Физиология человека. Общая. Спорт. Возрастн._Солодков, Сологуб_2. Учебник для высших учебных заведений физической культуры Издание 2е, исправленное и дополненное
 Скачать 5.66 Mb.
|
|
2.3. ОСОБЕННОСТИ КРОВИ, КРОВООБРАЩЕНИЯ И ДЫХАНИЯ В дошкольном и младшем школьном возрасте кровь по количеству и составу отличается от взрослого организма. Количество крови у дошкольников относительно массы тела заметно больше (в 4г— 11 % от массы тела, в6-7л— 10%),, приближаясь к взрослому уровню в период младшего школьного возраста (в 11л — 8%, у взрослых — 5-8%). По мере взросления детей в их крови повышается количество эритроцитов и гемоглобина, а количество лейкоцитов снижается (табл. 19). У дошкольников в составе лейкоцитов сравнительно больше лимфоцитов, но меньше нейтрофилов. Соответственно, у них снижена фагоцитарная функция, и наблюдается высокая восприимчивость к инфекционным заболеваниям. Затем количество нейтрофилов повышается, а лимфоцитов снижается до взрослого уровня к моменту полового созревания. Количество тромбоцитов с возрастом практически не изменяется. Сердце летей первых лет жизни отличается малыми размерами и шаровидной формой. Рост его объема следует за ростом массы тела. 383 При этом в дошкольном и младшем школьном возрасте это нарастание имеет постепенный характер. Таблица 19 Возрастная динамика функциональных показателей и развития физических качеств у детей дошкольного и младшего школьного возраста (по: Аганянц Е. К. и др., 1991) Показатели 4 года 7 лет 11 лет Количество крови (% от массы тела) 11 10 8 Количество эритроцитов (10|2/л) 4.7 4.8 4.9 Содержание гемоглобина (г/л) 126 128 132 Количество лейкоцитов (109/л) 11.0 10.0 8.2 Частота сердцебиений (уд./мин) 100 85 80 Минутный объем крови (л/мин) 2.8 3.0 3.1 Артериальное давл., макс, (мм рт. ст.) 95 98 103 Артериальное давл., мин. (мм рт. ст.) 47 53 62 Частота дыхания (вд./мин) 27 22 21 Жизненная емкость легких (л) 1.1 1.9 2.1 Дыхательный объем (мл) 100 156 175 Минутный объем дыхания (л/мин) 3.4 3.8 6.8 Макс, вентиляция легких (л/мин) - 50 60 Макс, потребление кислорода (л/мин) - 1.8 2.1 Задержка дыхания на вдохе (с) - 26 39 Задержка дыхания на выдохе (с) - 17 20 Суточный расход энергии (ккал) 2000 2400 2800 Становая сила (кг) 18 29 46 Время реакции на звук (мс) 396 301 203 Теппинг-тест (дв./10с) 48 54 62 PWC 170 (I (кгм/мин) 232 285 533 Гибкость, наклон вперед (см) +4 +5 + 11 Минутный объем крови у 4-11 -летних детей примерно в 2раза меньше, чему взрослых. Небольшие размеры сердца и слабость сердечной мышцы определяют малый систолический (ударный) объем крови (20-30 мл), а в сочетании с высокой эластичностью и широким просветом сосудов — низкий уровень артериального давления (см. табл. 19). Выраженное в этом возрастном периоде преобладание симпатических влияний на сердце обусловливает высокую частоту сердечных сокращений в состоянии покоя. Величина ЧСС очень лабильна, легко изменяется при любых внешних раздражениях (при испуге, различных эмоциях, физических и умственных нагрузках и пр.). Величина ЧСС у новорожденных достигает 120-150 уд./мин, у дошкольников — порядка 100 уд./мин, в младшем школьном возрасте — около 90 уд./мин. Противоположные влияния парасимпатического (блуждающего) нерва на сердце постепенно нарастают в первые годы жизни и заметно усиливаются к младшему школьному возрасту, вызывая дальнейшее снижение ЧСС в состоянии покоя. Рис. 48. Длительность дыхательного цикла и дыхательный объем у мальчиков и мужчин (по А.З. Колчинской, 1973) 384 При небольшой длине кровеносного русла время кругооборота крови очень невелико — у новорожденных всего 12с, у 3-летних— 15с (у взрослых 20-22с). По мере роста и развития ребенка совершенствуется его дыхательны й ап п арат. Дыхание у детей частое и поверхностное. Легочная ткань мало растяжима. Бронхиальное древо недостаточно сформировано. Грудная клетка сохраняет еще конусовидную форму и имеетмалую экскурсию, а дыхатель- ные мышцы слабы. Все это затрудняет внешнее дыхание, повышает энер- готраты на выполнение вдоха и уменьшает глубину дыхания. Дыхательный объем дошкольника в 3-5раз меньше, чем у взрослого человека (рис. 48). Он постепенно увеличивается в младшем школьном возрасте (см. табл. 19), но еще заметно отстает от взрослого уровня. Из-за неглубокого дыхания и сравнительно большого объема «мертвого пространства» эффективность дыхания у детей невысока. И з ал ьвео-лярного воздуха в кровь переходит меньше кислорода и много его оказывается в выдыхаемом воздухе. Кислородная емкость крови в результате мала — 13-15 об.% (у взрослых — 19-20об.%). Частота дыхания у детей повышена. Она постепенно снижается с возрастом. В силу высокой возбудимости детей частота дыхания чрезвычайно легко нарастает при умственных и физических нагрузках, эмоциональных вспышках, повышении температуры и других воздействиях. Дыхание часто оказывается неритмичным, появляются задержки дыхания. Вплоть до 11-летнего возраста отмечается недостаточность произвольной регуляции дыхания. Особен но это отражается на речевой функции дошкольников. 385 Наиболее интенсивно размеры альвеол, объем и масса легких растут на протяжении первого года жизни. От 1 года до 8 лет объем легких увеличивается в 2 раза, но он еще наполовину меньше, чем у взрослого. 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. В целом, в период младшего школьного возраста (7- 11 лет) организм ребенка отличается гармоничным развитием и стабильным гормональным статусом. Оптимальное соотношение секреции различных гормонов обеспечивает нормальный уровень физического и умственного развития, устойчивость реакций организма на внешние воздействия. |