Различают четыре этапа развития эпифизов позвонков: до 8 лет – хрящевой эпифиз; от 9 до 13 лет – обызвествление эпифиза; от 14 до 17 лет – костный эпифиз; после 17 лет – слияние эпифиза с телом позвонка.
С 3 до 15 лет размеры нижних поясничных позвонков увеличиваются больше, чем верхних грудных. Это обусловлено увеличением веса тела, его давлением на нижерасположенные позвонки.
С 3 лет позвонки одинаково растут и в высоту, и в ширину; с 5–7 лет – больше в высоту.
В 6–8 лет образуются центры окостенения в верхней и нижней поверхностях тел позвонков и в концах остистых и поперечных отростков. До 5 лет спинно-мозговой канал развивается особенно быстро. Так как тела позвонков растут быстрее дужек, то емкость канала относительно уменьшается, что соответствует уменьшению относительных размеров спинного мозга.
К 10 годам завершается развитие спинно-мозгового канала, однако структура тела позвонков продолжает развиваться и у детей старшего школьного возраста.
К 25 годам заканчивается окостенение шейных, грудных и поясничных позвонков, к 20 годам – крестцовых, к 30 годам – копчиковых позвонков.
Длина позвоночника особенно резко увеличивается в течение первого и второго годов жизни, затем рост позвоночника замедляется и снова ускоряется с 7 до 9 лет (у девочек больше, чем у мальчиков). С 9 до 14 лет прирост длины позвоночника у мальчиков и девочек замедляется в несколько раз, а с 14 до 20 лет еще больше.
У юношей рост позвоночника заканчивается после 20 лет, у девушек он растет до 18 лет, т. е. рост позвоночника у женщин прекращается раньше, чем у мужчин. Средняя длина позвоночника у мужчин составляет 70–73 см, у женщин – 66–69 см. К концу полового созревания рост длины позвоночника почти завершается (приблизительно равна 40 % длины тела).
Подвижность позвоночника зависит от высоты межпозвоночных хрящевых дисков и их упругости, а также от фронтального и сагиттального размера тел позвонков. У взрослого общая высота межпозвоночных дисков равна одной четвертой высоты подвижной части позвоночника. Чем выше межпозвоночные диски, тем больше подвижность позвоночника. Высота дисков в поясничном отделе составляет одну третью высоты тела смежного позвонка, в верхней и нижней части грудного отдела – одну пятую, в средней его части – одну шестую, в шейном отделе – одну четвертую, поэтому в шейном и поясничном отделах позвоночник имеет наибольшую подвижность.
К 17–25 годам в результате замещения межпозвоночных дисков костной тканью позвоночник становится неподвижным в крестцовом отделе.
Сгибание позвоночника больше его разгибания. Наибольшее сгибание позвоночника происходит в шейном отделе (70°), меньше – в поясничном, наименьшее – в грудном отделе. Наклоны в сторону наибольшие между грудным и поясничным отделами (100°). Наибольшее круговое движение наблюдается в шейном отделе позвоночника (75°), оно практически невозможно в поясничном отделе (5°). Таким образом, наиболее подвижен шейный отдел позвоночника, меньше – поясничный и наименее подвижен грудной, потому что его движения тормозят ребра.
Подвижность позвоночника у детей, особенно 7–9 лет, гораздо больше, чем у взрослых. Это зависит от относительно большей величины межпозвоночных дисков и их большей упругости. Развитие межпозвоночных дисков происходит долго и заканчивается к 17–20 годам.
Физиологические изгибы позвоночника. После рождения позвоночник приобретает четыре физиологических изгиба. В 6–7 недель с подниманием головы у ребенка происходит изгиб кпереди (лордоз) в шейном отделе. В 6 месяцев в результате сидения образуются изгибы кзади (кифозы) в грудном и крестцовом отделах. В 1 год с началом стояния формируется лордоз в поясничном отделе. Первоначально эти физиологические изгибы позвоночника удерживаются мускулатурой, а затем связочным аппаратом, хрящами и костями позвонков.
К 3–4 годам изгибы позвоночника постепенно увеличиваются в результате стояния, ходьбы, под действием силы тяжести и работы мышц. К 7 годам окончательно образуются шейный лордоз и грудной кифоз; к 12 годам – поясничный лордоз, который окончательно формируется к периоду половой зрелости. Поднятие чрезмерных тяжестей увеличивает поясничный лордоз.
У взрослых физиологические изгибы позвоночника распределяются следующим образом.
1. Шейный изгиб: умеренный лордоз, образуемый всеми шейными и верхними грудными позвонками; наибольшая выпуклость приходится на пятый-шестой шейные позвонки.
2. Сильный грудной кифоз, наибольшая выпуклость приходится на шестой-седьмой грудные позвонки.
3. Сильный поясничный лордоз, образованный последними грудными и всеми поясничными позвонками.
4. Сильный крестцово-копчиковый кифоз.
Благодаря пружинному движению позвоночника может изменяться величина его изгибов. В результате изменения изгибов позвоночника и высоты межпозвоночных дисков изменяется и длина позвоночника: с возрастом и в течение дня. В течение суток рост человека колеблется в пределах 1 см, а иногда и 2–2,5 см и даже 4–6 см. В положении лежа длина тела человека больше на 2–3 см, чем в положении стоя.
3.7. Развитие грудной клетки
Грудную клетку составляют 12 пар ребер. Истинные ребра (первая – седьмая пары) с помощью хрящей соединяются с грудиной, из остальных пяти ложных ребер хрящевые концы восьмой, девятой и десятой пар соединяются с хрящом вышележащего ребра, а одиннадцатая и двенадцатая пары не имеют реберных хрящей и обладают наибольшей подвижностью, так как оканчиваются свободно. Вторая – седьмая пары ребер соединены с грудиной небольшими суставами.
С позвонками ребра соединяются суставами, которые при поднятии грудной клетки определяют движение верхних ребер в основном вперед, а нижних – в стороны.
Грудина является непарной костью, в которой различаются три части: рукоятка, тело и мечевидный отросток. Рукоятка грудины сочленяется с ключицей при помощи сустава, содержащего внутрихрящевой диск (по характеру движений он приближается к шаровидным сочленениям).
Форма грудной клетки зависит от возраста и пола. Кроме того, форма грудной клетки изменяется из-за перераспределения силы тяжести тела при стоянии и ходьбе в зависимости от развития мускулатуры плечевого пояса.
Возрастные изменения в формировании грудной клетки. Ребра развиваются из мезенхимы, преобразующейся в хрящ на втором месяце утробной жизни. Их окостенение начинается на пятой – восьмой неделе, а грудины – на шестом месяце. Ядра окостенения в головке и бугорке появляются в верхних десяти ребрах в 5–6 лет, а в последних двух ребрах – в 15 лет. Слияние частей ребра заканчивается к 18–25 годам.
До 1–2 лет ребро состоит из губчатого вещества. С 3–4 лет компактный слой развивается в середине ребра. С 7 лет компактный слой разрастается по всему ребру. С 10 лет компактный слой продолжает увеличиваться в области угла. К 20 годам завершается окостенение ребер.
В мечевидном отростке ядро окостенения появляется в 6-12 лет. В 15–16 лет срастаются нижние отрезки тела грудины. В 25 лет мечевидный отросток срастается с телом грудины.
Грудина развивается из множества парных точек окостенения, которые чрезвычайно медленно сливаются. Окостенение рукоятки и тела грудины заканчивается к 21–25 годам, мечевидного отростка – к 30 годам. Слияние трех частей грудины в одну кость происходит гораздо позднее, причем далеко не у всех людей. Таким образом, грудина формируется и развивается позже всех других костей скелета.
Форма грудной клетки. У людей встречаются две крайние формы грудной клетки: длинная узкая и короткая широкая. Им соответствуют и формы грудины. Среди основных форм грудной клетки различают коническую, цилиндрическую и плоскую форму.
Форма грудной клетки существенно изменяется с возрастом. После рождения и в первые несколько лет жизни грудная клетка имеет форму конуса с обращенным вниз основанием. С возраста 2,5–3 лет рост грудной клетки идет параллельно росту тела, в связи с этим ее длина соответствует грудному отделу позвоночника. Затем рост тела ускоряется, а грудная клетка становится относительно короче. В первые три года наблюдается увеличение окружности грудной клетки, что приводит к преобладанию в верхней части грудной клетки поперечного диаметра.
Постепенно грудная клетка изменяет конусообразную форму и приближается к таковой у взрослого человека, т. е. приобретает форму конуса с основанием, обращенным кверху. Окончательную форму грудная клетка приобретает к 12–13 годам, но имеет меньшие размеры, чем у взрослых.
Половые различия в форме и окружности грудной клетки. Половые различия в форме грудной клетки проявляются примерно с 15 лет. С этого возраста начинается интенсивное увеличение сагиттального размера грудной клетки. У девочек во время вдоха резко поднимаются верхние ребра, у мальчиков – нижние.
