Открытая медицинская библиотека. V. Возрастные особенности дыхательной системы Морфологические и функциональные особенности дыхательного центра

Регуляция дыхания и ее возрастные особенности

Дыхательный центр. Регуляция дыхания осуществляется цент­ральной нервной системой, специальные области которой обуслов­ливают автоматическое дыхание - чередование вдоха и выдоха и произвольное дыхание, обеспечивающее приспособительные изме­нения в системе органов дыхания, соответствующие конкретной внешней ситуации и осуществляемой деятельности. Группа нерв­ных клеток, ответственная за осуществление дыхательного цикла, принято называть дыхательным центром. Дыхательный центр располо­жен в продолговатом мозге, его разрушение приводит к останов­ке дыхания. Дыхательный центр находится в состоянии постоянной актив­ности: в нем ритмически возникают импульсы возбуждения. Эти импульсы возникают автоматически. Даже после полного выклю­чения центростремительных путей, идущих к дыхательному цент­ру, в нем можно зарегистрировать ритмическую активность. Авто­матизм дыхательного центра связывают с процессом обмена ве­ществ в нем. Ритмические импульсы передаются из дыхательного центра по центробежным нейронам к межреберным мышцам и диафрагме, обеспечивая последовательное чередование вдоха и выдоха. Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно, импульсацией, поступающей из различных рецепторов, и гуморально, изменяясь в зависимости от химического состава крови. Рефлекторная регуляция. К рецепторам, возбуждение которых по центростремительным путям поступает в дыхательный центр, относятся хеморецепторы, расположенные в крупных сосудах (ар­териях) и реагирующие на снижение напряжения в крови кисло­рода и увеличение концентрации двуокиси углерода, имеханорецепторы легких и дыхательных мышц. На регуляцию дыхания оказывают влияние также рецепторы воздухоносных путей. Ре­цепторы легких и дыхательных мышц имеют особое значение в чередовании вдоха и выдоха, от них в большей степени зави­сит соотношение этих фаз дыхательного цикла, их глубина и частота. При вдохе, когда легкие растягиваются, раздражаются рецеп­торы в их стенках. Импульсы от рецепторов легких по центро­стремительным волокнам блуждающего нерва достигают дыха­тельного центра, тормозят центр вдоха и возбуждают центр вы­доха. В результате дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, диафрагма принимает вид купола, объем груд­ной клетки уменьшается и происходит выдох. Выдох, в свою оче­редь, рефлекторно стимулирует вдох. В регуляции дыхания принимает участие кора головного моз­га, обеспечивающая тончайшее приспособление дыхания к потреб­ностям организма в связи с изменениями условий внешней среды и жизнедеятельности организма. Человек может произвольно, по своему желанию на время задержать дыхание, изменить ритм и глубину дыхательных движений. Влияниями коры головного мозга объясняются предстартовые изменения дыхания у спортсменов - значительное углубление и учащение дыхания перед началом соревнования. Возможна выработка условных дыхательных рефлек­сов. В случае если к вдыхаемому воздуху добавить 5-7% углекислого газа, который в такой концентрации учащает дыхание, и сопро­вождать вдох стуком метронома или звонком, то через несколько сочетаний один только звонок или стук метронома вызовет уча­щение дыхания. Гуморальные влияния на дыхательный центр. Большое влия­ние на состояние дыхательного центра оказывает химический со­став крови, в частности ее газовый состав. Накопление углекислого газа в крови вызывает раздражение рецепторов в кровеносных сосудах, несущих кровь к голове, и рефлекторно возбуждает ды­хательный центр. Подобным образом действуют и другие кислые продукты, поступающие в кровь, к примеру молочная кислота͵ со­держание которой в крови увеличивается во время мышечной работы. Особенности регуляции дыхания в детском возрасте. К момен­ту рождения ребенка его дыхательный центр способен обеспе­чивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла (вдох и выдох), но не так совершенно, как у детей старшего возраста. Это свя­зано с тем, что к моменту рождения функциональное формирова­ние дыхательного центра еще не закончилось. Об этом свидетель­ствует большая изменчивость частоты, глубины, ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низкая. Дети первых лет жизни отличаются более высокой устойчивостью к недостатку кислорода (гипоксии), чем дети более старшего возраста. Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 11 годам уже хорошо выра­жена возможность приспособления дыхания к различным усло­виям жизнедеятельности. Чувствительность дыхательного центра к содержанию угле­кислого газа повышается с возрастом и в школьном возрасте достигает примерно уровня взрослых. Следует отметить, что в период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека. Увеличивающаяся по мере роста и развития организма потребность в кислороде обеспечивается совершенствованием ре­гуляции дыхательного аппарата͵ приводящей к возрастающей экономизации его деятельности. По мере созревания коры больших полушарий совершенствуется возможность произвольно изменять дыхание - подавлять дыхательные движения или производить максимальную вентиляцию легких. У взрослого человека во время мышечной работы увеличивает­ся легочная вентиляция в связи с учащением и углублением дыха­ния. Такие виды деятельности, как бег, плавание, бег на коньках и лыжах, езда на велосипеде, резко повышают объем легочной вентиляции. У тренированных людей усиление легочного газооб­мена идет главным образом за счет увеличения глубины дыхания. Дети же в силу особенностей их аппарата дыхания не могут при физических нагрузках значительно изменить глубину дыхания, а учащают дыхание. И без того частое и поверхностное дыхание у детей при физических нагрузках становится еще более частым и поверхностным. Это приводит к более низкой эффективности вентиляции легких, особенно у маленьких детей. Организм подростка, в отличие от взрослого, быстрее достига­ет максимального уровня потребления кислорода, но и быстрее прекращает работу из-за неспособности долго поддерживать по­требление кислорода на высоком уровне. Произвольные изменения дыхания играют важную роль при выполнении ряда дыхательных упражнений и помогают правильно сочетать определœенные движения с фазой дыхания (вдохом и вы­дохом) . Одним из важных факторов в обеспечении оптимального функ­ционирования дыхательной системы при различного вида нагруз­ках является регуляция соотношения вдоха и выдоха. Наиболее эффективным и облегчающим физическую и умственную деятель­ность является дыхательный цикл, в котором выдох длиннее вдоха. Научить детей правильно дышать при ходьбе, беге и других видах деятельности - одна из задач учителя. Одно из условий правильного дыхания - это забота о развитии грудной клетки. Для этого важно правильное положение тела, особенно во время сидения за партой, дыхательная гимнастика и другие физические упражнения, развивающие мускулатуру, приводящую в движение грудную клетку. Особенно полезны в этом отношении такие виды спорта͵ как плавание, гребля, катание на коньках, ходьба на лыжах. Обычно человек с хорошо развитой грудной клеткой дышит равномерно и правильно. Надо приучать детей ходить и стоять, соблюдая прямую осанку, так как это содействует расширению грудной клетки, облегчает деятельность легких и обеспечивает более глубокое дыхание. При согнутом положении туловища в организм поступает меньшее количество воздуха. Правильное положение тела детей в процессе различных видов деятельности содействует расширению грудной клетки, облегчает глубокое дыхание. Наоборот, при согнутом положении туловища создаются обратные условия, нарушается нормальная деятельность легких, ими поглощается меньшее количество воздуха, а вместе с этим и кислорода. Воспитанию у детей и подростков правильного дыхания через нос в состоянии относительного покоя, во время трудовой дея­тельности и выполнения физических упражнений уделяется боль­шое внимание в процессе физического воспитания. Дыхательная гимнастика, плавание, гребля, катание на коньках, ходьба на лы­жах особенно содействуют совершенствованию дыхания. Дыхательная гимнастика имеет и большое оздоровительное значение. При спокойном и глубоком вдохе понижается внутри-грудное давление, так как опускается вниз диафрагма. Возраста­ет приток венозной крови к правому предсердию, что облегчает работу сердца. Опускающаяся при вдохе диафрагма массирует печень и верхние органы брюшной полости, помогает удалению из них продуктов обмена веществ, а из печени - венозной застой­ной крови и желчи. Во время глубокого выдоха диафрагма поднимается, что уве­личивает отток венозной крови из нижних конечностей, области таза и живота. В результате облегчается кровообращение. Одно­временно при глубоком выдохе происходит легкий массаж сердца и улучшение его кровоснабжения. В дыхательной гимнастике три основные разновидности дыха­ния, называемые в соответствии с формой выполнения - грудным, брюшным и полным дыханием. Наиболее полноценным для здо­ровья считается полное дыхание. Существуют разнообразные комплексы дыхательной гимнастики. Эти комплексы рекоменду­ется выполнять до 3 раз в день, спустя не менее часа после еды. Гигиеническое значение воздушной среды в помещении. Чис­тота воздуха и его физико-химические свойства имеют огромное значение для здоровья и работоспособности детей и подростков. Пребывание детей и подростков в запыленном, плохо проветри­ваемом помещении является причиной не только ухудшения функ­ционального состояния организма, но и многих заболеваний. Известно, что в закрытых, плохо проветриваемых и аэрируе­мых помещениях одновременно с повышением температуры воз­духа резко ухудшаются его физико-химические свойства. Стоит отметить, что для организма человека небезразлично содержание в воздухе поло­жительных и отрицательных ионов. В атмосферном воздухе коли­чество положительных и отрицательных ионов почти одинаково, легкие ионы значительно преобладают над тяжелыми. Исследования показали, что на человека благоприятно влияют легкие и отрицательные ионы, а число их в рабочих помещениях постепенно уменьшается. Начинают преобладать положительные и тяжелые ионы, которые угнетают жизнедеятельность человека. В школах перед уроками в 1 см 3 воздуха содержится около 467 легких и 10 тыс. тяжелых ионов, а в конце учебного дня количество первых снижается до 220, а вторых увеличивается до 24 тыс. Благотворное физиологическое действие отрицательных аэроионов явилось основанием к применению искусственной ионизации воздуха закрытых помещений детских учреждений, спортивных за­лов. Сеансы непродолжительного (10 мин) пребывания в поме­щении, где в 1 см 3 воздуха содержится 450-500 тыс. легких ионов, продуцируемых специальным аэроионизатором, не только положительно сказываются на работоспособности, но и оказыва­ют закаливающее влияние. Параллельно с ухудшением ионного состава, повышением тем­пературы и влажности воздуха в классных помещениях увели­чивается концентрация углекислоты, скапливаются аммиак и раз­личные органические вещества. Ухудшение физико-химических свойств воздуха, особенно в помещениях со сниженной высотой, влечет за собой существенное ухудшение работоспособности кле­ток коры головного мозга человека. От начала к концу занятий возрастает запыленность воздуха и его бактериальная загрязненность, особенно если к началу занятий были плохо проведены уборка помещений влажным спо­собом и проветривание. Количество колоний микроорганизмов в 1 м 3 воздуха в таких условиях к концу занятий во вторую смену возрастает в 6-7 раз, вместе с безвредной микрофлорой в нем содержится и патогенная. При высоте помещений в 3,5 м требуется не менее 1,43 м 2 на одного учащегося. Снижение высоты учебных и жилых (школы-ин­терната) помещений требует увеличения площади на одного уча­щегося. При высоте помещения 3 м на одного учащегося не­обходимо минимум 1,7 м 2 , а при высоте 2,5 м - 2,2 м 2 . Поскольку при физической работе (уроки физического воспи­тания, труда в мастерских) количество выделяемой учащимися углекислоты возрастает в 2-3 раза, необходимый объем воздуха, который нужно обеспечить в физкультурном зале, в мастерских, соответственно возрастает до 10-15 м 3 . Соответственно увеличи­вается и площадь на одного учащегося. Физиологическая потребность детей в чистом воздухе обеспе­чивается устройством системы центральной вытяжной вентиля­ции и форточек или фрамуᴦ. Поступление воздуха в помещение и его смена происходят и естественным путем. Обмен воздуха происходит через поры строи­тельного материала, щели в рамах окон, в дверях благодаря раз­ности температур и давления внутри помещения и снаружи. Одна­ко обмен данный ограничен и недостаточен. Устройство приточно-вытяжной искусственной вентиляции в детских учреждениях не оправдало себя. По этой причине получило рас­пространение устройство центральной вытяжной вентиляции с ши­рокой аэрацией - притоком атмосферного воздуха. Открывающаяся часть окон (фрамуги, форточки) в каждом помещении по своей общей площади должна составлять не менее 1:50 (лучше 1:30) площади пола. Более целœесообразны для про­ветривания фрамуги, так как площадь их больше и наружный воздух поступает через них вверх, что обеспечивает эффективный воздухообмен в помещении. Сквозное проветривание эффективнее обычного в 5-10 раз. При сквозном проветривании резко умень­шается и содержание микроорганизмов в воздухе помещений. Действующими нормами и правилами предусматривается есте­ственная вытяжная вентиляция в размере однократного обмена в 1 ч. Предполагается, что остальной объем воздуха удаляется через рекреационные помещения с последующей вытяжкой из санитарных узлов и через вытяжные шкафы лабораторий химии. В мастерские приток воздуха должен обеспечивать 20 м 3 /ч, в спортивных залах - 80 м 3 /ч на одного учащегося. В химической и физической лабораториях и в столярной мастерской устраивают дополнительные вытяжные шкафы. В целях борьбы с пылью не реже одного раза в месяц следует производить генеральную уборку с мытьем панелœей, радиаторов, подоконников, дверей, тща­тельной протиркой мебели. Микроклимат. Температура, влажность и скорость движения воздуха (охлаждающая сила) в учебном помещении характери­зуют его микроклимат. Значение оптимального микроклимата для здоровья и работоспособности учащихся и учителœей не меньшее, чем других параметров санитарного состояния и содержания учеб­ных помещений школы и профессионально-технических училищ. В связи с повышением температуры наружного воздуха и воз­духа в помещении у школьников замечено снижение работоспо­собности. В разные сезоны года у детей и подростков отмечены своеобразные изменения внимания, памяти. Зависимость между колебаниями температуры наружного воздуха и работоспособ­ностью детей отчасти послужила основанием к установлению сроков начала и окончания учебного года. Наилучшим временем для учебных занятий считается осœень и зима. За время учебных занятий, даже при отрицательной темпера­туре наружного воздуха, температура в классах уже к большой перемене повышается на 4°, а к концу занятий - на 5,5°. Колеба­ния температуры, естественно, сказываются на тепловом состоя­нии учащихся, отражением которого являются изменения темпе­ратуры кожи конечностей (стоп и рук). Температура этих участ­ков тела повышается с увеличением температуры воздуха. Высокая температура в классах (до 26°) влечет напряжение терморегуляторных процессов и снижение работоспособности. В таких условиях умственная работоспособность учащихся к кон­цу уроков резко снижается. Еще отчетливее проявляется влия­ние температурных условий на работоспособность учащихся во время занятий физической культурой и трудом. В помещениях школ, школ-интернатов, интернатов при школах, профессионально-технических училищ при относительной влажно­сти 40-60% и скорости движения воздуха не более 0,2 м/с тем­пературы его нормируются в соответствии с климатическими районами (табл. 19), Перепад температуры воздуха в помещении как по вертикали, так и по горизонтали установлен в пределах 2-3°С. Низкая температура воздуха в физкультурном зале, ма­стерских и рекреационных помещениях соответствует виду дея­тельности детей и подростков в этих помещениях.

Дыхательный центр. Регуляция дыхания осуществляется цент­ральной нервной системой, специальные области которой обуслов­ливают автоматическое дыхание - чередование вдоха и выдоха и произвольное дыхание, обеспечивающее приспособительные изме­нения в системе органов дыхания, соответствующие конкретной внешней ситуации и осуществляемой деятельности. Группа нерв­ных клеток, ответственная за осуществление дыхательного цикла, называется дыхательным центром. Дыхательный центр располо­жен в продолговатом мозге, его разрушение приводит к останов­ке дыхания.
Дыхательный центр находится в состоянии постоянной актив­ности: в нем ритмически возникают импульсы возбуждения. Эти импульсы возникают автоматически. Даже после полного выклю­чения центростремительных путей, идущих к дыхательному цент­ру, в нем можно зарегистрировать ритмическую активность. Авто­матизм дыхательного центра связывают с процессом обмена ве­ществ в нем. Ритмические импульсы передаются из дыхательного центра по центробежным нейронам к межреберным мышцам и диафрагме, обеспечивая последовательное чередование вдоха и выдоха.
Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно, импульсацией, поступающей из различных рецепторов, и гуморально, изменяясь в зависимости от химического состава крови.
Рефлекторная регуляция. К рецепторам, возбуждение которых по центростремительным путям поступает в дыхательный центр, относятся хеморецепторы, расположенные в крупных сосудах (ар­териях) и реагирующие на снижение напряжения в крови кисло­рода и увеличение концентрации двуокиси углерода, имеханорецепторы легких и дыхательных мышц. На регуляцию дыхания оказывают влияние также рецепторы воздухоносных путей. Ре­цепторы легких и дыхательных мышц имеют особое значение в чередовании вдоха и выдоха, от них в большей степени зави­сит соотношение этих фаз дыхательного цикла, их глубина и частота.
При вдохе, когда легкие растягиваются, раздражаются рецеп­торы в их стенках. Импульсы от рецепторов легких по центро­стремительным волокнам блуждающего нерва достигают дыха­тельного центра, тормозят центр вдоха и возбуждают центр вы­доха. В результате дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, диафрагма принимает вид купола, объем груд­ной клетки уменьшается и происходит выдох. Выдох, в свою оче­редь, рефлекторно стимулирует вдох.
В регуляции дыхания принимает участие кора головного моз­га, обеспечивающая тончайшее приспособление дыхания к потреб­ностям организма в связи с изменениями условий внешней среды и жизнедеятельности организма. Человек может произвольно, по своему желанию на время задержать дыхание, изменить ритм и глубину дыхательных движений. Влияниями коры головного мозга объясняются предстартовые изменения дыхания у спортсменов - значительное углубление и учащение дыхания перед началом соревнования. Возможна выработка условных дыхательных рефлек­сов. Если к вдыхаемому воздуху добавить 5-7% углекислого газа, который в такой концентрации учащает дыхание, и сопро­вождать вдох стуком метронома или звонком, то через несколько сочетаний один только звонок или стук метронома вызовет уча­щение дыхания.
Гуморальные влияния на дыхательный центр. Большое влия­ние на состояние дыхательного центра оказывает химический со­став крови, в частности ее газовый состав. Накопление углекислого газа в крови вызывает раздражение рецепторов в кровеносных сосудах, несущих кровь к голове, и рефлекторно возбуждает ды­хательный центр. Подобным образом действуют и другие кислые продукты, поступающие в кровь, например молочная кислота, со­держание которой в крови увеличивается во время мышечной работы.
Особенности регуляции дыхания в детском возрасте. К момен­ту рождения ребенка его дыхательный центр способен обеспе­чивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла (вдох и выдох), но не так совершенно, как у детей старшего возраста. Это свя­зано с тем, что к моменту рождения функциональное формирова­ние дыхательного центра еще не закончилось. Об этом свидетель­ствует большая изменчивость частоты, глубины, ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низкая. Дети первых лет жизни отличаются более высокой устойчивостью к недостатку кислорода (гипоксии), чем дети более старшего возраста.
Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 11 годам уже хорошо выра­жена возможность приспособления дыхания к различным усло­виям жизнедеятельности.
Чувствительность дыхательного центра к содержанию угле­кислого газа повышается с возрастом и в школьном возрасте достигает примерно уровня взрослых. Следует отметить, что в период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека. Увеличивающаяся по мере роста и развития организма потребность в кислороде обеспечивается совершенствованием ре­гуляции дыхательного аппарата, приводящей к возрастающей экономизации его деятельности. По мере созревания коры больших полушарий совершенствуется возможность произвольно изменять дыхание - подавлять дыхательные движения или производить максимальную вентиляцию легких.
У взрослого человека во время мышечной работы увеличивает­ся легочная вентиляция в связи с учащением и углублением дыха­ния. Такие виды деятельности, как бег, плавание, бег на коньках и лыжах, езда на велосипеде, резко повышают объем легочной вентиляции. У тренированных людей усиление легочного газооб­мена идет главным образом за счет увеличения глубины дыхания. Дети же в силу особенностей их аппарата дыхания не могут при физических нагрузках значительно изменить глубину дыхания, а учащают дыхание. И без того частое и поверхностное дыхание у детей при физических нагрузках становится еще более частым и поверхностным. Это приводит к более низкой эффективности вентиляции легких, особенно у маленьких детей.
Организм подростка, в отличие от взрослого, быстрее достига­ет максимального уровня потребления кислорода, но и быстрее прекращает работу из-за неспособности долго поддерживать по­требление кислорода на высоком уровне.
Произвольные изменения дыхания играют важную роль при выполнении ряда дыхательных упражнений и помогают правильно сочетать определенные движения с фазой дыхания (вдохом и вы­дохом) .
Одним из важных факторов в обеспечении оптимального функ­ционирования дыхательной системы при различного вида нагруз­ках является регуляция соотношения вдоха и выдоха. Наиболее эффективным и облегчающим физическую и умственную деятель­ность является дыхательный цикл, в котором выдох длиннее вдоха.
Научить детей правильно дышать при ходьбе, беге и других видах деятельности - одна из задач учителя. Одно из условий правильного дыхания - это забота о развитии грудной клетки. Для этого важно правильное положение тела, особенно во время сидения за партой, дыхательная гимнастика и другие физические упражнения, развивающие мускулатуру, приводящую в движение грудную клетку. Особенно полезны в этом отношении такие виды спорта, как плавание, гребля, катание на коньках, ходьба на лыжах.
Обычно человек с хорошо развитой грудной клеткой дышит равномерно и правильно. Надо приучать детей ходить и стоять, соблюдая прямую осанку, так как это содействует расширению грудной клетки, облегчает деятельность легких и обеспечивает более глубокое дыхание. При согнутом положении туловища в организм поступает меньшее количество воздуха.
Правильное положение тела детей в процессе различных видов деятельности содействует расширению грудной клетки, облегчает глубокое дыхание. Наоборот, при согнутом положении туловища создаются обратные условия, нарушается нормальная деятельность легких, ими поглощается меньшее количество воздуха, а вместе с этим и кислорода.
Воспитанию у детей и подростков правильного дыхания через нос в состоянии относительного покоя, во время трудовой дея­тельности и выполнения физических упражнений уделяется боль­шое внимание в процессе физического воспитания. Дыхательная гимнастика, плавание, гребля, катание на коньках, ходьба на лы­жах особенно содействуют совершенствованию дыхания.
Дыхательная гимнастика имеет и большое оздоровительное значение. При спокойном и глубоком вдохе понижается внутри-грудное давление, так как опускается вниз диафрагма. Возраста­ет приток венозной крови к правому предсердию, что облегчает работу сердца. Опускающаяся при вдохе диафрагма массирует печень и верхние органы брюшной полости, помогает удалению из них продуктов обмена веществ, а из печени - венозной застой­ной крови и желчи.
Во время глубокого выдоха диафрагма поднимается, что уве­личивает отток венозной крови из нижних конечностей, области таза и живота. В результате облегчается кровообращение. Одно­временно при глубоком выдохе происходит легкий массаж сердца и улучшение его кровоснабжения.
В дыхательной гимнастике три основные разновидности дыха­ния, называемые в соответствии с формой выполнения - грудным, брюшным и полным дыханием. Наиболее полноценным для здо­ровья считается полное дыхание. Существуют разнообразные комплексы дыхательной гимнастики. Эти комплексы рекоменду­ется выполнять до 3 раз в день, спустя не менее часа после еды.
Гигиеническое значение воздушной среды в помещении. Чис­тота воздуха и его физико-химические свойства имеют огромное значение для здоровья и работоспособности детей и подростков. Пребывание детей и подростков в запыленном, плохо проветри­ваемом помещении является причиной не только ухудшения функ­ционального состояния организма, но и многих заболеваний.
Известно, что в закрытых, плохо проветриваемых и аэрируе­мых помещениях одновременно с повышением температуры воз­духа резко ухудшаются его физико-химические свойства. Для организма человека небезразлично содержание в воздухе поло­жительных и отрицательных ионов. В атмосферном воздухе коли­чество положительных и отрицательных ионов почти одинаково, легкие ионы значительно преобладают над тяжелыми.
Исследования показали, что на человека благоприятно влияют легкие и отрицательные ионы, а число их в рабочих помещениях постепенно уменьшается. Начинают преобладать положительные и тяжелые ионы, которые угнетают жизнедеятельность человека. В школах перед уроками в 1 см 3 воздуха содержится около 467 легких и 10 тыс. тяжелых ионов, а в конце учебного дня количество первых снижается до 220, а вторых увеличивается до 24 тыс.
Благотворное физиологическое действие отрицательных аэроионов явилось основанием к применению искусственной ионизации воздуха закрытых помещений детских учреждений, спортивных за­лов. Сеансы непродолжительного (10 мин) пребывания в поме­щении, где в 1 см 3 воздуха содержится 450-500 тыс. легких ионов, продуцируемых специальным аэроионизатором, не только положительно сказываются на работоспособности, но и оказыва­ют закаливающее влияние.
Параллельно с ухудшением ионного состава, повышением тем­пературы и влажности воздуха в классных помещениях увели­чивается концентрация углекислоты, скапливаются аммиак и раз­личные органические вещества. Ухудшение физико-химических свойств воздуха, особенно в помещениях со сниженной высотой, влечет за собой существенное ухудшение работоспособности кле­ток коры головного мозга человека.
От начала к концу занятий возрастает запыленность воздуха и его бактериальная загрязненность, особенно если к началу занятий были плохо проведены уборка помещений влажным спо­собом и проветривание. Количество колоний микроорганизмов в 1 м 3 воздуха в таких условиях к концу занятий во вторую смену возрастает в 6-7 раз, вместе с безвредной микрофлорой в нем содержится и патогенная.
При высоте помещений в 3,5 м требуется не менее 1,43 м 2 на одного учащегося. Снижение высоты учебных и жилых (школы-ин­терната) помещений требует увеличения площади на одного уча­щегося. При высоте помещения 3 м на одного учащегося не­обходимо минимум 1,7 м 2 , а при высоте 2,5 м - 2,2 м 2 .
Поскольку при физической работе (уроки физического воспи­тания, труда в мастерских) количество выделяемой учащимися углекислоты возрастает в 2-3 раза, необходимый объем воздуха, который нужно обеспечить в физкультурном зале, в мастерских, соответственно возрастает до 10-15 м 3 . Соответственно увеличи­вается и площадь на одного учащегося.
Физиологическая потребность детей в чистом воздухе обеспе­чивается устройством системы центральной вытяжной вентиля­ции и форточек или фрамуг.
Поступление воздуха в помещение и его смена происходят и естественным путем. Обмен воздуха происходит через поры строи­тельного материала, щели в рамах окон, в дверях благодаря раз­ности температур и давления внутри помещения и снаружи. Одна­ко обмен этот ограничен и недостаточен.
Устройство приточно-вытяжной искусственной вентиляции в детских учреждениях не оправдало себя. Поэтому получило рас­пространение устройство центральной вытяжной вентиляции с ши­рокой аэрацией - притоком атмосферного воздуха.
Открывающаяся часть окон (фрамуги, форточки) в каждом помещении по своей общей площади должна составлять не менее 1:50 (лучше 1:30) площади пола. Более целесообразны для про­ветривания фрамуги, так как площадь их больше и наружный воздух поступает через них вверх, что обеспечивает эффективный воздухообмен в помещении. Сквозное проветривание эффективнее обычного в 5-10 раз. При сквозном проветривании резко умень­шается и содержание микроорганизмов в воздухе помещений.
Действующими нормами и правилами предусматривается есте­ственная вытяжная вентиляция в размере однократного обмена в 1 ч. Предполагается, что остальной объем воздуха удаляется через рекреационные помещения с последующей вытяжкой из санитарных узлов и через вытяжные шкафы лабораторий химии. В мастерские приток воздуха должен обеспечивать 20 м 3 /ч, в спортивных залах - 80 м 3 /ч на одного учащегося. В химической и физической лабораториях и в столярной мастерской устраивают дополнительные вытяжные шкафы. В целях борьбы с пылью не реже одного раза в месяц следует производить генеральную уборку с мытьем панелей, радиаторов, подоконников, дверей, тща­тельной протиркой мебели.
Микроклимат. Температура, влажность и скорость движения воздуха (охлаждающая сила) в учебном помещении характери­зуют его микроклимат. Значение оптимального микроклимата для здоровья и работоспособности учащихся и учителей не меньшее, чем других параметров санитарного состояния и содержания учеб­ных помещений школы и профессионально-технических училищ. В связи с повышением температуры наружного воздуха и воз­духа в помещении у школьников замечено снижение работоспо­собности. В разные сезоны года у детей и подростков отмечены своеобразные изменения внимания, памяти. Зависимость между колебаниями температуры наружного воздуха и работоспособ­ностью детей отчасти послужила основанием к установлению сроков начала и окончания учебного года. Наилучшим временем для учебных занятий считается осень и зима.
За время учебных занятий, даже при отрицательной темпера­туре наружного воздуха, температура в классах уже к большой перемене повышается на 4°, а к концу занятий - на 5,5°. Колеба­ния температуры, естественно, сказываются на тепловом состоя­нии учащихся, отражением которого являются изменения темпе­ратуры кожи конечностей (стоп и рук). Температура этих участ­ков тела повышается с увеличением температуры воздуха.
Высокая температура в классах (до 26°) влечет напряжение терморегуляторных процессов и снижение работоспособности. В таких условиях умственная работоспособность учащихся к кон­цу уроков резко снижается. Еще отчетливее проявляется влия­ние температурных условий на работоспособность учащихся во время занятий физической культурой и трудом.
В помещениях школ, школ-интернатов, интернатов при школах, профессионально-технических училищ при относительной влажно­сти 40-60% и скорости движения воздуха не более 0,2 м/с тем­пературы его нормируются в соответствии с климатическими районами (табл. 19), Перепад температуры воздуха в помещении как по вертикали, так и по горизонтали установлен в пределах 2-3°С. Низкая температура воздуха в физкультурном зале, ма­стерских и рекреационных помещениях соответствует виду дея­тельности детей и подростков в этих помещениях.

Во время учебных занятий следует проявлять особую заботу о тепловом комфорте учащихся, сидящих в первом от окон ряду, строго соблюдать установленные разрывы, не усаживать детей около радиаторов (печей). В школах с ленточным остеклением разрывы между первым рядом парт и окнами в зимнее время сле­дует увеличивать до 1,0-1,2 м. Из-за низкого термического со­противления стекла и высокой воздухопроницаемости оконных пе­реплетов большая остекленная поверхность наружной стены в зим­нее время становится источником мощного радиационного и конвекционного охлаждения. Уже при температуре наружного воз­духа ниже -15°С температура внутренней поверхности стекла снижается в среднем до 6-10 °С, а под влиянием ветра до 0°С. Гигиенические требования к отоплению школ. Из существую­щих систем центрального отопления в детских учреждениях при­меняется система водяного отопления низкого давления. Это отоп­ление при применении приборов большой теплоемкости обеспечи­вает в помещении равномерную температуру воздуха в течение дня, не делает воздух слишком сухим и исключает возгон пыли на нагревательных приборах. Из приборов местного отопления применяют голландские печи, обладающие большой теплоемко­стью. Топку печей производят из коридоров в ночное время, а трубы закрывают не позже чем за 2 ч до прихода учащихся.

Глава XII Возрастные особенности органов выделения.
Личная гигиена. Гигиена одежды и обуви

§1. Строение и функция почек
§2. Строение и функция кожи
§3. Гигиенические требования к детской одежде и обуви
§4. Отморожения, ожоги. Профилактика и первая помощь

Значение органов выделения. Органы выделения играют важную роль в сохранении постоянства внутренней среды, они удаляют из организма продукты обмена, которые не могут быть использованы, избыток воды и солей. В осуществлении процессов выделения участвуют легкие, кишечник, кожа и почки. Легкие удаляют из организма углекислый газ, пары воды, летучие вещества. Из кишечника удаляются с калом соли тяжелых металлов, избыток невсосавшихся пищевых веществ. Потовые железы кожи выделяют воду, соли, органические вещества, их усиленная деятельность наблюдается при напряженной мышечной работе и повышении температуры окружающей среды.
Основная роль в выделительных процессах принадлежит почкам, которые выводят из организма воду, соли, аммиак, мочевину, мочевую кислоту, восстанавливая постоянство осмотических свойств крови. Через почки удаляются некоторые ядовитые вещества, образующиеся в организме или принятые в виде лекарств.
Почки поддерживают определенную постоянную реакцию крови. При накоплении в крови кислых или щелочных продуктов обмена через почки увеличивается выделение излишков соответствующих солей. В поддержании постоянства реакции крови очень важную роль играет способность почек синтезировать аммиак, который связывает кислые продукты.

сердечной деятельности и тонуса сосудов

У новорожденных слабо проявляются гетерометрические миогенные механизмы регуляции. Гомеометрические выражены хорошо. При рождении имеется нормальная иннервация сердца При возбуждении парасимпатических нервов может происходить торможение сердечной деятельности новорожденного, но их влияние на сердце слабее чем у взрослых. У новорожденных имеется и выраженный рефлекс Данини-Ашнера, что свидетельствует о наличии рефлекторных механизмов торможения работы сердца. Однако тонус центров вагуса выражен очень мало. В результате у новорожденных и детей раннего возраста высока частота сердцебиений. После рождения тонические влияния симпатических нервов на сердце также очень слабые. В период новорожденности включаются и рефлексы с барорецепторов синокаротидных зон. Развитие нервных механизмов регуляции сердца в основном завершается к 7-8 годам. Однако и в этот период сердечные рефлексы остаются лабильными: быстро возникают и прекращаются.

Миогенные механизмы регуляции тонуса сосудов активны уже в период внутриутробного развития. Гладкие мышцы сосудов реагируют на изменение реакции крови, напряжение кислорода в крови. Иннервация кровеносных сосудов происходит на ранних этапах внутриутробного развития. В период новорожденности по симпатическим нервам к сосудам поступают тонические нервные импульсы, суживающие их. Функционируют прессорные рефлексы с синокаротидных зон. Но депрессорных рефлексов с этих зон нет. Это является одной из причин нестабильности артериального давления. Становление депрессорных рефлексов на повышение артериального давления начинается с 7-8 месяцев жизни. С новорожденности включаются и рефлексы с хеморецепторов сосудов. Поэтому возникают сосудистые реакции на гиперкапнию, которые все же выражены мало. У новорожденных большое значение в поддержании величины артериального давления имеет ренин-ангиотензиновая система.

^ Возрастные особенности функций внешнего дыхания

По строению дыхательные пути детей заметно отличаются от органов дыхания взрослого. В первые дни постнатального онтогенеза носовое дыхание затруднено, так как ребенок рождается с недостаточно развитой полостью носа. У него относительно узкие носовые ходы, практически отсутствуют придаточные пазухи и нижний носовой ход. Объем мертвого пространства составляет 4-6 мл. Только начиная с 2 лет увеличиваются верхнечелюстные пазухи. Лобные полностью формируются к 15 годам. Гортань детей относительно уже, чем взрослых и до5 лет растет медленно. Наиболее интенсивный рост гортани происходит в 10-14 лет. Полностью формирование гортани завершается к концу полового созревания. Слизистая верхних дыхательных путей ребенка тонкая, сухая, легко ранимая. Это способствует возникновению ее воспалительных заболеваний. Рост легких происходит за счет дифференцировки бронхиального дерева и увеличения количества и объема альвеол. Это обеспечивает повышение газообмена. В раннем детстве у детей брюшной тип дыхания. К 7 годам происходит переход на грудной тип. Окончательно тип дыхания формируется в юношеском возрасте. У девочек грудной, мальчиков брюшной. У новорожденных сило дыхательных движений 30-70 в минуту. В 5-7 лет 25 в мин.. В 13-15 лет 18-20 в мин. Более высокая частота дыхания обеспечивает хорошую вентиляцию легких. Жизненная емкость легких новорожденного 120-150 мл. Наиболее интенсивно она растет в 9-10 лет. В пубертатном периоде ЖЕЛ у мальчиков становится больше, чем у девочек. Дыхательный объем и минутный объем дыхания у новорожденных составляет соответственно 16 и 720 мл, в 5-7 лет 156 и 3900 мл, в 13-15 лет 360 и 6800 мл. Наиболее сильно минутная вентиляция повышается в 10-13 лет.

^ Газообмен в легких и тканях, транспорт газов кровью

В первые сутки после рождения усиливается вентиляция и растет диффузионная поверхность легких. Вследствие высокой скорости вентиляции альвеол в альвеолярном воздухе новорожденных больше кислорода (17%) и меньше углекислого газа (3,2%), чем у взрослых. Соответственно выше парциальное давление кислорода (120 мм.рт.ст.) и ниже углекислого газа (23 мм.рт.ст.). В результате интенсивной вентиляции в сочетании с относительно низкой перфузией легких кровью, выравнивания парциальных давлений и напряжений дыхательных газов в альвеолярном воздухе и крови не происходит. Поэтому напряжение кислорода в крови новорожденного 70-90 мм.рт.ст., а углекислого газа 35 мм.рт.ст.. Т.е. имеется небольшая гипоксемия и гипокапния. Перед первым вдохом кровь содержит 40-80% оксигемоглобина, в первые несколько суток его содержание возрастает до 87-97%. Насыщению крови кислородом способствует содержание фетального гемоглобина и низкое содержание 2,3-дифосфоглицерата. Хорошему снабжению тканей кислородом способствует большая кислородная емкость крови новорожденных. Потребление кислорода наиболее велико в первые минуты после рождения. Но уже через час снижается вдвое. С возрастом парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе снижается, а углекислого газа растет. Напряжение углекислого газа вы крови остается более низким, а кислорода более высоким до возраста 15-17 лет. Через 30-45 суток в эритроцитах фетальный гемоглобин полностью замещается на гемоглобин А. Поэтому кривая диссоциации оксигемоглобина с этого момента мало отличается от кривой взрослого.

^ Особенности регуляции дыхания

Функции бульбарного дыхательного центра формируются в период внутриутробного развития. Недоношенные дети, рожденные в 6-7 месяцев, способны к самостоятельному дыханию. Дыхательные периодические движения у новорожденных нерегулярны: более частое дыхание сменяется более редким. Иногда наблюдаются задержки дыхания на выдохе длительностью до нескольких секунд. У недоношенных может возникать дыхание типа Чейн-Стокса. Эти нарушения дыхательного ритма наиболее часто происходят в период сна. Дыхательный центр новорожденных имеет высокую устойчивость к недостатку кислорода. Благодаря этому они могут выживать в условиях достаточно длительной, смертельной для взрослых, гипоксии. Блуждающие нервы с ранних этапов внеутробного развития играют ведущую роль в координации дыхания. Хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон также вовлекаются в процесс регуляции дыхания с первых минут жизни. При этом чувствительность данных рецепторов к уровню углекислого газа невысокая. Основную роль играют центральные хеморецепторы. Невысокая, но физиологическая реактивность организма новорожденного к гиперкапнии имеет важное значение. При снижении чувствительности к СО 2 могут наблюдаться длительные апное, являющиеся причиной внезапной смерти детей.

У новорожденных имеются и дыхательные рефлексы с проприорецепторов дыхательных мышц. Они обеспечивают усиление их сокращений при возрастании сопротивления дыханию.

С возрастом деятельность дыхательного центра совершенствуется. Развиваются устойчивые дыхательные рефлексы, повышается роль пневмотаксического центра. В течение первого года развивается способность к произвольной регуляции дыхания. К 7 годам устанавливаются основные условно-рефлекторные механизмы дыхания.

^ Общие закономерности развития питания в онтогенезе

В онтогенезе поэтапно происходит смена типов питания. Первым этапом является гистотрофное питание за счет запасов яйцеклетки, желточного мешка и слизистой оболочки матки. С момента образования плаценты начинается гемотрофный этап, на котором питательные вещества поступают из крови матери. С 4-5 месяцев внутриутробного развития к гемотрофному подключается амниотрофное питание. Оно заключается в поступлении амниотической жидкости в пищеварительный тракт плода, где содержащиеся в ней питательные вещества перевариваются, а продукты пищеварения поступают в кровь плода. К концу беременности количество поглощаемой жидкости приближается к литру. После рождения начинается лактотрофный период питания материнским молоком. В первые 2 суток после родов молочные железы вырабатывают молозиво. В нем много белка и относительно мало углеводов и жиров. Содержащиеся в нем питательные вещества легко перевариваются и усваиваются организмом новорожденного. Этот период продолжается до 5-6 месяцев. С этого момента, питательных веществ поступающих с молоком становится недостаточно. Поэтому происходит переход к смешанному вскармливанию. Начало прикорма приходится на момент формирования механизмов переваривания немолочной пищи. Включение в рацион прикорма стимулирует развитие пищеварительной системы и ее адаптацию к последующему дефинитивному питанию. После окончательного созревания пищеварительного такта происходит переход к дефинитивному питанию.

^ Особенности функций пищеварительных органов в грудном возрасте

После рождения включается первый пищеварительный рефлекс - сосание. Он формируется в онтогенез очень рано на 21-24 неделе внутриутробного развития. Сосание начинается в результате раздражения механорецепторов губ. При лактотрофном питании пищеварение осуществляется посредством аутолитического и собственного. Аутолитическое осуществляется ферментами молока. Собственное ферментами пищеварительного канала. Слюнные железы новорожденных выделяют мало слюны и она практически не участвует в гидролизе компонентов материнского молока. У новорожденных желудок имеет округлую форму. Его емкость 5-10 мл. В первые недели она увеличивается 30 мл, к концу первого года до 300 мл. Желудок только что родившегося ребенка содержит небольшое количество амниотической жидкости. Реакция содержимого слабощелочная. В течение 12 часов его рН снижается до 1,0, а затем вновь возрастает до 4,0-6,0 к концу первой недели. В дальнейшем рН вновь уменьшается и у детей 1 года равна 3,0-4,0. Интенсивность секреции желудочных ферментов у детей 1 -го года ниже, чем у взрослых. Активность ферментов направлена на гидролиз казеина. Способность к расщеплению растительных белков приобретается на 3 месяц, белков мяса на 6 мес.. Первые 2 месяца секретируется фетальный пепсин, служащий для створаживания молока. Все пепсины имеют максимальную активность при рН 3,0-4,0. В желудочном соке имеется желудочная липаза, расщепляющая жиры молока. Кишечник детей, относительно длины тела, имеет большую протяженность. Слизистая более тонкая и содержит меньше ворсинок. Гладкомышечных клеток в стенке меньше. Поджелудочная железа новорожденного весит 2-4 г. Но быстро увеличивается и к концу года ее вес 10-12 г. Первоначально секреторная активность низкая, но к концу первого месяца усиливается выработка трипсиногена и прокарбоксипептидаз. На второй год возрастает секреция амилазы и липазы. В желчи грудных детей меньше желчных кислот и холестерина, но больше желчных пигментов и муцина. Активность ферментов тонкого кишечника высока. В соке имеются все пептидазы, карбогидразы и липазы. Особую роль играет лактаза расщепляющая молочный сахар. В первый год доминирующим является пристеночное пищеварение, роль полостного незначительна.

^ Функции органов пищеварения при дефинитивном питании

С переходом на дефинитивное питание секреторная и моторная деятельность пищеварительного канала ребенка постепенно приближается к показателям зрелого возраста. Использование преимущественно плотной пищи требует улучшения механической переработки пищи. Начинается процесс прорезывания зубов. В возрасте 6-12 месяцев прорезываются резцы. С 12 до 16 месяцев первые моляры. В 16-20 мес. клыки. В 20-30 мес. вторые моляры. Прорезывание постоянных зубов начинается в 5-6 лет и в основном заканчивается в 12-13 лет. Полностью формирование зубочелюстной системы завершается прорезыванием "зубов мудрости" в 18-25 лет. С увеличением числа зубов жевательный цикл становится более координированным. Жевательные движения приспосабливаются к виду пищи. Секреция слюны возрастает до 10 лет. Количество амилазы в ней до 3-4 лет. По мере взросления увеличивается объем секретируемого желудочного сока и содержание в нем соляной кислоты и пепсиногенов. Пищеварение в тонком кишечнике также постепенно приспосабливается к новым условиям. Растет вес поджелудочной железы и в 15 лет ее вес около 50 г. Возрастает объем поджелудочного сока. В 4-6 лет достигает оптимума содержание в нем протеаз, а в 6-9 амилазы и липазы. Объем желчи, образующийся печенью также повышается. В желчи увеличивается содержание желчных кислот, что способствует улучшению всасывания жиров. Объем кишечного сока и активность его ферментов также растут. Возрастает роль полостного пищеварения.

У новорожденного желудочно-кишечный тракт стерилен. Но облигатная микрофлора необходима для нормального пищеварения. Поэтому на 2-4 сутки начинается заселение кишечника микроорганизмами. В течение двух последующих недель состав микрофлоры стабилизируется. Переход к дефинитивному питанию изменяет микрофлору. Начинают доминировать бифидобактерии, кишечная палочка, энтерококки.

^ Обмен веществ и энергии в детском возрасте

Поступление питательных веществ в организм ребенка на первые сутки не покрывает его энергозатраты. Поэтому используются запасы гликогена в печени и мышцах. Его количество в них быстро уменьшается. Восстановление его запасов происходит в течение 2-3 недель. Концентрация глюкозы в крови новорожденного 4,1 ммоль/л. Но уже в первые часы она снижается до 2,9 ммоль/л и приходит к исходному уровню к концу первой недели. Вследствие быстрого истощения запасов гликогена основным источником энергии становятся жиры. Интенсивность их распада уменьшается до 6-12 месяца. Необходимая глюкоза образуется за счет гликогенолиза и глюконеогенеза. Поэтому при рождении дыхательный коэффициент около 1,0. Через 12 часов 0,75. К пятому дню 0,85. Пластические потребности обеспечиваются белками и жирами. Потребность 3-х месячного ребенка в белках около 2,5 г на кг веса тела в сутки. В5 мес. 3,0 г. В год 3,5 г. В 3 года 4 г. Затем она неуклонно снижается и в 17 лет требуется 1,5 г белка на кг веса в сутки. Потребность в жирах максимальна в первые 6 мес. жизни. Наибольшая потребность в углеводах в 1-3 года. Основной обмен по мере роста ребенка увеличивается. В первые сутки его величина в среднем составляет 122 ккал. К концу первого месяца 205 ккал. На 6 мес. 445 ккал. В 1 год 580 ккал. В 5 лет 840 ккал. В 14 лет 1360 ккал. В целом величина основного обмена на кг веса тела у ребенка больше, чем у взрослых. Это связано с высокой интенсивностью обменных процессов в их организме. Чем старше дети, тем больше рабочая прибавка. В первую очередь она идет на поддержание позы тела и движение. В период новорожденности она составляет всего 9% общего обмена энергии. К году возрастает до 23%, а к 14 годам до 43%. Чем меньше ребенок, тем слабее специфически-динамическое действие пищи. Например у новорожденных белки вызывают возрастание энергозатрат всего 15%.

^ Развитие механизмов терморегуляции

У родившегося ребенка ректальная температура выше, чем у матери и составляет 37,7-38,2 0 С. Через 2-4 часа она снижается до 35 0 С. Если снижение больше, это является одним из признаков плохого состояния новорожденного. К концу первых суток она вновь возрастает до 36-37 0 С. В течение последующих суток отмечаются колебания температуры. Стабильная температура устанавливается на 5-8 сутки. Температура тела новорожденных, из-за незрелости механизмов терморегуляции, очень зависит от температуры окружающей среды. Поэтому ребенка нужно оберегать от охлаждения, так как быстро развивается гипотермия без предшествующих признаков. У некоторых новорожденных на 2-3 сутки может возникать транзиторная лихорадка - повышение температуры до 39-40 0 С. Она объясняется раздражением центров теплообразования при недостатке воды в организме. В первые сутки суточных колебаний температуры нет. Они появляются лишь на 4 неделе. Теплоотдача у детей происходит более интенсивно, чем у взрослых. Это объясняется большей поверхностью тела к его весу, интенсивным кожным кровообращением, более активным испарением воды с поверхности тела. Дрожательный термогенез у новорожденных отсутствует. Повышение теплопродукции обеспечивается в основном за счет бурого жира, который имеется не только между лопаток, но и под кожей различных областей тела. В целом терморегуляция новорожденного значительно несовершеннее, чем в зрелом возрасте. Однако активно функционируют периферические и центральные терморецепторы, центр терморегуляции гипоталамуса. С возрастом терморегуляторные механизмы совершенствуются. Увеличивается эффективность потоотделения, появляется способность к дрожательному термогенезу, возрастает значимость рефлекторных механизмов поддержания температурного гомеостаза. К 15-16 годам механизмы терморегуляции в основном соответствуют зрелому организму.

^ Возрастные особенности функций почек

Морфологически созревание почек заканчивается к 5-7 годам. Рост почек продолжается до 16 лет. Почки детей до 6-7 месяцев во многом напоминают эмбриональную почку. При этом вес почек (1:100) относительно больше, чем у взрослых (1:200). Размеры пор базальной мембраны у детей в 2 раза меньше, чем у взрослых, а скорость почечного кровотока относительно меньше. Поэтому скорость клубочковой ультрафильтрации ниже. Но она быстро нарастает в течение первого года. Еще менее зрелым является канальцевый аппарат. Длина канальцев значительно меньше. Поэтому скорость реабсорбции ниже. Но при этом глюкоза реабсорбируется полностью. Менее интенсивно реабсорбируются вода и ионы в проксимальных канальцах. Зато в дистальных этот процесс протекает значительно более активно. Интенсивность процессов секреции также невелика. Концентрация натрия и хлора в конечной моче до 6 мес. низкая. Даже к 18 месяцам их содержание значительно ниже, чем у взрослых. Задержка натрия в организме приводит к усилению реабсорбции воды и наклонности к отекам. Слабая концентрационная способность почек детей объясняется незрелостью поворотно-противоточного механизма.

^ Совершенствование безусловно - рефлекторной деятельности

мозга ребёнка.

В постнатальном онтогенезе происходит совершенствование безусловно - рефлекторных функций. По сравнению со взрослым человеком, у новорождённых значительно более выражены процессы иррадиации возбуждения, поэтому при выполнении координированных движений, например сосания, у них возникает большое количество дополнительных движений (руками, ногами, туловищем и т.д.). Новорожденный и грудной ребёнок почти никогда, кроме сна, не бывает неподвижным даже во сне. Он движется примерно через 5 минут. Его движения беспорядочны и не координированы. Крик, чихание, кашель также сопровождаются рефлекторными движениями. Крик и оборонительные движения тела, рук, ног при болевых раздражениях имеются уже в 1-й день после рождения. Сосание является одним из первых координированных движений. У новорожденных выявляются следующие двигательные рефлексы: тонический рефлекс рук (схватывание предмета при прикосновении им к коже ладоней), рефлекс ползания, рефлекс спинного хребта (выгибание спины при поглаживании кожи

Между лопатками) и т.д.

У новорожденных уже имеются глазные рефлексы: зрачковый, роговичный. А также глотательный, коленный, ахиллов и др. безусловные рефлексы, сохраняющиеся всю жизнь. Однако у них положительный рефлекс Бабинского. В последующем, благодаря формированию условных рефлексов развиваются сложные двигательные навыки, например ходьба, движения пальцев рук и т.д.

В первые дни жизни внешний раздражитель не вызывает изменений поведения. Однако в дальнейшем, при появлении неизвестных ранее ребёнку раздражителей, возникают исследовательско - ориентировочные безусловные рефлексы. Простейшие безусловные ориентировочно - исследовательские рефлексы формируются к концу 1 началу 2-й недели. Их значение состоит в том, что они способствуют возникновению условных исследовательских рефлексов.

^ Высшая нервная деятельность ребёнка.

Ребёнок рождается с относительно небольшим количеством наследованных безусловных рефлексов, в основном защитного и пищевого характера. Однако после рождения он попадает в новую среду и эти рефлексы не могут обеспечить ему существование в ней. К моменту рождения мозг ребёнка не заканчивает своего развития, но уже способен к образованию условно-рефлекторных связей. Как установлено, первые условные рефлексы могут образовываться уже на 5 - 7 день на основе пищевых безусловных рефлексов.

На 15 день удаётся выработать условный рефлекс на положение тела, т.е. сосательный рефлекс в положении лёжа. Образование временных связей в этот период происходит медленно, они нестойкие. На 3 - 4 месяцах жизни уже можно выработать угасательное и дифференцировочное торможение. Однако полностью внутреннее торможение закрепляется лишь к 5 месяцу. В это же время полностью формируются все основные механизмы, обеспечивающие В.Н.Д. К этому периоду наиболее легко формируются условные рефлексы на звуковые раздражения, труднее на зрительные и тактильные.

Для детей дошкольного возраста характерны живые ориентировочные реакции. В последние месяцы первого и весь второй год жизни происходит формирование речи. Речь у детей образуется путём подражания по законам выработки условных рефлексов. Словарный запас быстро растёт в течение 2-го - 3-го года жизни. Период до 3-х лет является оптимальным для становления речи. До 3 - 5 лет условные рефлексы упрочняются с трудом, т.к. у ребёнка быстро развивается охранительное торможение, вплоть до засыпания. В 5 - 6 лет возрастают сила и подвижность нервных процессов. Дети 6 лет уже могут концентрировать внимание на 15 - 20 минут. Улучшается внутреннее торможение, благодаря чему облегчается дифференцировка раздражителей. В 5 - 6 лет появляется внутренняя речь. С 6 лет начинает формироваться абстрактное мышление.

У детей 7 - 9 лет ускоряется образование условно-рефлекторных связей и они становятся более прочными. Охранительное торможение развивается при значительно большей нагрузке. Лучше происходит образование комплексных условных рефлексов и условных рефлексов высших порядков. Условные рефлексы легко угашаются за счёт внутреннего торможения. В возрасте 12 - 16 лет преобладают процессы возбуждения в коре и подкорке. Возбуждение носит часто разлитой характер. Поэтому у подростков наблюдаются генерализированные двигательные реакции при психоэмоциональном возбуждении (мимика, движения конечностей и т.д.). Вновь ухудшаются процессы дифференцировки. Затрудняется концентрация внимания, появляются явления психической неустойчивости - быстрый переход от радости к угнетённости и наоборот. Уменьшается координирующая, управляющая роль второй сигнальной системы. Все эти явления уменьшаются к 17 годам.

ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ У ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА

ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ПЛОДА И НОВОРОЖДЕННОГО, МЕХАНИЗМ ПЕРВОГО ВДОХА. ПОКАЗАТЕЛИ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ. ОСОБЕННОСТИ ГАЗООБМЕНА В ЛЕГКОМ И ТРАНСПОРТА ГАЗОВ КРОВЬЮ У НОВОРОЖДЕННОГО.

Задолго до рождения грудная клетка плода совершает 38-70 ритмических движений в минуту. При гипоксемии они могут усиливаться. В процессе этих движений легочная ткань остается спавшейся, однако между листками плевры при расширении грудной клетки создается отрицательное давление. Колебания давления грудной полости плода создают благоприятные условия для притока крови к сердцу. При ритмических движениях грудной клетки в дыхательные пути плода может попадать амниотическая жидкость, особенно когда ребенок рождается в асфиксии. В этих случаях прежде чем начать искусственное дыхание, жидкость из воздухоносных путей отсасывают.

Первый самостоятельный вдох непосредственно после рождения является началом собственного газообмена в легких ребенка. Механизм возникновения первого вдоха новорожденного складывается из многих факторов. Основные из них: прекращение газообмена через плаценту в связи с перевязкой пуповины, вследствие чего развивается гипоксия и гиперкапния; рефлекторное раздражение термо- и механорецепторов кожи и слизистых оболочек новорожденного факторами внешней среды. Как правило, после рождения через 1-3 дыхательных движения легочная ткань становится равномерно прозрачной. С началом легочного дыхания изменяется кровообращение через малый круг за счёт уменьшения сопротивления в легочной артерии.

После рождения содержание газов в крови ребенка меняется, однако оно по-прежнему существенно отличается от газового состава крови взрослого человека. Содержание кислорода и углекислого газа в крови детей ниже, чем у взрослых. Наблюдается состояние физиологической гипоксемии и гипокапнии.

Ввиду незрелости аппарата дыхания и соответственно неэффективности реберного дыхания у новорожденных имеет место диафрагмальное дыхание.

Морфологические особенности дыхания ребенка первых дней жизни связаны с узкими носовыми проходами, что затрудняет дыхание через нос. Вместе с тем, ребра у новорожденных расположены под прямым углом к позвоночнику, а межреберные мышцы еще недостаточно развиты, в связи с этим дыхание поверхностное и частое. С возрастом происходит уменьшение угла наклона ребер по отношению к позвоночнику, соответственно увеличивается объём легких. В связи с этим увеличивается глубина дыхания и снижается частота дыхания от 30–70 дыханий в минуту у новорожденных до 12–18 у взрослых.

Относительно большая печень затрудняет движения диафрагмы, в связи с этим мал объём дыхания. В дальнейшем тип дыхания устанавливается индивидуально и исходя из пола становится преимущественно диафрагмальным, грудным или смешанным.

В ходе созревания органов дыхательной системы происходит смена типов дыхания: у грудных детей дыхание грудобрюшное, в 3 – 7 лет – грудное. В 7 – 8 лет появляются половые различия в типах дыхания. К 14 – 17 годам у юношей имеет место наиболее эффективное брюшное дыхание, у девушек – грудное. При этом тип дыхания может измениться исходя из занятий спортом.

Дыхательная система ребенка характеризуется рядом морфофункциональных особенностей, обусловленных незавершенностью формирования бронхолегочного аппарата. Развитие легких ребенка состоит в увеличении их размеров, в преобладании альвеол и альвеолярных ходов, увеличении емкости альвеол и эластических элементов в соединительно-тканных прослойках. Увеличение размеров легких происходит до 16 лет. Наиболее интенсивный рост отмечается в первые 3 месяца и в период с 13 по 16 лет. Дыхательная поверхность легких у детей по сравнению со взрослыми относительно больше.

Грудная клетка маленьких детей всœегда находится в состоянии максимального вдоха - ребра расположены под прямым углом по отношению к позвоночнику, в связи с этим компенсация кислородной недостаточности за счёт углубления дыхания практически невозможна. Собственно дыхательная мускулатура у новорожденных развита слабо, в связи с этим в дыхательном акте с первых часов после рождения участвуют мышцы живота.

Частота дыхательных движений у детей с возрастом меняется в сторону уменьшения.

Меняется и емкость легких. О последней можно судить по ряду показателœей. Чаще всœего используется изменение жизненной емкости легких (ЖЕЛ). В первые годы жизни ребенка измерение ЖЕЛ невозможно, так как при этом требуется произвольно углубление дыхания, чего не может сделать ребенок примерно до 4-6 летнего возраста. ЖЕЛ достигает уровня взрослых к 16 – 17 годам. У мужчин она обычно больше, чем у женщин.

Минутный объём дыхания с возрастом увеличивается. По причине того, что у детей до одного года дыхательные движения очень часты, эффективность дыхания у них соответственно меньше, о чем свидетельствует газовый состав выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Лишь к 14 годам эти показатели приближаются к значениям, характерным для взрослого человека. В течение всœего первого года жизни ребенок находится как бы в состоянии физиологической одышки.

Защита новорожденных от гипоксии развита слабо. При этом устойчивость нервных клеток к гипоксии у них выше, чем у взрослых. Новорожденные дети могут вынести такие степени гипоксии, при которых взрослые погибают.

Легочная вентиляция. В покое у взрослого человека эта величина составля­ет 5-6 л/мин. У новорожденного ребенка минутный объём дыха­ния составляет 650-700 мл/мин, к концу 1 года жизни достигает 2,6-2,7 л/мин, к 6 годам - 3,5 л/мин, в 10 лет - 4,3 л/мин, а у подростков - 4,9 л/мин. При физической нагрузке минутный объём дыхания может очень существенно увеличиваться, достигая у юношей и у взрослых 100 л/мин и более.

У новорожденных периодичность дыхания еще нерегулярна. Серии частых дыханий чередуются с редкими, порой возникают глубокие вдохи. Возможны и внезапные остановки дыхания, что объясняется низкой чувствительностью нейронов дыхательного центра (в продолговатом мозге) к содержанию СО 2 и частично О 2 . По этой причине новорожденные и грудные дети более устойчивы к гипоксии (недостатку кислорода). Чувствительность нейронов дыхательного центра к содержанию CO 2 с возрастом повышается, достигая уровня ʼʼвзрослогоʼʼ состояния к 7–8 годам. К 11 годам уже хорошо выражена приспособляемость дыхания к различным условиям.

В период полового созревания происходит неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ нарушение регуляции дыхания и снижается устойчивость к недостатку кислорода. Дети и подростки меньше, чем взрослые, способны задерживать дыхание и работать в условиях недостатка кислорода. По этой причине чистота воздуха и его физико-химические свойства, которые зависят от температуры воздуха в помещении, имеют большое значение для здоровья и поддержания высокой работоспособности детей и подростков.

В связи с незрелостью нервных центров и рецепторного аппарата у новорожденных возбудимость дыхательного центра значительно снижена. Хеморецепторы каротидного синуса и дуги аорты начинают функционировать примерно с 15-18 дня после рождения. Низкая возбудимость дыхательного центра сохраняется довольно продолжительное время. Лишь к школьному периоду она достигает нормальных для взрослого человека значений. В период полового созревания можно обнаружить неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ повышение возбудимости дыхательного центра. У подростков в данный период наблюдается повышенная чувствительность к недостатку кислорода.

Особенности регуляции дыхания детей связаны с постепенным формированием дыхательного центра. У новорожденного ребенка дыхательная периодика нерегулярна: частое дыхание чередуется с редким, примерно 1 раз в минуту возникают глубокие вздохи, иногда наступает задержка дыхания на 3 и более сек. Это особенно часто наблюдается в период быстрого сна. Повышение легочной вентиляции на увеличение СО 2 во вдыхаемом воздухе выражена значительно слабее, чем у взрослых, и осуществляется через центральные хеморецепторы.

У детей с пониженной реакцией на СО 2 во время сна происходят длительные задержки дыхания. Это бывает причиной внезапной смерти детей. С возрастом повышение вентиляции легких в ответ на гиперкапнию и гипоксию увеличивается, но даже к 8-9 годам реакция в ответ а гиперкапнию и гипоксию у детей слабее, чем у взрослых, почти два раза.

У детей младшего школьного возраста сохраняется пониженная чувствительность к избытку СО 2 и недостатку О 2. В период полового созревания наблюдается обратное явление. В процессе роста ребенка регуляция дыхания совершенствуется благодаря развитию периферических рецепторов и центра пневмотаксиса в варолиевом мосту. Появляется способность к произвольному управлению дыханием, условно-рефлекторное повышение легочной вентиляции перед физическими нагрузками. При этом детей в 7-8 лет и даже в 12-14 лет физические нагрузки должны сочетаться с отдыхом и только к 17-18 годам подростки способны к длительной мышечной работе.

Произвольная регуляция дыхания развивается вместе с развитием речи. Совершенствование этой регуляции отмечается в первые годы жизни.

ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ У ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА - понятие и виды. Классификация и особенности категории "ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ У ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА" 2017, 2018.

Цель: разобрать регуляторные механизмы и возрастные особенности процесса дыхания. Задачи: 1. Рассмотреть регуляторные механизмы процесса дыхания в норме. 2. Охарактеризовать основы функционирования системы дыхания при изменении условий существования. 3. Разобрать возрастные особенности функционирования и регуляции дыхательной системы.

1. Хеморецепторы (гиперкапния (СО2), ацидоз (Н +), гипоксемия (О2)): а) периферические (аортальное тельце, каротидное тельце); б) центральные (бульбарные). 2. Механорецепторы: а) растяжения легких (n. vagus); б) ирритантные (от лат. irritatio - раздражать), (n. vagus); в) юкстаальвеолярные (юкстакапиллярные), (n. vagus); г) рецепторы верхних дыхательных путей (блуждающий, тройничный, языкоглоточный нервы) д) проприоцепторы дыхательных мышц – соответствие результата заданию.

1. С возрастом – увеличение параметров дыхания (дыхательный цикл, скорость вдоха, выдох, чувствительность центральных механизмов). Взрослые: фазы вдоха (продолжается примерно 0,9–4,7 с); фазы выдоха (продолжается 1,2–6,0 с). 2. ЧД, объемные характеристики. 3. ! Прекращение прироста функциональных показателей процесса дыхания: юноши – лет, девушки – лет.