas regiões cervical e lombar, a coluna tem maior mobilidade.

Aos 17-25 anos, como resultado da substituição dos discos intervertebrais por tecido ósseo, a coluna torna-se imóvel na região sacral.

A flexão da coluna é maior que sua extensão. A maior flexão da coluna ocorre na região cervical (70°), menor na lombar e a menor na região torácica. As inclinações para o lado são maiores entre as regiões torácica e lombar (100°). O maior movimento circular é observado na coluna cervical (75°), sendo quase impossível na coluna lombar (5°). Assim, a coluna cervical é a mais móvel, a lombar a menos móvel e a torácica a menos móvel, pois seus movimentos são inibidos pelas costelas.

A mobilidade da coluna em crianças, principalmente de 7 a 9 anos, é muito maior do que em adultos. Isso depende do tamanho relativamente maior dos discos intervertebrais e de sua maior elasticidade. O desenvolvimento dos discos intervertebrais leva muito tempo e termina aos 17-20 anos.

Curvas fisiológicas da coluna. Após o nascimento, a coluna adquire quatro curvas fisiológicas. Às 6-7 semanas, com a elevação da cabeça da criança, ocorre flexão anterior (lordose) na região cervical. Aos 6 meses, ao sentar-se, formam-se curvas posteriores (cifose) nas regiões torácica e sacral. Aos 1 ano de idade, com o início da posição ortostática, forma-se lordose na região lombar. Inicialmente, essas curvas fisiológicas da coluna são sustentadas pelos músculos e depois pelos ligamentos, cartilagens e ossos das vértebras.

Aos 3-4 anos, as curvas da coluna aumentam gradualmente como resultado de ficar em pé, andar, gravidade e trabalho muscular. Aos 7 anos, a lordose cervical e a cifose torácica são finalmente formadas; aos 12 anos - lordose lombar, que é finalmente formada pelo período da puberdade. Levantar pesos excessivos aumenta a lordose lombar.

Em adultos, as curvas fisiológicas da coluna são distribuídas da seguinte forma.

1. Curva cervical: lordose moderada, formada por todas as vértebras cervicais e torácicas superiores; a maior protuberância cai na quinta ou sexta vértebras cervicais.

2. Cifose torácica forte, a maior protuberância cai na sexta-sétima vértebra torácica.

3. Lordose lombar forte, formada pelas últimas vértebras torácicas e todas as lombares.

4. Forte cifose sacrococcígea.

Devido ao movimento de mola da coluna, a magnitude de suas curvas pode mudar. Como resultado das mudanças na curvatura da coluna e na altura dos discos intervertebrais, o comprimento da coluna também muda: com a idade e durante o dia. Durante o dia, a altura de uma pessoa varia dentro de 1 cm, e às vezes 2-2,5 cm e até 4-6 cm Na posição de bruços, o comprimento do corpo humano é 2-3 cm maior do que na posição em pé.

3.7. Desenvolvimento do tórax

O peito é formado por 12 pares de costelas. As costelas verdadeiras (a primeira - o sétimo par) são conectadas ao esterno com a ajuda de cartilagens, das cinco costelas falsas restantes, as extremidades cartilaginosas do oitavo, nono e décimo pares são conectadas à cartilagem da costela sobrejacente, e o décimo primeiro e décimo segundo pares não possuem cartilagens costais e têm a maior mobilidade, pois terminam livremente. O segundo - sétimo par de costelas está conectado ao esterno por pequenas articulações.

As costelas estão ligadas às vértebras por articulações, que, quando o tórax é elevado, determinam o movimento das costelas superiores principalmente para a frente, e das costelas inferiores para os lados.

O esterno é um osso ímpar no qual se distinguem três partes: o cabo, o corpo e o processo xifóide. A alça do esterno se articula com a clavícula com a ajuda de uma articulação contendo um disco intracartilaginoso (pela natureza dos movimentos, aproxima-se das articulações esféricas).

A forma do peito depende da idade e do sexo. Além disso, a forma do tórax muda devido à redistribuição da força da gravidade do corpo ao ficar em pé e andar, dependendo do desenvolvimento dos músculos da cintura escapular.

Mudanças relacionadas à idade na formação do tórax. As costelas se desenvolvem a partir do mesênquima, que se transforma em cartilagem no segundo mês de vida uterina. Sua ossificação começa da quinta à oitava semana e a do esterno no sexto mês. Os núcleos de ossificação na cabeça e no tubérculo aparecem nas dez costelas superiores aos 5-6 anos e nas duas últimas costelas aos 15 anos. A fusão de partes da costela termina entre 18 e 25 anos.

Até 1-2 anos, a costela consiste em uma substância esponjosa. A partir dos 3-4 anos de idade, uma camada compacta se desenvolve no meio da costela. A partir dos 7 anos, a camada compacta cresce ao longo de toda a costela. A partir dos 10 anos, a camada compacta continua a crescer na região do canto. Aos 20 anos, a ossificação das costelas está completa.

No processo xifóide, o núcleo de ossificação aparece na idade de 6-12 anos. Aos 15-16 anos, os segmentos inferiores do corpo do esterno se fundem. Aos 25 anos, o processo xifóide se funde com o corpo do esterno.

O esterno se desenvolve a partir de muitos pontos de ossificação emparelhados que se fundem extremamente lentamente. A ossificação do manúbrio e do corpo do esterno termina aos 21-25 anos, o processo xifóide - aos 30 anos. A fusão das três partes do esterno em um osso ocorre muito mais tarde, e não em todas as pessoas. Assim, o esterno é formado e se desenvolve mais tarde do que todos os outros ossos do esqueleto.

Formato do peito. Nos humanos, existem duas formas extremas de tórax: longo, estreito e curto e largo. A forma do esterno também corresponde a eles. Entre os principais formatos do tórax, encontram-se os formatos cônico, cilíndrico e plano.

A forma do peito muda significativamente com a idade. Após o nascimento e nos primeiros anos de vida, a caixa torácica é em forma de cone com a base voltada para baixo. A partir dos 2,5-3 anos, o crescimento do tórax é paralelo ao crescimento do corpo, em conexão com isso, seu comprimento corresponde à coluna torácica. Então o crescimento do corpo acelera e o peito fica relativamente mais curto. Nos primeiros três anos, há um aumento da circunferência do tórax, o que leva à predominância do diâmetro transverso na parte superior do tórax.

Gradualmente, o tórax muda de forma cônica e se aproxima do de um adulto, ou seja, assume a forma de um cone com a base voltada para cima. O peito adquire sua forma final por volta dos 12-13 anos, mas é menor do que nos adultos.

Diferenças sexuais na forma e circunferência do peito. As diferenças entre os sexos no formato do tórax aparecem a partir dos 15 anos de idade. A partir desta idade, inicia-se um aumento intensivo do tamanho sagital do tórax. Nas meninas, durante a inspiração, as costelas superiores sobem acentuadamente, nos meninos - as inferiores.

Diferenças de gênero também são observadas no crescimento da circunferência do tórax. Nos meninos, a circunferência do tórax de 8 a 10 anos aumenta em 1-2 cm por ano, na puberdade (a partir de 11 anos) - em 2-5 cm. Em meninas de 7 a 8 anos, o tórax circunferência excede a metade do tamanho de seu crescimento. Nos meninos, essa proporção é observada até 9-10 anos, a partir dessa idade metade da altura passa a ser maior que o tamanho da circunferência torácica. A partir dos 11 anos, nos meninos, seu crescimento é menor do que nas meninas.

Exceder a metade da altura acima da circunferência do tórax depende da taxa de crescimento do corpo, que é maior que a taxa de crescimento da circunferência do tórax. O crescimento da circunferência do tórax é inferior à adição do peso corporal, de modo que a relação entre o peso corporal e a circunferência do tórax diminui gradualmente com a idade. A circunferência do tórax cresce mais rapidamente durante a puberdade e no período de verão-outono. Nutrição normal, boas condições higiênicas e exercícios físicos têm influência dominante no crescimento da circunferência torácica.

Os parâmetros do desenvolvimento do tórax dependem do desenvolvimento dos músculos esqueléticos: quanto mais desenvolvidos os músculos esqueléticos, mais desenvolvido o tórax. Em condições favoráveis, a circunferência do tórax em crianças de 12 a 15 anos é 7 a 8 cm maior do que em condições desfavoráveis. No primeiro caso, a circunferência do tórax será igual à metade da altura em média aos 15 anos, e não aos 20-21 anos, como em crianças que estavam em condições de vida desfavoráveis.

O assento inadequado de crianças em uma mesa pode levar à deformidade do tórax e, como resultado, a uma violação do desenvolvimento do coração, grandes vasos e pulmões.

3.8. Características do desenvolvimento da pelve e extremidades inferiores. Esqueleto das extremidades inferiores

A cintura pélvica consiste nos ossos púbico, ílio e ísquio, que se desenvolvem de forma independente e se fundem com a idade para formar a pelve, que é posteriormente conectada à coluna sacral. A pélvis serve como suporte para os órgãos internos e pernas. Devido à mobilidade da coluna lombar, a pelve aumenta a amplitude de movimento da perna.

O esqueleto da perna consiste no fêmur (esqueleto da coxa), na tíbia e na fíbula (esqueleto da tíbia) e nos ossos do pé.

O tarso é formado pelos ossos tálus, calcâneo, navicular, cubóide e três cuneiformes. O metatarso é formado por cinco ossos metatarsais. Os dedos dos pés consistem em falanges: duas falanges no primeiro dedo do pé e três falanges nos dedos restantes. Os ossículos sesamoides estão localizados, como na mão, mas são muito melhor expressos. O maior osso sesamoide do esqueleto da perna é a patela, localizada dentro do tendão do quadríceps femoral. Aumenta a força do ombro deste músculo e protege a articulação do joelho da frente.

Desenvolvimento dos ossos pélvicos. O crescimento mais intenso dos ossos pélvicos é observado nos primeiros três anos de vida. No processo de fusão dos ossos pélvicos, podem ser distinguidas várias etapas: 5-6 anos (início da fusão); 7-8 anos (fundição dos ossos púbicos e isquiáticos); 14-16 anos (os ossos pélvicos estão quase fundidos); 20-25 anos (fim da fusão completa).

Esses termos devem ser levados em consideração nos movimentos de trabalho e exercícios físicos (especialmente para meninas). Com saltos acentuados de grande altura e ao usar sapatos de salto alto, os ossos pélvicos não unidos são deslocados, o que leva à sua fusão inadequada e estreitamento da saída da cavidade pélvica, levando à dificuldade no parto. Os distúrbios de coesão também são causados ​​por sentar ou ficar em pé de forma inadequada, carregando cargas pesadas, especialmente quando a carga é distribuída de forma desigual.

O tamanho da pélvis nos homens é menor do que nas mulheres. Distinguir entre a pelve superior (grande) e a pelve inferior (pequena). O tamanho transversal da entrada da pequena pélvis nas meninas muda abruptamente em vários estágios: aos 8-10 anos (aumenta muito rapidamente); aos 10-12 anos (há alguma desaceleração no seu crescimento); de 12 a 14-15 anos (o crescimento aumenta novamente). O tamanho anteroposterior aumenta mais gradualmente; a partir dos 9 anos é menor que a transversal. Nos meninos, ambos os tamanhos da pelve aumentam uniformemente.

Desenvolvimento dos ossos dos membros inferiores. No momento do nascimento, o fêmur consiste em cartilagem, apenas a diáfise é óssea. A sinostose em ossos longos termina entre 18 e 24 anos. A rótula assume o formato característico de um adulto aos 10 anos.

O desenvolvimento dos ossos do tarso ocorre muito antes dos ossos do punho, os núcleos de ossificação neles (nos ossos calcâneo, tálus e cubóide) aparecem mesmo no período uterino. Nos ossos esfenóides, eles ocorrem em 1-3-4 anos, no escafóide - em 4,5 anos. Aos 12-16 anos, a ossificação do calcâneo termina.

Os ossos do metatarso ossificam mais tarde que os ossos do tarso, na idade de 3-6 anos. A ossificação das falanges do pé ocorre no terceiro ou quarto ano de vida. A ossificação final dos ossos das pernas ocorre: femoral, tibial e fibular - por 20 a 24 anos; metatarsal - a 17-21 em homens e a 14-19 em mulheres; falanges - por 15-21 em homens e por 13-17 anos em mulheres.

A partir dos 7 anos, as pernas crescem mais rápido nos meninos. A maior proporção entre o comprimento da perna e o corpo é alcançada em meninos aos 15 anos, nas meninas - aos 13 anos.

O pé humano forma um arco que repousa sobre o calcâneo e as extremidades anteriores dos ossos metatarsais. O arco geral do pé é formado pelos arcos longitudinal e transversal. A formação do arco do pé em humanos ocorreu como resultado da caminhada ereta.

Para a formação do arco do pé, o desenvolvimento dos músculos das pernas, em particular os que sustentam os arcos longitudinal e transversal, é de grande importância. O arco permite distribuir uniformemente o peso do corpo, atua como uma mola, suavizando o choque e o choque do corpo durante a caminhada. Protege os músculos, vasos e nervos da superfície plantar da pressão. O achatamento do arco (pés chatos) desenvolve-se com a posição prolongada em pé, carregando pesos pesados ​​e usando sapatos estreitos. Pés chatos levam a violações da postura, a mecânica da caminhada.

3.9. Desenvolvimento ósseo do membro superior

O esqueleto dos membros superiores inclui a cintura escapular e o esqueleto da mão. A cintura escapular consiste na escápula e clavícula, o esqueleto do braço consiste no ombro, antebraço e mão. A mão é dividida em punho, metacarpo e dedos.

A omoplata é um osso plano e triangular localizado nas costas. A clavícula é um osso tubular, uma extremidade da qual se articula com o esterno e as costelas e a outra com a escápula. A articulação costoclavicular aparece em crianças de 11 a 12 anos; atinge seu maior desenvolvimento em adultos.

O esqueleto do braço consiste no úmero (esqueleto do ombro), na ulna e no rádio (esqueleto do antebraço) e nos ossos da mão.

O pulso consiste em oito pequenos ossos dispostos em duas fileiras, formando um sulco na palma da mão e uma protuberância na superfície posterior.

O metacarpo consiste em cinco pequenos ossos tubulares, dos quais o mais curto e mais espesso é o osso do polegar, o mais longo é o segundo osso e cada um dos ossos seguintes é menor que o anterior. A exceção é o dedo polegar (primeiro), que consiste em duas falanges. Os outros quatro dedos têm três falanges. A maior falange é proximal, a menor é a média e a menor é a distal.

Na superfície palmar, encontram-se os ossos sesamoides permanentes - dentro dos tendões entre o osso metacarpal do polegar e sua falange proximal, e não permanentes - entre o osso metacarpal e a falange proximal do segundo e quinto dedos. O osso pisiforme do punho também é um osso sesamoide.

As articulações do punho, metacarpo e dedos são reforçadas com um poderoso aparato ligamentar.

Características do desenvolvimento dos membros superiores relacionadas à idade. No recém-nascido, a clavícula é quase totalmente óssea, a formação de um núcleo de ossificação em sua região esternal ocorre aos 16-18 anos, a fusão com seu corpo - aos 20-25 anos. A fusão do núcleo de ossificação do processo coracóide com o corpo da escápula ocorre aos 16-17 anos. A sinestese do processo acromial com seu corpo termina aos 18-25 anos.

Todos os ossos longos em um recém-nascido, como o úmero, rádio, ulna, têm epífises cartilaginosas e diáfises ósseas. Não há ossos no pulso e a ossificação da cartilagem começa: no primeiro ano de vida - nos ossos capitato e hamato; aos 2-3 anos - em um osso triédrico; aos 3-4 anos - no osso semilunar; aos 4-5 anos - no osso navicular; aos 4-6 anos - em um grande osso poligonal; aos 7-15 anos - no osso pisiforme.

Os ossos sesamoides na primeira articulação metacarpofalângica aparecem aos 12-15 anos de idade. Aos 15-18 anos, a epífise inferior do úmero se funde com seu corpo e as epífises superiores se fundem com os corpos dos ossos do antebraço. No terceiro ano de vida ocorre a ossificação das epífises proximal e distal das falanges. A "idade óssea" determina os centros de ossificação da mão.

A ossificação dos ossos dos membros superiores termina: aos 20-25 anos - na clavícula, escápula e úmero; aos 21-25 anos - no raio; aos 21-24 anos - na ulna; aos 10-13 anos - nos ossos do pulso; aos 12 anos - no metacarpo; aos 9-11 anos - nas falanges dos dedos.

A ossificação termina nos homens em média dois anos mais tarde do que nas mulheres. Você pode encontrar os últimos centros de ossificação na clavícula e escápula aos 18-20 anos, no úmero - aos 12-14 anos, no rádio - aos 5-7 anos, na ulna - aos 7-8 anos de idade, nos ossos do metacarpo e nos dedos das falanges - em 2-3 anos. A ossificação dos ossos sesamoides geralmente começa durante a puberdade: em meninos - aos 13-14 anos, nas meninas - aos 12-13. O início da fusão de partes do primeiro osso metacarpal indica o início da puberdade.

3.10. Efeito do mobiliário na postura. Requisitos higiênicos para equipamentos escolares

O mobiliário escolar deve corresponder às mudanças relacionadas à idade no crescimento e nas proporções do corpo das crianças, excluir a possibilidade de danos ao corpo e ser fácil de manter limpo.

Mesa. Este é o principal tipo de mobiliário escolar. Selecionar uma mesa que corresponda à altura da criança e sentar adequadamente evita problemas de postura e visão. As normas aprovam cinco números de tabela de acordo com a altura do aluno (em cm): A - 115-130, B - 130-145, C - 145-160, D - 160-175, D - 175-190.

Para condições normais de leitura e escrita, a inclinação da mesa deve ser de 14 a 15°. Um livro ou caderno deve ser colocado livremente no tampo da mesa da escola em um ângulo de 25° em relação à sua borda.

cadeira. O encosto da cadeira proporciona um ponto adicional de apoio ao corpo na região lombossacral. A curva do encosto da cadeira deve estar ao nível da curva lombar da coluna e corresponder à sua altura.

A distância do encosto da cadeira é a distância da borda do tampo da mesa até o encosto da cadeira. Para o cálculo correto da distância, é necessário adicionar 3-5 cm ao diâmetro do tronco do aluno.

O tamanho anteroposterior do assento da cadeira deve corresponder a 2/3-3/4 da coxa, a altura da cadeira acima do chão deve corresponder ao comprimento da perna até a cavidade poplítea com acréscimo de 2 cm e tendo em conta a altura do calcanhar.

A distância do assento é a distância da borda do tampo da mesa até a borda frontal do assento. Recomenda-se uma distância negativa, na qual a borda frontal do assento ultrapassa 2-3 cm além da borda do tampo da mesa, pois elimina a curvatura da coluna e a deficiência visual.

A diferença entre a altura da borda do tampo da mesa e a altura do assento é chamada de diferencial da mesa. Deve ser igual à distância do assento ao cotovelo da mão pressionada ao corpo, com a adição de 2-2,5 cm.

As proporções mais racionais da altura das crianças e do local de trabalho com altura de 110-119 cm são: altura da mesa - 51 cm, altura do assento - 30 cm, profundidade do assento - 24-25 cm. Para cada aumento de 10 cm na altura, as dimensões correspondentes aumentam em 4, 3 e 2 cm, respectivamente, a partir de uma altura de 150-159 cm, a profundidade do assento aumenta em 4 cm.

Assento correto na mesa: posição reta do tronco com leve inclinação da cabeça para frente, apoio na parte de trás do assento (sem apoio de peito na borda da tampa da mesa), pernas dobradas em linha reta ou um pouco maior ( 100-110 °) ângulo apoiado no chão ou no estribo da mesa.

Note-se que a postura dos alunos, tendo em conta as suas características fisiológicas, desempenha um papel igualmente importante. Portanto, recomenda-se que crianças em idade escolar com perda auditiva estejam sentadas nas mesas da recepção e míopes - nas janelas.

Autor: Antonova O.A.

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A existência de uma regra de entropia para o emaranhamento quântico foi comprovada 09.05.2024

A mecânica quântica continua a nos surpreender com seus fenômenos misteriosos e descobertas inesperadas. Recentemente, Bartosz Regula do Centro RIKEN de Computação Quântica e Ludovico Lamy da Universidade de Amsterdã apresentaram uma nova descoberta que diz respeito ao emaranhamento quântico e sua relação com a entropia. O emaranhamento quântico desempenha um papel importante na moderna ciência e tecnologia da informação quântica. No entanto, a complexidade da sua estrutura torna a sua compreensão e gestão um desafio. A descoberta de Regulus e Lamy mostra que o emaranhamento quântico segue uma regra de entropia semelhante à dos sistemas clássicos. Esta descoberta abre novas perspectivas na ciência e tecnologia da informação quântica, aprofundando a nossa compreensão do emaranhamento quântico e a sua ligação à termodinâmica. Os resultados do estudo indicam a possibilidade de reversibilidade das transformações de emaranhamento, o que poderia simplificar muito seu uso em diversas tecnologias quânticas. Abrindo uma nova regra ... >>

Mini ar condicionado Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

O verão é uma época de relaxamento e viagens, mas muitas vezes o calor pode transformar essa época em um tormento insuportável. Conheça um novo produto da Sony – o minicondicionador Reon Pocket 5, que promete deixar o verão mais confortável para seus usuários. A Sony lançou um dispositivo exclusivo - o minicondicionador Reon Pocket 5, que fornece resfriamento corporal em dias quentes. Com ele, os usuários podem desfrutar do frescor a qualquer hora e em qualquer lugar, simplesmente usando-o no pescoço. Este miniar condicionado está equipado com ajuste automático dos modos de operação, além de sensores de temperatura e umidade. Graças a tecnologias inovadoras, o Reon Pocket 5 ajusta o seu funcionamento em função da atividade do utilizador e das condições ambientais. Os usuários podem ajustar facilmente a temperatura usando um aplicativo móvel dedicado conectado via Bluetooth. Além disso, camisetas e shorts especialmente desenhados estão disponíveis para maior comodidade, aos quais um mini ar condicionado pode ser acoplado. O dispositivo pode, oh ... >>

Energia do espaço para Starship 08.05.2024

A produção de energia solar no espaço está se tornando mais viável com o advento de novas tecnologias e o desenvolvimento de programas espaciais. O chefe da startup Virtus Solis compartilhou sua visão de usar a Starship da SpaceX para criar usinas orbitais capazes de abastecer a Terra. A startup Virtus Solis revelou um ambicioso projeto para criar usinas de energia orbitais usando a Starship da SpaceX. Esta ideia poderia mudar significativamente o campo da produção de energia solar, tornando-a mais acessível e barata. O cerne do plano da startup é reduzir o custo de lançamento de satélites ao espaço usando a Starship. Espera-se que este avanço tecnológico torne a produção de energia solar no espaço mais competitiva com as fontes de energia tradicionais. A Virtual Solis planeja construir grandes painéis fotovoltaicos em órbita, usando a Starship para entregar os equipamentos necessários. Contudo, um dos principais desafios ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo Cultivo de frutos do mar em biorreatores 01.11.2022 Israel é um país líder no desenvolvimento de novos produtos alimentícios. Uma startup local disse que estava pronta para imprimir até 16 toneladas por dia de deliciosas carnes vegetais. Tecnologia de alimentos A Forsea Foods afirma ser a primeira a usar tecnologia organoide para produzir frutos do mar saudáveis ​​e deliciosos. Funciona assim: cria-se um ambiente ideal para que as células dos frutos do mar formem sua composição a partir de gordura e músculo naturais. O resultado é um suculento filé de frutos do mar cultivado e ecologicamente correto. Tem o mesmo sabor e textura dos reais. Mas o mais importante é que o produto resultante não contém mercúrio, produtos químicos industriais e microplásticos. A primeira coisa que foi cultivada por especialistas da Food tech Forsea Foods foi a carne de enguia de água doce. E no próximo ano, a primeira fábrica para sua produção será inaugurada. A demanda global por enguias, considerada uma iguaria em muitos países, aumentou. As enguias não podem ser criadas em cativeiro, por isso o abastecimento depende da pesca, o que levou à extinção dos peixes. A população da enguia japonesa diminuiu 90% e seus preços aumentaram de acordo. Esta startup israelense reduzirá o abate de enguias e outros frutos do mar e inundará o mercado com alternativas saudáveis ​​e nutritivas.

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