Мышечная система человека состоит из трех типов мышц: мышц скелета, мышц сердца и гладких мышц внутренних органов и сосудов. Активной части опорно — двигательного аппарата являются скелетные мышцы, общее количество которых в организме около 600.
Общая схема расположения скелетных мышц в организме человека
По форме мышцы бывают широкие (например, поверхностные мышцы туловища, живота), короткие (между позвонками позвоночника), длинные (мышцы конечностей, спины); круговые (мышцы вокруг рта, глаз, вокруг отверстий — сфинктеры и т. д.). По функции различают мышцы — сгибатели, разгибатели; приводя или уводя; поворачивая внутрь или снаружи.
Структурной единицей мышц является миофибрил, представляющий собой соклетие (объединение) нескольких десятков клеток, покрытых общей оболочкой. Активными элементами, обеспечивающими сократительную функцию мышц является миофиламенты (протофибрилы) в виде белков актина (длинные и тонкие волоконца) и миозина (короткие и в два раза более толстые, чем актин, волоконца). В гладких мышцах миофиламенты расположены неупорядоченно и преимущественно по периферии внутренней поверхности миофибрил. В скелетных мышцах актин и миозин строго упорядоченные специальным каркасом и занимают всю внутреннюю полость миофибрилив. Места, где волоконца актина частично входят. Между волоконцами миозина в микроскоп выглядят темными полосками, а другие частицы — светлыми, поэтому такие миофибрилы называются поперечно-исполосованных. При сокращении мышцы волокна актина, используя энергию аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) продвигаются вдоль волоконец миозина, что и обуславливает механизм мышечного сокращения. Миозин при этом выполняет роль фермента аденозинтрифосфатазы, что способствует расщеплению АТФ и удалению квантов энергии. Благодаря своему строению, гладкие мышцы сокращаются относительно медленны (от нескольких секунд до 2-5 минут). Исполосованные мышцы способны сокращаться очень быстро (за доли секунды).
Сформирован скелетная мышца состоит из пучков в десятки тысяч миофибрил, покрытых общей оболочкой, называемой фасцией. Места, где расположены непосредственно мышечные волокна, называются брюшка мышцы. По краям брюшка обычно вырастают сухожильные отростки для прикрепления к костям или к другим мышцам. Тот отросток, из которого мышца начинается, называется головкой, а противоположный — хвостом мышцы. Исходя из этого мышцы бывают 1-о, 2-х, 3-х и 4-х голове. Хвосты где каких мышц могут срастаться, образуя широкие сухожильные звена — апоневрозы.
Все мышцы в организме человека, в зависимости от размещения, делятся на мимические и жевательные мышцы лица, мышцы головы, шеи, спины, грудной клетки, живота и мышцы верхних и нижних конечностей.
В процессе развития ребенка отдельные мышцы и мышечные группы растут неравномерно: сначала (в возрасте до одного года) ускоренно развиваются жевательные мышцы лица, мышцы живота и спины; в возрасте 1-5 лет наиболее интенсивно развивающихся. Мышцы грудной клетки, спины и конечностей. В подростковый период ускоренно растут связки костей и сухожилия, а мышцы становятся длинными и тонкими, так как не успевают вырастать в след за ростом длины тела. После 15-17 лет мышцы постепенно приобретают формы, которые свойственны взрослым. При физических тренировках развитие мышц может длиться до 25-32 лет, а сами мышцы могут приобретать внушительных размеров.
Важнейшим качеством мышц является их сила, которая зависит от количества мышечных волокон (миофибрил) на единицу площади перекладины мышцы. Установлено, что 1 см2 перекладины мышцы способен развивать усилие до 3 0 кг. Мышцы могут выполнять статическую или динамическую работу. При статической нагрузке определенные мышцы длительное время находятся в сокращенном (напряженном) состоянии, например, при упражнениях на кольцах, или при подъеме и удержании штанги. Статическая нагрузка требует одновременного сокращения многих мышц тела и поэтому вызывает быстрое утомление. При динамической работе отдельные мышцы сокращаются по очереди; акты сокращения быстро меняются на расслабление и поэтому утомление наступает значительно медленнее.
Нагрузка на мышцы является необходимым условием их развития и существования. Без работы мышцы испытывают атрофии (уменьшение, отмирание) и теряют работоспособность. Противоположный эффект дают физические тренировки, благодаря которым сила, выносливость и работоспособность могут значительно увеличиваться.
Все мышцы человека, даже во время покоя и сна, частично напряжены, то есть находятся в определенном тонусе, что необходимо для поддержки работы внутренних органов, для сохранения форм и пространственной позы тела. Тонус мышц обеспечивается непрерывными нервными импульсами от двигательных нейронов стволового отдела головного мозга (размещены в красных ядрах среднего мозга). Поддержка постоянного тонуса скелетных мышц имеет большое значение для осуществления координации движений и обеспечения постоянной готовности мышц к активности.
У ребенка первого года жизни мышцы составляют всего 16% массы тела, в 3-5 лет — 23,3%, в 7-8 лет — 27% массы тела; в 14-15 лет — 33%; в 17-18 лет — 44% общей массы тела. Рост массы мышц происходит как за счет увеличения их длины, так и за счет толщины волокон и увеличение количества мышечных миофибрил. У детей до 3-4 лет диаметр большинства скелетных мышц увеличивается относительно новорожденного в среднем в 2-2,5 раза; в 7 лет — в 15-20 раз, в 20 лет — в 50-70 раз. Вообще, мышцы человека могут расти до 30-35 лет.
Мышечная сила у детей до 3 лет невелика, и только с 4-5 лет начинает постепенно расти. В 7-11 лет показатели мышечной силы детей еще остаются относительно низкими и поэтому силовые, а особенно статические, нагрузки приводят к быстрому утомлению. В этом возрасте дети более способны выполнять краткосрочные динамические упражнения на скорость и силу.
Однако младших школьников следует постепенно приучать к поддержке статичных поз, что особенно важно для образования и сохранения правильной осанки тела.
Наиболее интенсивно мышечная сила как у парней так и у девушек нарастает в подростковом возрасте, а начинающие с 13-14 лет проявляются четкие половые особенности развития мышечной силы: у ребят она становится значительно большим, чем у девушек. Последнее следует учитывать при организации занятий физкультурой с девушками — подростками, ограничивающие интенсивность и тяжесть их нагрузок.
Нарастание силы в большинстве мышц продолжается до 25-26 лет, а у сгибателей — разгибателей конечностей — до 29-30 лет.
Неравномерность развития силы различных групп мышц необходимо учитывать при организации физического воспитания и при привлечения детей к общественно — полезному труду.
Важным функциональным показателем состояния нервно-мышечной системы считается скорость движений (одноактных, или ряда тем, которые повторяются). Скорость одноактных движений особенно интенсивно растет у младших школьников и в 13-14 лет приближается к уровню взрослых. С 16-17 лет темп роста этого показателя замедляется, но скорость движений продолжает постепенно расти, достигающие максимума в 25-30 лет. Следует отметить, что повышение скорости двигательных актов по возрасту связано с ростом скорости проведения нервных импульсов по нервам, а также с увеличением скорости передачи возбуждений в нервно — мышечных синапсах. Такой эффект обусловлен, соответственно, процессами миелинизации нервных волокон (аксонов) и увеличением количества синапсов и созреванием последних.
С возрастом у детей нарастает также скорость движений, которые повторяются. Наиболее интенсивно это качество развивается у младших школьников. В период с 7 до 9 лет средний ежегодный прирост скорости движений составляет 0,3-0,6 движений в секунду (с). В период 10-11 лет темпы прироста скорости сложных движений замедляются (0,1-0,2 движений за с) и вновь возрастают (прирост до 0,3-0,4 движений за с) в 12-13 лет. Максимальная частота движений (до 6-8 движений за с) у мальчиков устанавливается в 15 лет, а у девушек — в 14 лет и далее с возрастом этот показатель почти не меняются. Считается, что увеличение частоты движений связано с нарастанием подвижности нервных процессов и с выработкой механизма более быстрого переключения мышц — антагонистов (сгибателей — разгибателей) от состояния возбуждения в состояние торможения и обратно. Развитие скорости как одноактных, так и сложных двигательных актов у детей можно значительно специальными тренировками, если это делать именно в период младшего школьного возраста.
Важное качество двигательных актов — это их точность, которая также значительно меняется с возрастом: до 5 лет детям трудно осуществлять точные движения; в младший школьный период точность движений значительно возрастает и примерно с 9-10 лет дети способны выполнять движения с точностью на уровне взрослых. Овладение точностью движений связано с созреванием высших центров регуляции двигательных действий и с совершенствованием рефлекторных путей, а именно с процессами миелинизации нервных волокон. Вместе с развитием точности движений у детей развивается способность координировать уровень мышечного напряжения. В младших школьников это качество еще недостаточно развита, а окончательно формируется только в 11-16 лет. Развития точности движений и способности к статического напряжения мышц значительно способствуют овладению каллиграфическим почерком, выполнение сложных трудовых операций (работа с пластилином, выпиливания и проч.), И специальные физические упражнения на уроках физической культуры, такие как гимнастика, настольный теннис, игры и упражнения с мячом.
Важным качеством физического развития детей является формирование их выносливости, в том числе, выносливости скелетных мышц «
Выносливость к динамической работе у детей младшего школьного возраста (7-11 лет) еще остается очень низкой и лишь с 11-12 лет он начинает постепенно расти, достигая в 14 лет примерно 50-70%, а в 16 лет — 80% той выносливости , предоставляющие взрослые люди.
Выносливость к статическим усилиям у детей постепенно нарастает с 8 до 17 лет, причем у младших школьников это происходит наиболее интенсивно. В 17-18 лет статическая выносливость достигает 85% таковой у взрослых людей. Окончательно выносливость к динамическим и статическим усилий достигает максимума в 25-30 лет. Развития всех видов выносливости способствуют длительная ходьба, бег, плавание, спортивные игры (футбол, волейбол, баскетбол и др.)..
Таким образом, развитие многих двигательных качеств у детей происходит в период младшего школьного возраста, что позволяет рекомендовать для этой категории детей как можно шире внедрять меры целенаправленного воздействия на развитие их двигательной активности, в том числе, путем организации специальных занятий на уроках физкультуры и во время спортивных тренировок.
