Учебник по физиологии (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб) (1154018), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Такие показатели, как длительность задержки дыхания, максимальная вентиляция легких, ЖЕЛ определяются удетей с 5-летнего возраста, когда они могут сознательно регулировать дыхание.
Жизненная емкость легких дошкольников в 3-5 раз меньше, чем у взрослых, а младшем школьном возрасте — в 2 раза меньше (см. табл. 19). В возрасте 7-11 лет отношение ЖЕЛ к массе тела (жизненный показатель) составляет 70 мл/кг (у взрослого — 80 мл/кг).
Минутный объем дыхания на протяжении дошкольного и младшего школьного возраста постепенно растет.
Этот показатель за счет высокой частоты дыхания удетей меньше отстает от взрослых величин:
в 4 года — 3.4 л/мин, в 7 лет — 3.8 л/мин, в 11 лет — 4-6 л/мин.
Продолжительность задержки дыхания у детей невелика, так как у них очень высокая скорость обмена веществ, большая потребность в кислороде и низкая адаптация к анаэробным условиям. У них очень быстро снижается содержание оксигемоглобина в крови и уже при его содержании 90-92% в крови задержка дыхания прекращается (у взрослых задержка дыхания прекращается при значительно более низком содержании оксигемоглобина — 80-85%, а у адаптированных спортсменов — даже при 50-60%). Длительность задержки дыхания на вдохе (проба Штанге) в возрасте 7-11 лет порядка 20-40 с (у взросл ых — 30-90 с), а на выдохе (проба Генча) — 15-20 с (у взрослых — 35-40 с).
Величина МВЛдостигает в младшем школьном возрасте всего 50-60 л/мин (у нетренированных взрослых людей она порядка 100-140
л/мин, а у спортсменов — 200 л/мин и более).
На протяжении первого года жизни у детей преобладает грудной тип дыхания, а в возрасте 3-7 лет начинает формироваться брюшной тип. Уже с возраста 7-8 лет начинают проявляться половые различия в показателях внешнего дыхания: у мальчиков ниже частота дыхания, больше глубинадыхания, ЖЕЛ, МОД, дыхание более экономично.
2.4. ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВАРЕНИЯ, ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ
В дошкольном возрасте у ребенка сформированы молочные зубы, которые позволяют ему перейти от молочного питания к более грубой пище. С 5-6 лет начинается смена молочных зубов на постоянные, которая в основном заканчивается к периоду полового созревания, и только третьи большие коренные зубы (зубы «мудрости») формируются вплоть до возраста взрослого человека.
386
С появлением молочных зубов у ребенка начинается выраженное слюноотделение. Оно усиливается на протяжении первого года жизни и продолжает совершенствоваться по количеству и составу слюны с увеличением разнообразия пищи.
Размеры желудка постепенно увеличиваются, к 6-7 годам он приобретает форму, характерную для взрослого организма. К этому возрасту заметно развиваются мышцы, обеспечивающие движения желудка и перистальтику кишечника. Удетей дошкольного и младшего школьного возраста еще малочисленны и недоразвиты пищеварительные железы. Желудочный сок беднее ферментами, активность их еще мала. Это затрудняет процесс переваривания пищи. Низкое содержание соляной кислоты снижает бактерицидные свойства желудочного сока, что приводит к частым желудочно-кишечным расстройствам у детей.
В дошкольном возрасте интенсивно развиваются функции поджелудочной железы и печени ребенка. В возрасте 6-9 лет активность желез пищеварительного тракта значительно усиливается, пищеварительные функции совершенствуются. Однако, принципиальное отличие пищеварения в детском организме от взрослого заключается в том, что у них представлено только пристеночное пищеварение и отсутствует внутриполостное переваривание пищи.
Недостаточность процессов всасывания в тонком кишечнике в некоторой степени компенсируется возможностью всасывания в желудке, которая сохраняется у детей до 10— летнего возраста.
Особенностью обменных процессов в детском организме является преобладание анаболических процессов (ассимиляции) над катаболи-ческими (диссимиляции). Растущему организму требуются повышенные нормы поступления питательных веществ, особенно белков. Для детей характерен положительный азотистый баланс, т. е. поступление азота в организм превышает его выведение.
Использование питательных продуктов идет в двух направлениях:
• для обеспечения роста и развития организма (пластическая функция);
• для обеспечения двигательной активности (энергетическая функция).
Для детей в связи с большой интенсивностью обменных процессов характерна более высокая, чем у взрослых, потребность в воде и витаминах. Относительная потребность в воде (на 1 кг массы тела) с возрастом снижается, а абсолютная суточная величина потребления воды нарастает: в возрасте 1 года необходимо 0.8 л, в 4 года— 1л, в 7-10лет 1.4л, в 11-14лет— 1.5л.
В детском возрасте также необходимо постоянное поступление в организм минеральных веществ: для роста костей (кальций, фосфор), для обеспечения процессов возбуждения в нервной и мышечной ткани (натрий и калий), для образования гемоглобина (железо) и др.
387
Энергетический обмен у детей дошкольного и младшего школьного возраста значител ьно (почти в 2 раза) превышает уровень обмету взрослых, снижаясь наиболее резко в первые 5 лет и менее заметно — на протяжении всей последующей жизни. Суточный расход энергии растет с возрастом: в 4 года — 2000 ккал, в 7 лет — 2400 ккал, в 11 лет— 2800 ккал.
2.5. ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОРЕГУЛЯЦИИ, ПРОЦЕССОВ ВЫДЕЛЕНИЯ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЖЕЛЕЗ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ
Дети отличаются недостаточно налаженными механизмами теплообмена. Они легко перегреваются и легко теряют тепло. Грудные дети реагируют на охлаждение бурными хаотическими движениями, которые их согревают. У них велика в теплоотдаче роль процессов испарения водяных паров при дыхании.
В первые годы жизни в организме ребенка преобладают процессы химической терморегуляции. Благодаря высокому уровню обменных процессов организм ребенка быстро нагревается. Температура кожи и внутренняя температура тела у дошкольника (37.4-37.6° С) выше, чем у взрослых.
Обилие кровеносных сосудов в коже обусловливает быстрый перенос тепла от температурного ядра тела к его оболочке, а недостаточная рефлекторная регуляция просвета кожных сосудов не обеспечи-вает защиту от больших тепловых потерь. При небольшой мышечной массе дети имеют низкую теплоизоляцию покровныхтканей. Высокие теплопотери обусловлены также и относительно большой поверхностью маленького тела. Все это вызывает быстрое охлаждение тела ребенка и требует особого внимания к его закаливанию.
С переходом к младшему школьному возрасту границы терморегуляции расширяются, а механизмы теплообмена совершенствуются. Нарастание мышечной массы улучшает теплоизолирующие свойства покровов тела, совершенствование сосудистых реакций облегчает регуляцию теплообмена на поверхности кожи. Улучшается регуляция потоотделения, уточняется информация от терморецепторов тела и деятельность центров терморегуляции. Все это позволяет лучше поддерживать постоянство температуры тела в различных условиях среды и при разных формах деятельности. Дети младшего школьного возраста по сравнению с дошкольниками меньше подвержены перегреванию и переохлаждению, однако их устойчивость к изменениям температурных режимов все еще недостаточно совершенна. Важнейшая роль в процессах выделения принадлежит почкам. Формирование размеров, веса и функций почек интенсивно продолжается до 13-15 лет. У дошкольников вес почек к 7-летнему возрасту удваивается по сравнению с годовалым возрастом, а в возрасте
388
11 лет — вес увеличивается в 1.5 раза по сравнению с 5-летним возрастом.
Однако функции почек у дошкольников все еще несовершенны. В
возрасте 4-5 лет в деятельности почек преобладают процессы фильтрации, и лишь к 10-11 годам достигают взрослого уровня процессы обратного всасывания (реабсорбции). В составе мочи с возрастом увеличивается количество натрия и мочевины и уменьшается количество мочевой кислоты.
Мочеиспускание у детей первых лет жизни гораздо чаще, чем у взрослых, что объясняется высоким уровнем обмена веществ (особенно воды и углеводов). У годовалых детей мочеиспускание происходит 16-20 раз в сутки, в младшем школьном возрасте — 7-8 раз.
При этом количество образующейся за сутки мочи удетей меньше:
в 1-2года — 0.6л, в 3-4 года — 0.9 л, в 5-6 лет— 1 л, в 7-8 лет— 1.2 л,
в 9-10 лет—1,5л.
С первого года жизни начинается формирование условнорефлек-торного механизма произвольного мочеиспускания, который к 2-3 годам выражен отчетливо. Однако многие дети (5-10%) с возбудимой и неуравновешенной нервной системой часто страдают от ночного недержания мочи (энуреза). С устранением невротических состояний эти явления исчезают.
В нормальной жизнедеятельности растущего организма велика роль желез внутренней секреции. Секретируемые ими гормоны (соматотропин, инсулин, глюкокортикоиды, половые гормоны) уменьшают проницаемость клеточных мембран, обеспечивая доступ в клетки питательных и регуляторных веществ. Они непосредственно действуют на генетический аппарат в клеточных ядрах, регулируя считывание наследственной информации, усиливая синтез РНК. и, соответственно, процессы синтеза белка и ферментов в организме. С участием гормонов формируются в развивающемся организме процессы адаптации к различным условиям внешней среды, втом числе к стрессовым ситуациям.
Выявлены ритмические колебания гормональной активности (суточные биоритмы, циклические изменения секреции ряда гормонов на протяжении 3-5 дней и др.), имеющие характерные индивидуально-типологические особенности и критический период в 7-летнем возрасте.
Еще до рождения ребенка начинают функционировать некоторые железы внутренней секреции, которые имеют большое значение и в первые годы после рождения (эпифиз, вилочковая железа, гормоны поджелудочной железы и коры надпочечников).
Гормоны коркового слоя надпочечников (кортикоиды) ре гул и ру ют обменные процессы в организме, способствуя налаживанию белкового, углеводного и жирового обмена. Их среднесуточная секреция
389
временно снижается в 7-летнем возрасте, но затем снова нарастает вплоть до взрослого состояния.
Эпифизв дошкольном возрасте осуществляет важнейшие процессы регуляции водного и солевого обмена в детском организме. Активная деятельность эпифиза подавляетв этот период нижележащие структуры гипоталамуса.
С ослаблением тормозных влияний эпифиза после 7-летнего возраста нарастает активность гипоталамуса и формируется тесная взаимосвязь его функций с гипофизом, т. е. оформляется гипоталамо-гипофизарная система, передающая влияния ЦНС через различные железы внутренней секреции на все органы и системы организма.
Усиление роли гормонов мозгового слоя надпочечников (адреналина, норадреналина) и повышение значимости симпатических влияний в организме (т. е. оформление симпатоадреналовой системы) происходит несколько позже — к началу переходного периода.
Секреция гормона гипофиза соматотропина нарастает постепенно, а в возрасте 6 лет усиливается более значительно,обусловливая заметную прибавку роста ребенка. Однако самый значительный подъем секреции этого гормона приходится на переходный период, вызывая резкое увеличение длины тела. В развитии процессов роста наряду с соматотропином участвует гормон поджелудочной железы — инсулин, который обеспечивает анаболические процессы в организме, накопление углеводных ресурсов. Нарушение гормональной функции поджелудочной железы встречается уже в детском возрасте, чаще всего в возрасте 6-12 лет, приводя к заболеванию сахарным диабетом . Этому способствуют нарушения режима и питания детей — недостаточность двигательной активности, переедание, ожирение.
Огромное значение для правильного роста и развития ребенка имеет гормональная активность щитовидной железы, масса которой к младшему школьному возрасту увеличивается в 10 раз: от 1гу новорожденного до 10 г в 10 лет. Щитовидная железа регулирует обмен веществ и энергии, окислительные процессы в митохондриях. От секреции ее гормонов зависит рости дифференцировкатканей и органов, скорость заживления ран, формирование правильных пропорций тела и нормальное развитие психики ребенка. Гипофункция щитовидной железы в детском возрасте (в том числе связанная с недостатком поступления в организм йода) приводит к развитию кре-тинизма — задержке роста и развития, непропорциональному строению тела, инфантилизму и умственной отсталости.
Резкую реакцию растущего организма вызывает недостаточная функция паращитовидных желез, регулирующих кальциевый обмен в организме. При их гипофункции содержание кальция в крови падает, повышается возбудимость нервной и мышечной тканей, развиваются судороги. Гиперфункция паращитовидных желез приводит к
390
вымыванию кальция из костей и повышению его концентрации в крови. Это приводит к излишней гибкости костей, деформации скелета и отложению кальция в кровеносных сосудах и других органах.
Раннее развитие вилочковой железы (тимуса) обеспечивает высокий уровень иммунитета в организме. Она влияет на созревание л им-фоцитов, рост селезенки и лимфатических узлов. При нарушении ее гормональной активности у детей грудного возраста резко снижаются защитные свойства организма, исчезает в крови гаммаглобулин, имеющий большое значение в образовании антител, и ребенок погибает в возрасте 2-5 месяцев.
Вилочковая железа оказывает тормозное влияние на половые железы. Однако к началу переходного периода (после 10-11 лет) она претерпевает обратное развитие, и заметно усиливается секреция гормонов половых желез. У девочек уже с 8-9 лет появляются признаки полового созревания — возникают жировые отложения по женскомутипу(набедрахиживоте),с 10-11 лет начинается увеличение грудныхжелез,аумальчиковс 10-11 лет усиливается рост половых органов. Обратное развитие (инволюция) вилочковой железы приводит к глубоким изменениям клеточного и гуморального иммунитета. Повышается восприимчивостьдетей младшего школьного возраста к различным инфекциям, развитию опухолей.