Budowa i rozwój aparatu ruchu
Kościec – powstaje z trzeciego listka zarodkowego – mezodermy. Rozwój kości odbywa się dzięki komórkom kościotwórczym (osteoblastom). Są to swoiste komórki mezenchymatyczne, które łącząc się wypustkami układają się w sieci i wydzielają białkową substancję podstawową (osteoid) zawierającą włókna klejodajne. Przez późniejsze wydzielanie soli wapniowych (mineralizacja) włóknista istota podstawowa przekształca się w istotę zbitą. Część komórek kościotwórczych zostaje uwięziona w powstającej w ten sposób istocie kostnej i staje się komórkami kostnymi (osteocytami). Tak powstałe fragmenty tkanki kostnej widoczne są jako blaszki lub beleczki.
Zjawisko wytwarzania tkanki kostnej jest równoczesne ze zjawiskiem niszczenia kości poprzez komórki kościogubne (osteoklasty). Powstają wówczas jamki i zagłębienia w kości zwane zatokami Howshipa. Resorpcja kości gąbczastej powoduje tworzenie się jamy szpikowej. Ten etap rozwoju kości osiągany jest już około 3 miesiąca życia płodowego i stan ten utrzymuje się do urodzenia.
Do prawidłowego rozwoju tkanki kostnej koniecznej Est odpowiednie spożycie białka, tłuszczu, witamin, także składników mineralnych, z których najważniejsze z nich to wapń, fosfor i magnez.
Za rozwój tkanki kostnej odpowiedzialny jest układ wewnątrzwydzielniczy. Podstawowe znaczenie ma hormon wzrostu - HGH, somatomedyny, hormony produkowane przez tarczycę i przytarczyce, sterydy płciowe i kortykoidy produkowane przez nadnercza.
Istotną rolę w formowaniu się kształtu i wielkości kości odgrywa aktywność ruchowa. Stwierdzono, że optymalna dawka ruchu może wpływać na opóźnienie zrastania płytek wzrostowych kości długich, a tym samym możliwe jest osiągnięcie większych wymiarów kości. Geiser i Trueta wykazali, że naprzemienne energiczne naciski na chrząstkę, jakie następują w wyniku ciążenia ziemskiego przy ruchach lokomocyjnych, dźwiganie ciężarów, konieczne są do prawidłowego wzrastania kości. Ucisk wypływa na procesy wzrastania za pośrednictwem ilości i zawartości krwi krążącej w nasadzie. Ucisk zbyt mały i zbyt duży hamuje wzrastanie. Brak ruchu opóźnia zrastanie się złamanych kości, w starszym wieku przyspiesza proces osteoporozy.
Formowanie się stawów jest ściśle związane z rozwojem danych kosci, a budowa z funkcjami ruchowymi. U 6-7 tygodniowego zarodka zaobserwować można skupienia mezodermy na liniach formowania się przyszłych stawów, a już u noworodka stawy spełniają swoje funkcje łącząc ruchomo poszczególne elementy kostno – chrząstkowe.
Znaczny stopień rozwoju stawów stanowi jeden z elementów wysokiej sprawności fizycznej dzieci w wieku 7-10 lat. Pełna sprawność aparatu więzadłowo – stawowego kształtuje się między 14 a 16 rokiem życia. Zakresy ruchomości stawów zależą od płci, wieku, rodzaju wykonywanego wysiłku fizycznego.
ROZWÓJ UKŁADU MIĘŚNIOWEGO I NERÓW RUCHOWYCH
Włókna mięśniowe powstają z zarodkowych komórek mięśniowych – mioblastów. W trakcie rozwoju łączą sięze sobą, w wyniku czego włókna mięśniowe są komórkami wielojądrzastymi. Wewnątrz włókna mięśniowego znajdują się wiązki włókienek kurczliwych – miofibryli. Podstawowym ich składnikiem są białka: aktyna i miozyna, odpowiedzialne za skurcz mięśnia. Wzajemny układ nici aktyny i miozyny powoduje charakterystyczne poprzeczne prążkowanie mięśnia szkieletowego.
Rozwój mięśnia odbywa się głównie przez przyrost ilości włókien w okresie płodowym. Po urodzeniu zwiększa się w zasadzie tylko ich wielkość. Między 32 tygodniem rozwoju płodowego a 4 miesiącem życia następuje podwojenie liczby włókien. W ciągu pierwszego roku życia następuje bardzo intensywny rozwój masy mięśni i pogrubienie włókien. W 2-3 roku zycia następuje przede wszystkim ich różnicowanie. Około 7 roku życia znaczny stopień zróżnicowania osiągają mięśnie ręki, zaś pozostałe do 12 roku życia. Po 12 roku życia włókna mięśniowe nadal rozrastają się intensywnie i grubieją. W wyniku narastania masy miofibryli następuje zmniejszenie się liczby jąder na jednostkę powierzchni. Względna stabilizacja osiągana jest dopiero ok. 18 – 20 roku życia. Z wiekiem zmienia się skład chemiczny mięśni, także ich kształt, przebieg i miejsce przyczepu. Zmianie ulega proporcja między wielkością ścięgna a części kurczliwej mięśnia.
Komórki mięśni szkieletowych różnią się między sobą budową i czynnością, podstawowym kryterium podziału jest szybkość skurczu
- komórki szybkie – kurczą się szybko, ale ich skurcz jest krótkotrwały; w metabolizmie procesy beztlenowe
- komórki wolne – czerpią energię z procesów tlenowych, mają gęstą sieć naczyń włosowatych, zapewniających odpowiednie zaopatrzenie w tlen.
Labilność mięśni i odpowiadających im środków nerwowych określa szybkość reakcji mięśniowych, od których w znacznym stopniu zależy szybkość ruchów w odpowiedzi na bodziec. Wskaźnikiem labilności jest największa liczba skurczów na sekundę, jaką mięsień może wykonać. Chromaksja tkanek – najkrótszy czas potrzebny do wywołania reakcji tkanki mięśniowej przy drażnieniu prądem elektrycznym, o sile równej podwójnemu progowi pobudliwości.
Propriocepcja – czucie mięśniowe. W mięśniach, ścięgnach i stawach znajdują się receptory, które umożliwiają orientację ośrodkowego układu nerwowego co do położenia, szybkości i siły ruchów wykonywanych w określanym stawie przez mięśnie w tym ruchu zaangażowane.
Rozwój siły człowieka jest stopniowy, w wieku od 4 do 7 lat wynosi ok. 75% względem siły wyjściowej w 4 roku życia. Od 7 do 15 lat przyrost wynosi 260% względem wielkości wyjściowej.
ROZWÓJ UKŁADU ODDECHOWEGO
Układ oddechowy rozwija się z endodermy. Jako pierwotne zawiązki układu oddechowego pojawiają się w trakcie rozwoju śródmacicznego kieszonki skrzelowe, które szybko zanikają, a na ich miejscu ok. 6 tygodnia pojawiają się zawiązki płuc i oskrzeli. Tkanka płucna jest w pełni zróżnicowana około 6 miesiąca życia płodowego, jednak wymiana gazowa płodu odbywa się poprzez krążenie łożyskowe.
Nowordka charakteryzuje słaby stan rozwoju górnych dróg oddechowych i zatok obocznych nosa. Zatoki Highmora wykształcają się w pełni około 5-6 roku życia. Zatoka czołowa rozwija się od około 3-5 roku życia do okresu dojrzewania.
Nozdrza i kanał nosowy rozwijają się około 4 roku życia. Rozwój krtani ma miejsce od 1 roku zycia, przyspieszeniu ulega w okresie pokwitania. Tchawica wzrasta szybko w drugiej Polowie pierwszego roku, zaś drugie przyspieszenie rozwoju przypada na okres pokwitania. Światło tchawicy zwiększa się od urodzenia do wieku dorosłego około 10x. Światło oskrzeli w tym czasie wzrasta 8x.
Na określenie ilości powietrza płucnego wdychanego, wydychanego i pozostającego w płucach wprowadzono następujące pojęcia
- powietrze oddechowe – ilość powietrza wdychanego lub wydychanego w czasie 1 spokojnego oddechu
- powietrze dopełniające to ilość powietrza, która jest wciągana do płuc po normalnym wdechu, przy dodatkowym wysiłku wdechowym
- powietrze zapasowe – ilość powietrza wydychana dodatkowo po normalnym wydechu
- powietrze oddechowe, dopełniające i zapasowe to pojemność życiowa płuc
- powietrze zalegające to objętość powietrza, jaka pozostaje w płucach po najgłębszym wydechu
Na ogólną pojemność płuc składa się pojemność życiowa płuc wraz z objętością powietrza zalegającego
BUDOWA I ROZWÓJ UKŁADU KRĄŻENIA
Układ krążenia składa się z: serca, naczyń tętniczych i żylnych oraz naczyń włosowatych. Zarówno serce jak i naczynia krwionośne są pochodzenia mezodermalnego.
Tkanka mięśnia sercowego składa się z włókien podobnych pod względem budowy do włókien mięśnia szkieletowego, różni się jednak właściwościami fizjologicznymi, np. stopień reakcji mięśnia szkieletowego zależy od siły bodźca, natomiast mięsień sercowy pobudzany bodźcami o różnej sile reaguje pełnym skurczem. Serce formuje się i podejmuje swoje funkcje między 4 a 8 tygodniem życia płodowego, przejście na krążenie łożyskowe następuje na przełomie 2 i 3 miesiąca. Cechą krążenia płodowego jest niewielki przepływ krwi przez tkankę płucną i kilkakrotne mieszanie się krwi utlenionej i nieutlenionej.
Po urodzeniu komory serca rozwijają się nierównomiernie. Lewa komora, tłocząca krew do naczyń obwodowych, których ścian wykazują znaczny opór, rozrasta się znacznie silniej niż prawa, która pokonuje znacznie mniejszy opór naczyń płucnych. Do 16 roku życia lewa komora powiększa się około 13x, prawa 8x. Ściany komory prawej są również znacznie cieńsze.
Z wiekiem maleje częstość tętna, u noworodka wynosi ok.130 na minutę, rośnie natomiast pojemność wyrzutowa i pojemność minutowa serca.
Naczynia krwionośne tworzą w ustroju dwa obiegi – krwiobieg mały (rozpoczyna się wychodzącym z prawej komory pniem płucnym, który następnie dzieli się na tętnice płucne – prawą i lewą. Utlenowana krew wraca żyłami płucnymi do lewego przedsionka serca) i krwiobieg duży (rozpoczyna go aorta wychodząca z lewej komory, krew dochodzi do prawego przedsionka serca.).
UKŁAD POKARMOWY
Przewód pokarmowy – jama ustna wraz z narządami pomocniczymi – zębami i językiem, gardło, przełyk, żołądek, jelito cienkie, trzustka, wątroba oraz jelito grube i odbytnica.
Układ pokarmowy rozwija się z endodermy, jedynie początkowy i końcowy odcinek przewodu pokarmowego powstają z ektodermy.
Zawiązki zębów mlecznych pojawiają się już między 5 a 12 tygodniem życia płodowego.
W jamie ustnej znajdują się 3 pary gruczołów ślinowych – przyuszne, podjęzykowe i podszczękowe. Rozpoczynają działalność wkrótce po urodzeniu, lecz początkowo wydzielanie śliny jest skąpe. Pełny rozwój gruczołów ślinowych ma miejsce około 2 roku życia.
W gardle krzyżuje się układ pokarmowy z układem oddechowym, jest to wspólna droga przez którą przechodzi pokarm z jamy ustnej do przełyku i powietrze z tchawicy do płuc.
UKŁAD WYDALNICZY
Układ moczowy rozwija się z mezodermy.
UKŁAD NERWOWY
Typowa komórka nerwowa to neuron, składa się z ciała komórki zawierającego jądro i inne organelle cytoplazmatyczne oraz z dwu rodzajów wypustek – dendrytów (do ciała) i aksonów (od ciala).
Kresomózgowie – szczególnie rozwinięta człowieka jest kora, gdzie koncentrują się wyspecjalizowane funkcje układu nerwowego wraz z pamięcią, inteligencją, uczuciami i innymi cechami osobowości, także różnorodne wrażenia.
Móżdżek – koordynuje aktywność wielu innych ośrodków mózgowych regulujących i integrujących niektóre funkcje ustroju, zwłaszcza czynność mięśni szkieletowych.