Возрастные особенности внешнего дыхания. Изменения внешнего дыхания с возрастом

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

СМОЛЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ СПОРТА И ТУРИЗМА

Тема: Возрастные особенности дыхания

Выполнил

студент группы 1-2-07

Даревский П.И

Смоленск 2012г.

ЗНАЧЕНИЕ ДЫХАНИЯ

Дыхание -- жизненно необходимый процесс постоянного обмена газами между организмом и окружающей его внешней средой.

Почти все сложные реакции превращения веществ в организме идут с обязательным участием кислорода. Без кислорода невозможен обмен веществ, и для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода.

При окислительных процессах образуются продукты распада, в том числе и углекислый газ, которые удаляются из организма.

При дыхании происходит обмен газов между организмом и окружающей средой, что обеспечивает постоянное поступление в организм кислорода и удаление из него углекислого газа. Этот процесс протекает в легких. Переносчиком кислорода от легких к тканям, а углекислого газа от тканей к легким является кровь.

СТРОЕНИЕ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

Полость носа. В органах дыхания различают воздухоносные пути, по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух, и легкие, где совершается газообмен между воздухом и кровью. Дыхательный путь начинается носовой полостью, отделенной от полости рта перегородкой: спереди -- твердое нёбо, а сзади -- мягкое нёбо. Воздух в носовую полость проникает через носовые отверстия -- ноздри. У наружного края их располагаются волоски, предохраняющие от попадания в нос пыли. Носовая полость делится перегородкой на правую и левую половину, каждая из которых делится носовыми раковинами на нижний, средний и верхний носовые ходы.

В первые дни жизни дыхание у детей через нос затруднено. Носовые ходы у детей уже, чем у взрослых, и окончательно формируются к 14--15 годам.

Слизистая оболочка носовой полости обильно снабжена кровеносными сосудами и покрыта многорядным мерцательным эпителием. В эпителии много железок, выделяющих слизь, которая вместе с пылевыми частицами, проникшими с вдыхаемым воздухом, удаляется мерцательными движениями ресничек. В носовой полости вдыхаемый воздух согревается, частично очищается от пыли и увлажняется.

Носовая полость сзади через отверстия -- хоаны -- сообщается с носоглоткой.

Носоглотка. Носоглотка -- верхняя часть глотки. Глотка представляет собой мышечную трубку, в которую открываются полость носа, полость рта и гортани. В носоглотку, кроме хоан, открываются слуховые трубы, соединяющие полость глотки с полостью среднего уха. Из носоглотки воздух проходит в ротовую часть глотки и дальше в гортань.

Глотка у детей широкая и короткая, слуховая труба располагается низко. Заболевания верхних дыхательных путей нередко осложняются воспалением среднего уха, так как инфекция легко проникает в среднее ухо через широкую и короткую слуховую трубу.

Гортань. Скелет гортани образован несколькими хрящами, соединенными между собой суставами, связками и мышцами. Самый крупный из них -- щитовидный хрящ. Над входом в гортань располагается хрящевая пластинка -- надгортанник. Он выполняет роль клапана, закрывающего вход в гортань при глотании.

Полость гортани покрыта слизистой оболочкой, которая образует две пары складок, замыкающих вход в гортань во время глотания. Нижняя пара складок покрывает голосовые связки. Пространство между голосовыми связками называют голосовой щелью. Таким образом, гортань не только связывает глотку с трахеей, но и участвует в речевой функции.

При обычном дыхании голосовые связки расслаблены и щель между ними сужается. Выдыхаемый воздух, проходя через узкую щель, заставляет колебаться голосовые связки -- возникает звук. От степени натяжения голосовых связок зависит высота тона: при натянутых связках звук выше, при расслабленных -- ниже. Дрожанию голосовых связок и образованию звуков способствуют движения языка,"губ и щек, сокращение мышц самой гортани.

Гортань у детей короче, уже и располагается выше, чем у взрослых. Наиболее интенсивно гортань растет на 1--3-м годах жизни и в период полового созревания.

В 12--14 лет у мальчиков на месте соединения пластинок щитовидного хряща начинает расти кадык, удлиняются голосовые связки, вся гортань становится шире и длиннее, чем у девочек. У мальчиков в этот период происходит ломка голоса.

Трахея и бронхи. Трахея отходит от нижнего края гортани. Это полая неспадающаяся трубка длиной (у взрослого человека) около 10--13 см. Внутри трахея выстлана слизистой оболочкой. Эпителий здесь многорядный, мерцательный. Позади трахеи расположен пищевод. На уровне IV--V грудных позвонков трахея делится на правый и левый первичные бронхи.

Бронхи по своему строению напоминают трахею. Правый бронх короче левого. Первичный бронх, вступив в ворота легких, делится на бронхи второго, третьего и других порядков, которые образуют бронхиальное дерево. Самые тонкие веточки называют бронхиолами.

У новорожденных трахея узкая и короткая, длина ее 4 см, к 14--15 годам длина трахеи составляет 7 см.

Легкие. Тонкие бронхиолы входят в легочные дольки и внутри них делятся на конечные бронхиолы. Бронхиолы разветвляются на альвеолярные ходы с мешочками, стенки которых образованы множеством легочных пузырьков -- альвеол. Альвеолы являются конечной частью дыхательного пути. Стенки легочных пузырьков состоят из одного слоя плоских эпителиальных клеток. Каждая альвеола окружена снаружи густой сетью капилляров. Через стенки альвеол и капилляров происходит обмен газами--? из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в альвеолы поступают углекислый газ и пары воды.

В легких насчитывают до 350 млн. альвеол, а их поверхность достигает 150 м2. Большая поверхность альвеол способствует лучшему газообмену. По одну сторону этой поверхности находится альвеолярный воздух, постоянно обновляющийся в своем составе, по другую -- непрерывно текущая по сосудам кровь. Через обширную поверхность альвеол происходит диффузия кислорода и углекислого газа. Во время физической работы, когда при глубоких вдохах альвеолы значительно растягиваются, размеры дыхательной поверхности увеличиваются. Чем больше общая поверхность альвеол, тем интенсивнее происходит диффузия газов.

Каждое легкое покрыто серозной оболочкой, называемой плеврой. У плевры два листка. Один плотно сращен с легким, другой приращен к грудной клетке. Между обоими листками -- небольшая плевральная полость, заполненная серозной жидкостью (около 1--2 мл), которая облегчает скольжение листков плевры при дыхательных движениях.

Легкие у детей растут главным образом за счет увеличения объема альвеол (у новорожденного диаметр альвеолы 0,07 мм, у взрослого он достигает уже 0,2 мм). До трех лет происходят усиленный рост легких и дифференцировка их отдельных элементов. Число альвеол к восьми годам достигает числа их у взрослого человека. В возрасте от 3 до 7 лет темпы роста легких снижаются. Особенно энергично растут альвеолы после 12 лет. Объем легких к 12 годам увеличивается в 10 раз по сравнению с объемом легких новорожденного, а к концу периода полового созревания -- в 20 раз (в основном за счет увеличения объема альвеол).

ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ

Акты вдоха и выдоха. Благодаря ритмически совершающимся актам вдоха и выдоха происходит обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом, находящимся в легочных пузырьках.

В легких нет мышечной ткани, и поэтому активно они сокращаться не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам. При параличе дыхательных мышц дыхание становится невозможным, хотя органы дыхания при этом не поражены.

При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы и диафрагма. Межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят их несколько в сторону. Объем грудной клетки при этом увеличивается. При сокращении диафрагмы ее купол уплощается, что также ведет к увеличению объема грудной клетки. При глубоком дыхании принимают участие и другие мышцы груди и шеи. Легкие, находясь в герметически закрытой грудной клетке, пассивно следуют во время вдоха и выдоха за ее движущимися стенками, так как при помощи плевры они приращены к грудной клетке. Этому способствует и отрицательное давление в грудной полости. Отрицательное давление -- это давление ниже атмосферного.

Во время вдоха оно ниже атмосферного на 9--12 мм рт.ст., а во время выдоха -- на 2--6 мм рт.ст..

В ходе развития грудная клетка растет быстрее, чем легкие, отчего легкие постоянно (даже при выдохе) растянуты. Растянутая эластичная ткань легких стремится сжаться. Сила, с которой ткань легкого стремится сжаться за счет эластичности, противодействует атмосферному давлению. Вокруг легких, в плевральной полости, создается давление, равное атмосферному минус эластическая тяга легких. Так вокруг легких создается отрицательное давление. За счет отрицательного давления в плевральной полости легкие следуют за расширившейся грудной клеткой. Легкие при этом растягиваются. Атмосферное давление действует на легкие изнутри через воздухоносные пути, растягивает их, прижимает к грудной стенке.

В растянутом легком давление становится ниже атмосферного, и за счет разницы давления атмосферный воздух через дыхательные пути устремляется в легкие. Чем больше увеличивается при вдохе объем грудной клетки, тем больше растягиваются легкие, тем глубже вдох.

При расслаблении дыхательных мышц ребра опускаются до исходного положения, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, и легких уменьшается и воздух выдыхается наружу. В глубоком, выдохе принимают участие мышцы живота, внутренние межреберные и другие мышцы.

Типы дыхания. У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и весь плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. В связи с такими особенностями у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Диафрагмальный тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка трудная клетка опускается вниз и ребра принимают косое положение. Дыхание грудных детей теперь становится грудобрюшным, с преобладанием диафрагмального, причем в верхнем отделе грудной клетки подвижность остается все еще небольшой.

В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса все более начинает преобладать грудной тип дыхания и к семи годам он становится выраженным.

В 7--8 лет начинаются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек -- грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14--17 годам. Следует заметить, что тип дыхания у юношей и девушек может меняться в зависимости от занятий спортом, трудовой деятельностью.

В силу своеобразия строения грудной клетки и малой выносливости дыхательных мышц дыхательные движения у детей менее глубокие и частые.

Глубина и частота дыхания. Взрослый человек делает в среднем 15--17 дыхательных движений в минуту; за один вдох при спокойном дыхании вдыхает 500 мл воздуха. При мышечной работе дыхание учащается в 2--3 раза. При некоторых видах спортивных упражнений частота дыхания доходит до 40--45 раз в минуту.

У тренированных людей при одной и той же работе объем легочной вентиляции постепенно увеличивается, так как дыхание становится более редким, но глубоким. При глубоком дыхании альвеолярный воздух вентилируется на 80--90%, что обеспечивает большую диффузию газов через альвеолы. При неглубоком и частом дыхании вентиляция альвеолярного воздуха значительно меньше и относительно большая часть вдыхаемого воздуха остается в так называемом мертвом пространстве -- в носоглотке, ротовой полости, трахее, бронхах. Таким образом, у тренированных людей кровь в большей степени насыщается кислородом, чем у нетренированных.

Глубина дыхания характеризуется объемом воздуха, поступающим в легкие за один вдох,-- дыхательным воздухом.

Дыхание новорожденного ребенка частое и поверхностное. Частота подвержена значительным колебаниям -- 48--63 дыхательных цикла в минуту во время сна.

У детей первого года жизни частота дыхательных движений в минуту во время бодрствования 50--60, а во время сна -- 35--40. У детей 1--2 лет во время бодрствования частота дыхания 35--40, у 2--4-летних -- 25--35 и у 4--6-летних 23--26 циклов в минуту. У детей школьного возраста происходит дальнейшее урежение дыхания (18--20 раз в минуту).

Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию.

Объем дыхательного воздуха у ребенка в 1 месяц составляет 30 мл, в 1 год -- 70 мл, в 6 лет -- 156 мл, в 10 лет -- 230 мл, в 14 лет -- 300 мл.

За счет большой частоты дыхания у детей значительно выше, чем у взрослых, минутный объем дыхания (в пересчете на 1 кг массы). Минутный объем дыхания -- это количество воздуха, которое человек вдыхает за 1 мин; он определяется произведением величины дыхательного воздуха на число дыхательных движений в 1 мин. У новорожденного минутный объем дыхания составляет 650--700 мл воздуха, к концу первого года жизни -- 2600-- 2700 мл, к шести годам -- 3500 мл, у 10-летнего ребенка -- 4300 мл, у 14-летнего -- 4900 мл, у взрослого человека -- 5000--6000 мл.

Жизненная емкость легких. В покое взрослый человек может вдохнуть и выдохнуть относительно постоянный объем воздуха (около 500 мл). Но при усиленном дыхании можно вдохнуть еще около 1500 мл воздуха. Точно так же после обычного выдоха человек может еще выдохнуть 1500 мл воздуха. Наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после глубокого вдоха, называют жизненной емкостью легких,

Жизненная емкость легких меняется с возрастом, зависит она также от пола, степени развития грудной клетки, дыхательных мышц. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин; у спортсменов она больше, чем у нетренированных людей. У штангистов, например, она составляет около 4000 мл, у футболистов -- 4200 мл, у гимнастов -- 4300, у пловцов -- 4900, у гребцов -- 5500 мл и более.

Так как измерение жизненной емкости легких требует активного и сознательного участия самого ребенка, то она может быть определена лишь после 4--5 лет.

К 16--17 годам жизненная емкость легких достигает величин, характерных для взрослого человека.

ГАЗООБМЕН В ЛЕГКИХ

Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.

Производя попеременно вдох и выдох, человек вентилирует легкие, поддерживая в альвеолах относительно постоянный газовый состав. Человек дышит атмосферным воздухом с большим содержанием кислорода (20,9%) и низким содержанием углекислого газа (0,03%), а выдыхает воздух, в котором кислорода -- 16,3%, а углекислого газа -- 4%.

В альвеолярном воздухе кислорода -- 14,2%, а углекислого газа -- 5,2%.

Почему в выдыхаемом воздухе кислорода содержится больше, чем в альвеолярном? Объясняется это тем, что при выдохе к альвеолярному воздуху примешивается воздух, который находится в органах дыхания, в воздухоносных путях.

Более низкая эффективность легочной вентиляции у детей выражается в ином газовом составе как выдыхаемого, так и альвеолярного воздуха. Чем моложе дети, тем меньше процент углекислого газа и тем больше процент кислорода в выдыхаемом и альвеолярном воздухе. Соответственно у них меньший процент использования кислорода. Поэтому детям для потребления одного и того же объема кислорода и выделения одного и того же объема углекислого газа нужно больше вентилировать легкие, чем взрослым людям.

Газообмен в легких. В легких кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови поступает в легкие. Движение газов происходит по законам диффузии, согласно которым газ распространяется из среды с высоким парциальным давлением в среду с меньшим давлением.

Парциальным давлением называют часть общего давления, которая приходится на долю данного газа в газовой смеси. Чем выше процентное содержание газа в смеси, тем соответственно выше его парциальное давление.

Для газов, растворенных в жидкости, употребляют термин «напряжение», соответствующий термину «парциальное давление», применяемому для свободных газов.

Газообмен в легких совершается между альвеолярным воздухом и кровью. Альвеолы легких оплетены густой сетью капилляров. Стенки альвеол и стенки капилляров очень тонкие, что способствует проникновению газов из легких в кровь и наоборот. Газообмен зависит от поверхности, через которую осуществляется диффузия газов, и разности парциального давления (напряжения) диффундирующих газов. Такие условия есть в легких. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются и их поверхность достигает 100--150 м2. Также велика и поверхность капилляров в легких. Есть и достаточная разница парциального давления газов альвеолярного воздуха и напряжения этих газов в венозной крови.

Из таблицы 15 следует, что разность между напряжением газов в венозной крови и их парциальным давлением в альвеолярном воздухе составляет для кислорода 110--40=70 мм рт.ст., а для углекислого газа 47--40=7 мм рт.ст. Такой разницы давлений достаточно для обеспечения организма кислородом и удаления из него углекислого газа.

Связывание кислорода кровью. В крови кислород соединяется с гемоглобином, образуя непрочное соединение -- оксигемоглобин. 1 г гемоглобина способен связать 1,34 см3 кислорода. Чем выше парциальное давление кислорода, тем. больше образуется оксигемоглобина. В альвеолярном воздухе парциальное давление кислорода 100--ПО мм рт. ст. При этих условиях 97% гемоглобина крови связывается с кислородом.

В виде оксигемоглобина кислород от легких кровью переносится к тканям. Здесь парциальное давление кислорода низкое и оксигемоглобин диссоциирует, высвобождая кислород. Так обеспечивается снабжение тканей кислородом.

Наличие в воздухе или тканях углекислого газа уменьшает способность гемоглобина связывать кислород.

Связывание углекислого газа кровью. Углекислый газ переносится кровью в химически связанном виде -- в виде гидрокарбоната натрия и гидрокарбоната калия. Часть его транспортируется гемоглобином.

Связывание углекислого газа и отдача его кровью зависят от его напряжения в тканях и крови. Важная роль при этом принадлежит содержащемуся в эритроцитах ферменту карбоангидразе. Карбоангидраза в зависимости от содержания углекислого газа ускоряет во много раз реакцию, уравнение которой: СО2+Н2О=Н2С03.

В капиллярах тканей, где напряжение углекислого газа высокое, происходит образование угольной кислоты. В легких карбоангидраза способствует дегидратации, что приводит к вытеснению углекислого газа из крови.

Газообмен в легких у детей тесно связан с особенностями регуляции у них кислотно-щелочного равновесия. У детей дыхательный центр очень чутко реагирует на малейшие изменения реакции крови. Даже при незначительном сдвиге равновесия в сторону подкисления, у детей легко возникает одышка.

Диффузионная способность легких у детей с возрастом увеличивается. Это связано с увеличением суммарной поверхности альвеол легких.

Потребность организма в кислороде и выделение углекислого газа определяются уровнем окислительных процессов, протекающих в организме. С возрастом этот уровень снижается, соответственно и величина газообмена на 1 кг массы по мере роста ребенка уменьшается.

РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ

Дыхательный центр. Дыхание человека меняется в зависимости от состояния его организма. Оно спокойное, редкое во время сна, частое и глубокое при физических нагрузках, прерывистое, неровное во время эмоций. При погружении в холодную воду у человека на время останавливается дыхание, «дух захватывает». Русский физиолог Н. А. Миславский в 1919 г. установил, что в продолговатом мозге имеется группа клеток, разрушение которых ведет к остановке дыхания. Так было положено начало изучению дыхательного центра. Дыхательный центр -- сложное образование и состоит из центра вдоха и центра выдоха. Позже удалось показать, что дыхательный центр имеет более сложную структуру и в процессах регуляции дыхания принимают участие также вышележащие отделы центральной нервной системы, которые обеспечивают приспособительные изменения в системе органов дыхания к различной деятельности организма. Важная роль в регуляции дыхания принадлежит коре больших полушарий.

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 дыхательным мышцам и диафрагме, обеспечивая чередование вдоха и выдоха.

Рефлекторная регуляция. При болевом раздражении, при раздражении органов брюшной полости, рецепторов кровеносных сосудов, кожи, рецепторов дыхательных путей изменение дыхания происходит рефлекторно.

При вдыхании паров аммиака, например, раздражаются рецепторы слизистой оболочки носоглотки, что приводит к рефлекторной задержке дыхания. Это важное защитное приспособление, препятствующее попаданию в легкие ядовитых и раздражающих веществ.

Особое значение в регуляции дыхания имеют импульсы, идущие от рецепторов дыхательных мышц и от рецепторов самих легких. От них в большей степени зависит глубина вдоха и выдоха. Это происходит так. 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.

Вот примеры влияния коры больших полушарий на дыхание. Человек может на время задержать дыхание, по своему желанию 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.

Первый вдох новорожденного. При внутриутробном развитии плод получает кислород и отдает углекислый газ через плаценту организму матери. Однако плод совершает дыхательные движения в виде незначительного расширения грудной клетки. Легкие при этом не расправляются, а только возникает небольшое отрицательное давление в плевральной щели.

Согласно данным И. А. Аршавского, такого рода дыхательные движения плода способствуют лучшему движению крови и улучшению кровоснабжения плода, а также являются своеобразной тренировкой функции легких. Во время родов, после перевязки пупочного канатика, организм ребенка отделяется от организма матери. При этом в крови новорожденного накапливается углекислый газ и снижается содержание кислорода. Изменение газового состава крови приводит к повышению возбудимости дыхательного центра как гуморально, так и рефлекторно через раздражение рецепторов в стенках кровеносных сосудов. Клетки дыхательного центра раздражаются, и в ответ возникает первый вдох. А далее вдох рефлекторно вызывает выдох.

В возникновении первого вдоха немаловажная роль принадлежит изменению условий существования новорожденного по сравнению с внутриутробным его существованием. Механические раздражения кожи при прикосновении рук акушера к телу ребенка, более низкая температура окружающей среды по сравнению с внутриутробной, подсыхание тела новорожденного в воздухе -- все это также способствует рефлекторному возбуждению дыхательного центра и возникновению первого вдоха.

И. А. Аршавский в появлении первого вдоха основную роль отводит возбуждению спинномозговых дыхательных мотонейронов, клеток ретикулярной формации продолговатого мозга; возбуждающим фактором при этом служит снижение парциального давления кислорода в крови.

Во время пepвoго вдоха расправляются легкие, которые у плода были в спавшемся состоянии, легочная ткань плода очень упруга, малорастяжима. Нужна определенная сила, чтобы растянуть и расправить легкие. Поэтому первый вдох труден и происходит с большими затратами энергии.

Особенности возбудимости дыхательного центра у детей. 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.

О функциональном состоянии дыхательного аппарата свидетельствует и возможность произвольно изменять дыхание (подавлять дыхательные движения или производить максимальную вентиляцию). В произвольной регуляции дыхания участвует кора больших полушарий головного мозга, центры, связанные с восприятием речевых раздражителей и с ответами на эти раздражители.

Произвольная регуляция дыхания связана со второй сигнальной системой и появляется лишь с развитием речи.

Произвольные изменения дыхания играют важную роль при выполнении ряда дыхательных упражнений и помогают правильно сочетать определенные движения с фазой дыхания (вдохом и выдохом).

Дыхание при физической работе. У взрослого человека при мышечной работе 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.

Подростки, в отличие от взрослых, быстрее достигают максимального уровня потребления кислорода, но и быстрее прекращают работу из-за неспособности поддерживать долго потребление кислорода на высоком уровне.

Правильное дыхание. Замечали ли вы, что человек на короткое время задерживает вдох, когда к чему-нибудь прислушивается? А почему у гребцов, молотобойцев момент наибольшего усиления совпадает с резким выдохом («ух»)?

При нормальном дыхании вдох короче выдоха. Такой ритм дыхания облегчает физическую и умственную деятельность. Это можно объяснить так. Во время вдоха дыхательный центр возбуждается, при этом по закону индукции возбудимость других отделов мозга снижается, а при выдохе имеет место обратное явление. Поэтому сила мышечного сокращения понижается во время вдоха и возрастает во время выдоха. Поэтому работоспособность понижается и скорее наступает утомление, если вдох удлинен, а выдох укорочен.

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 1 более глубокое дыхание. При согнутом положении туловища в организм поступает меньшее количество воздуха.

Адаптация организма к физическим нагрузкам

С биологической точки зрения физическая подготовка представляет собой процесс направленной адаптации организма к тренировочным воздействиям. Нагрузки, применяемые в процессе физической подготовки, выполняют роль раздражителя, возбуждающего приспособительные изменения в организме. Тренировочный эффект определяется направленностью и величиной физиологических и биохимических изменений, происходящих под воздействием применяемых нагрузок. Глубина происходящих при этом в организме сдвигов зависит от основных характеристик физической нагрузки:

* интенсивности и продолжительности выполняемых упражнений;

* количества повторений упражнений;

* продолжительности и характера интервалов отдыха между повторением упражнений.

Определенное сочетание перечисленных параметров физических нагрузок приводит к необходимым изменениям в организме, к перестройке обмена веществ и, в конечном итоге, к росту тренированности.

Процесс адаптации организма к воздействию физических нагрузок имеет фазный характер. Поэтому выделяют два этапа адаптации: срочный и долговременный (хронический).

Этап срочной адаптации сводится преимущественно к изменениям энергетического обмена и связанных с ним функций вегетативного обеспечения на основе уже сформированных механизмов их реализации, и представляет собой непосредственный ответ организма на однократные воздействия физических нагрузок.

При многократном повторении физических воздействий и суммировании многих следов нагрузок, постепенно развивается долгосрочная адаптация. Этот этап связан с формированием в организме функциональных и структурных изменений, происходящих вследствие стимуляции генетического аппарата нагружаемых во время работы клеток. В процессе долговременной адаптации к физическим нагрузкам активируется синтез нуклеиновых кислот и специфических белков, в результате чего происходит увеличение возможностей опорно-двигательного аппарата, совершенствуется его энергообеспечение.

Фазовость протекания процессов адаптации к физическим нагрузкам позволяет выделять три разновидности эффектов в ответ на выполняемую работу.

Срочный тренировочный эффект, возникающий непосредственно во время выполнения физических упражнений и в период срочного восстановления в течение 0.5 - 1.0 часа после окончания работы. В это время происходит устранение образовавшегося во время работы кислородного долга.

Отставленный тренировочный эффект, сущность которого составляет активизация физической нагрузкой пластических процессов для избыточного синтеза разрушенных при работе клеточных структур и восполнение энергетических ресурсов организма. Этот эффект наблюдается на поздних фазах восстановления (обычно в пределах до 48 часов после окончания нагрузки).

Кумулятивный тренировочный эффект - является результатом последовательного суммирования срочных и отставленных эффектов повторяющихся нагрузок. В результате кумуляции следовых процессов физических воздействий на протяжении длительных периодов тренировки (более одного месяца) происходит прирост показателей работоспособности и улучшение спортивных результатов.

Небольшие по объему физические нагрузки не стимулируют развитие тренируемой функции и считаются неэффективными. Для достижения выраженного кумулятивного тренировочного эффекта необходимо выполнить объем работы, превышающий величину неэффективных нагрузок.

Дальнейшее наращивание объемов выполняемой работы сопровождается, до определенного предела, пропорциональным увеличением тренируемой функции. Если же нагрузка превышает предельно допустимый уровень, то развивается состояние перетренированности, происходит срыв адаптации.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Понятие процесса дыхания в медицине. Описание особенностей органов дыхания, краткая характеристика каждого из них, строение и функции. Газообмен в легких, профилактика заболеваний органов дыхания. Особенности строения органов дыхания у детей, роль ЛФК.

статья , добавлен 05.06.2010


Значение дыхания для жизнедеятельности организма. Механизм дыхания. Обмен газов в легких и тканях. Регуляция дыхания в организме человека. Возрастные особенности и нарушения деятельности органов дыхания. Дефекты органов речи. Профилактика заболеваний.

курсовая работа , добавлен 26.06.2012


Понятие внешнего дыхания. Вентиляция альвеол конвективным путем при физической работе. Факторы, способствующие диффузии газов в легких. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Адаптация дыхательной системы при физической нагрузке.

курсовая работа , добавлен 10.12.2009


Физиологические показатели дыхания. Регуляция внешнего дыхания. Функциональная система поддержания уровня кислорода в организме. Основные рецепторы легких. Активность разных типов нейронов в течение фаз дыхания. Рефлекторная активация центра вдоха.

презентация , добавлен 13.12.2013


Регуляция внешнего дыхания. Влияние внешнего дыхания на движения, его особенности при локомоциях, мышечной работе разной интенсивности. Сочетание фаз дыхания и движения. Эффективность синхронных и асинхронных соотношений темпа движений и частоты дыхания.

курсовая работа , добавлен 25.06.2012


Функции и элементы дыхательной системы. Строение носовой полости, гортани, трахеи, бронхов и легких. Особенности дыхания плода и новорожденного, его возрастные изменения. Гигиенические требования к организации воздушного режима в дошкольных учреждениях.

контрольная работа , добавлен 23.02.2014


Процесс поглощения из воздуха кислорода и выделения углекислого газа. Смена воздуха в легких, чередование вдоха и выдоха. Процесс дыхания через нос. Что опасно для органов дыхания. Развитие смертельных заболеваний легких и сердца у курильщиков.

презентация , добавлен 15.11.2012


Анатомо-физиологические особенности органов дыхания. Соотношение вентиляции и перфузии кровью легких, процесс диффузии газов. Процессы нарушения газообмена в легких при измененном давлении воздуха. Функциональные и специальные методы исследования легких.

курсовая работа , добавлен 26.01.2012


Эмбриогенез органов дыхания. Варианты пороков развития. Анатомо-физиологические особенности респираторной системы у детей, их значение. Клиническое исследование органов дыхания. Симптомы, выявляемые при осмотре, пальпации, перкуссии, и аускультации.

презентация , добавлен 20.11.2015


Дыхательная система - органы, при помощи которых происходит газообмен между организмом и внешней средой. Этапы акта дыхания. Функции и строение гортани. Скелет трахеи. Главные бронхи в области ворот легких. Регуляция дыхания. Механизм первого вдоха.

Массовые мероприятия эмоционального и подвижного характера проводятся до ужина. Перед сном необходимо предусмотреть спокойные тихие игры или занятия без чрезмерной двигательной активности.При благоприятных метеорологических условиях мероприятия воспитательной, культурно-массовой и физкультурно-оздоровительной работы с детьми следует проводить на открытом воздухе.

Нагрузки на занятиях в спортивных секциях, организованных на базе специальной и вспомогательной школ-интернатов, необходимо дифференцировать с учетом возраста, пола, состояния здоровья и физической подготовленности учащихся.

Педагогический и медицинский персонал должен систематически осуществлять работу по гигиеническому обучению и воспитанию на протяжении всего времени пребывания ребенка в специальной и вспомогательной школах-интернатах. К работе привлекаются специалисты территориального учреждения госсаннадзора, лечебно-профилактических организаций, врачи-валеологи, психологи и др.

Педагогический и медицинский персонал обязан требовать от учащихся выполнения установленного санитарно-противоэпидемического режима, поддержания чистоты помещений и участка, опрятности одежды и обуви, правильного гигиенического поведения.

«Пищеварительная система».

Пищеварительная система объединяет пищеварительный тракт и пищеварительные железы (слюнные, желудочные, кишечные, поджелудочная железа и печень).

Пищеварительный тракт – сплошная трубка состоящая из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника и анального отверстия.

1. Механическая

2. Моторная

3. Секреторная

4. Всасывание

Стенка пищеварительного тракта имеет единое строение:

1. Наружная или серозная оболочка (состоит из соединительной ткани)

2. Продольно-мышечный слой

3. Церкулярно-мышечный слой

4. Межмышечные нервные системы между мышечными слоями

5. Подслизистая оболочка (кровеносные.Лимфатические сосуды и нервные сплетения)

6. Слизистая оболочка

Слюнные железы.

6 слюнных желез: 2 околоушных, 2 подъязычных, 2 поднижнечелюстных.

За сутки – 1,5 – 2 литра слюны.

Белок муцин способствует образованию пищевого комка.

Ферменты: птиалин (расщепляет крахмал), мальтоза (расщепляет дисахариды до моносахаридов).

В слюне содержится лизоцин.

Желудок – полый орган, вмещает 1-2 литра. Стенка состоит из серозной оболочки и трехслойной мышечной и слизистой.

Три слоя гладких мышц:

Среднецеркулярный

Внутренний косой

Наружный продольный

Различают вход (кардиальная часть) в желудок и выход (пилорическая часть). Тело и дно.

Слизистая оболочка неровная на ней 4-5 продольных складок, а при наполнении они исчезают. На ней имеются углубления – желудочные ямки, в которые открываются протоки желез желудка.

Клетки желез вырабатывают желудочный сок – 1,5-2 литра в сутки.

· Ферменты (вырабатываются главными клетками желез желудка)

· Соляная кислота (вырабатывается обкладочными клетками)

· Слизь (вырабатывается добавочными клетками)

Основной фремент – пепсин – расщепляет белки. Образуется при участии HCl из пепсиногена.

Химозин – створаживает молоко.

Липаза – расщепляет жиры.

pH желудочного сока – 0,8-1,5 у взрослого.

Процессы протекающие в желудке:

· Секреция соляной кислоты

· Расщепление белков

В желудке вырабатывается гормон гастрин. Он учувствует в гуморальной регуляции пищеварения. Поступает в кровь и стимулирует выделение желудочного сока. Павлов выделил рефлекторную (осуществляется при помощи нервных импульсов во время еды) и гуморальную (гормон гастрин) фазу нервной регуляции.

Тонкий кишечник (5-6 метров). В состав входит:

· Двенадцатиперстная

· Подвздошная

В тонком кишечник в отличаи от желудка – щелочная реакция pH – 7. Происходит активизация пищеварительных ферментов желчью.

Слизистая оболочка кишечника образует выросты (ворсинки), высотой 1 мм. Они покрывают циркулярные складки. На одном сантиметре квадратном 1500 ворсинок. В кровеносные сосуды ворсинок всасываются аминокислоты и глюкоза. А в лимфатические их сосуды всасываются жирные кислоты и глицерин. В тонком кишечнике есть фермент – энтерокиназа, активизирующийся трипсином, который синтезируется клетками поджелудочной железы в виде трипсиногена, а под действием энтерокиназой становится трипсином. Трипсин расщепляет белки до аминокислот. В тонком кишечнике выделяется гормон секретин, стимулирующий внешнюю секреторную функцию поджелудочную железу.

Толстый кишечник (длина 1,5-2 метра). Происходит депонирование остатков пищи и выведение из организма. Всасывается основная масса воды. Здесь отсутствуют ферменты, однако под влиянием микрофлоры происходит расщепление растительной клетчатки. В нем также происходит синтез некоторых витаминов B6 и K.

Отделы толстого кишечника:

· Слепая кишка с аппендиксом

· Ободочная (восходящая, поперченная и нисходящая)

· Сигмовидная

Печень – самая крупная пищеварительная железа (1,5 кг). Расположена в правом подреберье, заключена в фиброзную капсулу и покрыта сверху брюшиной.

На нижней поверхности располагаются ворота печени: воротная вена, печеночная артерия и желчные протоки, а именно общий желчный проток, образующийся при слиянии пузырного и печеночного протока.

Структурно-функциональной единицей печени является печеночная долька (форма шестигранника, 1-2 мм в диаметре). Состоит из печеночных клеток, вырабатывающих желчь. Печеночные дольки отделены друг от друга рыхлой соединительной тканью, в которой проходят триады печени - междольковые вена, артерия, желчный проток.

Функции печени:

· Клетки печени вырабатывают желчь 1500 мл в сутки, которые депонируются в желудке. Желчь во время пищеварения по протоку поступает в двенадцатиперстную кишку.

· Печень участвует в обмене веществ.

· Принимает участие в кроветворении у плода

· Выполняет дезинтоксикационнуюфункцию т.е. очищение крови от вредных веществ, которые поступают от кишечника к воротной вене в печень.

· Желчные кислоты эмульгируют жиры.

Поджелудочная железа выполняет внутрисекреторную и внешнесекреторную функцию. Фермент - панкриотическая липаза, расщепляющая жиры до глицерина и жирных кислот; трипсин – расщепляет белки и их продукты распада; панкриатическая амилаза – расщепляет крахмал до дисахаридов; мальтоза – расщепляет дисахариды до моносахаридов.

Сок поджелудочной железы по протоку поступает в двенадцатиперстную кишку.

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВАРЕНИЯ:

· В полости рта. У детей грудного периода хорошо выражены безусловные пищевые рефлексы (глотание, сосание) и выделение пищеварительных соков. В первую неделю жизни формируются условные рефлексы на кормление. К шести месяцам у ребенка появляются первые молочные зубы. К концу первого года жизни должно быть 8 зубов. Прикормка – обязательна. К концу второго года – 12 зубов. Итого – 20 зубов. В 6 лет происходит смена молочных зубов на постоянные. Слюнные железы сформированы, но они вырабатывают мало слюны. Ребенок не умеет глотать и это обусловлено слюнотечением, когда идет прорезование зубов. К 8-9 месяцев оно прекращается. За сутки – около 800 мл слюны. Язык новорожденных содержат вкусовые сосочки. Очень реагируют на сладкое и кислое. Глотательный рефлекс раньше формируется чем сосательный.

· Длина пищевода у новорожденного 10 см. В 2 года – 14 см. В 10 лет – 18 см. В 15 лет – 19 см. У взрослого – 25 см. Слизистая пищевода нежная, легко травмируется.

· С момента рождения наблюдается уже интенсивный рост объема желудка. У новорожденного желудок имеет округлую форму, ёмкость его 10 мл и кконца первого месяца – 30 мл. Расположен он горизонтально. К концу первого месяца увеличивается на 50 мл. Конец второго месяца – 90 мл. К году желудок приобретает грушевидную форму, емкость его 300 мл и располагается он вертикально. В возрасте 10 лет – 800 мл, а у взрослых – 1500-2000 мл. Форму рога ребенок преобретает к 10 годам.

· Железы желудка у детей морфологически незрелые и желудочный сок выделяемый в первые годы жизни содержит очень низкую концентрацию соляной кислоты и имеет слабокислую реакцию. Отсюда диспепсические расстройства у маленьких детей. С возрастом кислотность желудочного сока повышается. В раннем детстве ферменты желудочного сока малоактивны. Функция соляной кислоты развивается к 5 годам.

· Пищеварение в двенадцатиперстной кишке осуществляется с помощью ферментов поджелудочной железы. Развиваются внешнесекреторные и внутрисекреторные аппараты поджелудочной железы до окончания подросткового периода. У новорожденных поджелудочная железа развита слабо, масса- 2-4 грамма, к концу года – 10-12 г, а у взрослого – 75г. К двум годам усиливается секреция ферментов протеаз и липаз. Длина тонкого кишечника у детей по отношению к длине телу больше чем у взрослых. Слизистая оболочка хорошо развита. Это обусловливает интенсивное всасывание. Ворсинок меньше чем у взрослых. Мышечная оболочка развита слабо, отсюда слабая перистальтика и частые запоры. При отравлении ребенку рекомендуется выпить литр 0,1% раствора марганцовки.

Слепая кишка кроткая, ипичный для взрослого вид она приобретает к 7 годам и располагается в подвздошную область. Прямая кишка длинной 5-6 см, без изгибов.

«Дыхательная система»

Трахея делится на2 бронха:

Правый (более короткий и широкий).

Бронхи и трахеи достигают максимальной длины в 14-16 лет. Слизистая оболочка всех дыхательных путей детей обильно снабжена кровеносными сосудами, нежная, ранимая, поскольку недостаточно развиты железы, выделяющие слизь. Просвет гортани и трахеи более узкий у детей чем у взрослых. Все это обусловливает подверженность детей к воспалительным заболеваниям лорорганов (ларингит, гаймарит, протит, тонзилит).

Легкие у детей растут за счет увеличения объема альвеол. Стенки альвеол детей очень тонкие покрывает сетью кровеносных капилляров и через стенки альвеол и капилляров происходит газообмен. Между кровью в капиллярах идет газообмен и воздухом заполняющем альвеолы.

У новорожденного – 0,02мм (диаметр альвеол).

Терминальная бронхиола образует несколько генераций респираторных бронхиол. Респираторные бронхиолы расширяются в альвеолярные ходы и системы альвеол.

У взрослого диаметр альвеолы – 0,2 мм.

Усиленно растут легкие до 3 лет, а так же с 12-16 лет (второй скачок роста).

Объем легких к 12 годам увеличивается в 10 раз, а в 16 – в20 раз.

Усиливается газообмен с возрастом.

Дыхательное движение контролируется корой головного мозга. А в продолговатом мозге имеется дыхательный центр.

Возрастные особенности:

У новорожденного брюшной тип дыхания, частое и поверхностное (48-60 дыхательных движений в минуту).

В раннем возрасте (до 3 лет) главной дыхательной мышцей является диафрагма. Поэтому тип дыхания тоже брюшной.

С возрастом происходит уменьшение частоты дыхания, т.к. развиваются межреберные мышцы и по мере развития межреберных мышц, грудной клетки формируется новый тип дыхания – грудной (с 7-8 лет).

В 1-3 года чатсоты дыхания (35-40 движений в минуту)

В 7-8 лет (18-20 дыхательных движэений)

Взрослый – 16 дыхательных движений.

При мышечной работы дыхание учащается в 2-3 раза.

Дефекты полости рта:

Полость рта отделяется от полости носа твердым небом. Оно образовано небными отростками верхне-челюстных костей и горизонтальная пластинка небной кости. Если они не стыкаются между собой по средней линии, то имеет место дефект твердого неба – волчья пасть. Голос гнусавый, речь нечленораздельная, требуется обязательно оперативное вмешательство.

ВОзратсные особенности физиологических показателей в процессе дыхания:

1) Дыхательный объем (при спокойном вдохе.У новорожденного – 50 см3, у ребенка – 140см3, у подростка – 300см3, взрослый – 500см3).

2) Резервный объем выдоха (количество воздуха, которое можно еще дополнительно выдохнуть, после спокойного выдоха.Взрослый – 1500 см3, подросток – 1200-1300 см3, ребенок – 900-1000 см3.)

3) Резервный объем вдоха (количество воздуха, которое можно еще дополнительно вдохнуть, после спокойного вдоха.Взрослый – 1500 см3, подросток – 1200-1300 см3, ребенок – 800-900-1000 см3)

4) Жизненная емкость легких (сумма объема легких.к)

Средние возрастные показатели ЖЕЛ:

У мальчиков на 100-200 мл больше.

10 лет – 1600

12 лет – 2300

15 лет - 2600

ЖЕЛ демонстрирует вентиляционную функцию легких и функциональные возможности легких. Если эти показатели ниже нормы, это свидетельствует о патологии.

Возрастные особенности крови.

1. Кроветворные органы – органы, в которых развиваются клетки крови (красный костный мозг, лимфотические узлы и силезенка, тимус.Во внутриутробном периоде эту функцию выполняет печень (занимает всю брюшную пполость)). В красном костном моге созревают все клетки крови. Красный костный мозг находится в ячейках губчатого вещества костей (плоских и коротких и в эпифизах). У маленьких детей красный костный мозг так же находится в костномозговых полостях трубчатых костей. Но с 4 лет идет процесс замены на жировую ткань (желтый костный мозг).

(смотреть в книге функции крови: транспортная, защитная, терморегуляторная. + состав крови, плазма и форменные элементы)

СОЭ изменяется с возрастом (норма – от 2-14 мм\ч, 7-12 лет-неболее 12мм\ч, у взрослых –от 4-15 мм\ч)

Скорость свертывания крови на всех возрастных этапах –одинаковая (через 3-5 минут).

Эритроциты.

В цитоплазме крови имеется гемоглобин.

К 12 дню жизни количество эритроцитов устанавливается в приделах нормы. У новорожденных это количество выше.

Гемоглобин состоит из белка и железосодержащей части. Количество гемоглобина у новорожденного в полтора раза больше чем у взрослых. (210 грамм на литр). В дальнейшем количество гемоглобина снижается и к 16 годам составляет 120-140 грамм на литр.

Снижение эритроцитов ведет к снижению гемоглобина ниже 100 гр\л. Это свидетельствует о наличии заболевания малокровия (анемия).

Анемии возникают вследствие голода. Ребенок бледный, кожа бледная, плохой аппетит, утомляемость повышенная. Весной у городских школьников из-за дефицитов витаминов и микроэлементов и развивается малокровие. Профилактика – набор продуктов питания богатых железом и витаминами.

Основной жизненно важной функцией органов дыхания являются обеспечение тканей кислородом и выведение углекислого газа.
Органы дыхания состоят из воздухопроводящих (дыхательных) путей и парных дыхательных органов - легких. Дыхательные пути делятся на верхние (от отверстия носа до голосовых связок) и нижние (гортань, трахея, долевые и сегментарные бронхи, включая внутрилегочные разветвления бронхов).

К моменту рождения органы дыхания у детей не только имеют абсолютно меньшие размеры, но, кроме того, отличаются и некоторой незаконченностью анатомо-гистологического строения, с чем связаны и функциональные особенности дыхания.
Интенсивный рост и дифференцировка дыхательных органов продолжаются в течение первых месяцев и лет жизни. Формирование органов дыхания заканчивается в среднем к 7 годам и в дальнейшем увеличиваются только их размеры (Рис.1).

Рис.1. Строение органов дыхания у детей

Особенности морфологического строения ОД у детей первых лет жизни:
1) тонкая, нежная, легкоранимая сухая слизистая оболочка с недостаточным развитием желез, сниженной продукцией секреторного иммуноглобулина A (SIg А) и недостаточностью сурфактанта;
2) богатая васкуляризация подслизистого слоя, представленного преимущественно рыхлой клетчаткой и содержащего мало эластических и соединительнотканных элементов;
3) мягкость и податливость хрящевого каркаса нижних отделов дыхательных путей, отсутствие в них и легких эластической ткани.

Данные особенности снижают барьерную функцию слизистой оболочки, способствуют более легкому проникновению инфекционного агента в кровеносное русло, а также создают предпосылки к сужению дыхательных путей вследствие быстро возникающего отека или сдавления податливых дыхательных трубок извне (вилочковой железой, аномально расположенными сосудами, увеличенными трахеобронхиальными лимфатическими узлами).
Нос и носоглоточное пространство у детей раннего возраста малых размеров, полость носа низкая и узкая из-за недостаточного развития лицевого скелета. Раковины толстые, носовые ходы узкие, нижний формируется только к 4 годам. Слизистая оболочка нежна, богата кpовеносными сосудами. Даже небольшие гиперемия и отек слизистой оболочки при насморке делают носовые ходы непроходимыми, вызывают одышку, затрудняют сосание груди. Подслизистая в первые годы жизни бедна пещеристой тканью, которая развивается к 8-9 годам, поэтому носовые кровотечения у маленьких детей редки и обусловлены патологическими состояниями. В период полового созревания они наблюдаются чаще.
Придаточные полости носа у детей раннего возраста развиты очень слабо или даже совсем отсут­ствуют.

К рождению ребенка сформированы лишь верхнечелюстные (гайморовы) пазухи; лобная и решетчатая представляют собой незамкнутые выпячивания слизистой оболочки, оформляющиеся в виде полостей только после 2 лет, основная пазуха отсутствует. Полностью все околоносовые пазухи носа развиваются к 12-15 годам, однако гайморит может развиться и у детей первых двух лет жизни.
Носослезный канал короткий, клапаны его недоразвиты, выходное отверстие расположено близко от угла век, что облегчает распространение инфекции из носа в конъюнктивальный мешок.
Глотка у детей расположена выше, имеет меньшую длину чем у взрослых, относительно узка и имеет более вертикальное направление, слизиста оболочка относительно суха и хорошо кровоснабжена. Слуховая труба, соединяющая полость глотки со средним ухом у детей раннего возраста широкая и короткая, расположена низко, что нередко приводит к осложнению заболеваний верхних дыхательных путей проявляющихся воспалением среднего уха

Небные миндалины при рождении отчетливо видны, но не выступают из-за хорошо развитых дужек. Их крипты и сосуды развиты слабо, что в какой-то мере объясняет редкие заболевания ангиной на первом году жизни. К концу 4-5 года жизни лимфоидная ткань миндалин, в том числе носоглоточной (аденоиды), нередко гиперплазируется, особенно у детей с экссудативным и лимфатическим диатезами. Барьерная их функция в этом возрасте низкая, как у лимфатических узлов.

В пубертатном периоде глоточные и носоглоточные миндалины начинают претерпевать обратное развитие, и после периода полового созревания сравни­тельно очень редко приходится видеть их гипертрофию.

При гиперплазии миндалин и заселение их вирусами и микробами могут наблюдаться ангины, которые в последующем приводят к хроническому тонзиллиту. При разрастании аденоидов и проникновении вирусов и микроорганизмов может наблюдать расстройства носового дыхания, нарушения сна, развивается аденоидит. Таким образом формируются очаги инфекции в организме ребенка.

Гортань у детей наиболее раннего возраста имеет, воронкообразную форму, с отчетливым сужением в области подсвязочного пространства, ограниченного ригидным перстневидным хрящом. Диаметр гортани в этом месте у новорожденного всего 4 мм и увеличивается медленно (6-7 мм в 5-7 лет, 1 см к 14 годам), расширение ее невозможно. Узкий просвет, обилие сосудов и нервных рецепторов в подсвязочном пространстве, легко возникающий отек подслизистого слоя могут вызвать тяжелые нарушения дыхания даже при небольших проявлениях респираторной инфекции (синдром крупа).
Гортань у детей короче, уже и располагается выше, чем у взрослых, подвижна, слизистая оболочка относительно суха и хорошо кровоснабжается, нижний конец ее у новорожденных находится на уровне IV шейного позвонка (у взрослых на 1- 1 1 / 2 позвонка ниже).

Наиболее энергичный рост поперечного и передне-зад­него размеров гортани отмечается на 1-м году жизни и в возрасте 14-16 лет; с возрастом воронкообразная форма гортани постепенно приближается к цилиндриче­ской. Гортань у детей раннего возраста относительно длиннее, чем у взрослых.

Хрящи гортани у детей нежны, очень податливы, надгортан­ник до 12-13 лет относительно узок и у грудных детей его легко удается увидеть даже при обычном осмотре зева.

Голосовая щель у детей узка истинные голосовые связки от­носительно короче, чем у взрослых, рост их особенно энергичен на 1-м году жизни и в начале пубертатного периода. Ложные голосовые связки и слизистая оболочка нежны, богаты сосудами и лимфоидной тканью.

Половые отличия гортани у мальчиков и девочек начинают выявляться лишь после 3 лет, когда угол ме­жду пластинками щитовидного хряща у мальчиков ста­новится более острым. С 10 лет у мальчиков уже доста­точно отчетливо выявлены черты, характерные для мужской гортани.

Трахея у новорожденных имеет длину около 4 см, к 14-15 годам достигает приблизительно 7 см, а у взрос­лых равна 12 см. Она имеет у детей первых месяцев жизни несколько воронкообразную форму, в более старшем возрасте преобладают цилиндрическая и коническая формы. У новорожденных верхний конец трахеи приходится на уровне IV шейного позвонка, у взрослых - на уровне VII.

Бифуркация трахеи у новорожденных соответствует ΙΙΙ-ΙV грудным позвонкам, у детей 5 лет-IV-V и 12-летних-V-VI позвонкам.

Рост трахеи идет приблизительно параллельно росту тулови­ща. Между шириной трахеи и окружностью груди во всех возра­стах сохраняются почти постоянные взаимоотношения. Поперечное сечение трахеи у детей первых месяцев жизни напоминает эллипс, в последующих возрастах - круг.

Каркас трахеи состоит из 14-16 хрящевых полуколец, соединенных сзади фиброзной перепонкой (вместо эластической замыкающей пластины у взрослых). В перепонке содержится много мышечных волокон, сокращение или расслабление которых меняет просвет органа.
Слизистая оболочка воздухоносных путей у детей более обиль­но снабжена кровеносными сосудами, нежна, ранима и сравнительно суха вследствие меньшего количества и недостаточной секреции слизистых желез предохраняющих ее от повреж­дения. Эти особенности слизистой оболочки, выстилающей возду­хоносные пути, в детском возрасте в сочетании с более узким про­светом гортани и трахеи обусловливают подверженность детей воспалительным заболеваниям органов дыхания. Мышечный слой перепончатой части трахеальной стенки развит хорошо даже у новорожденных детей, эластическая ткань находится в сравнительно малом количестве.

Детская трахея мягка, легко сдавливается. При развитии воспалительных процессов, легко наступают стенотические явления (это состояние, при котором происходит сужение дыхательных путей.). Трахея подвижна, что наряду с меняющимся просветом и мягкостью хрящей, иногда приводит к ее щелевидному спадению.
Бронхи. К моменту рождения ребенка бронхиальное дерево сформировано. С ростом ребенка число ветвей и их распределение в легочной ткани не меняются. Размеры бронхов интенсивно увеличиваются на первом году жизни и в пубертатном периоде. Бронхи узки, их основу также составляют хрящевые полукольца, в раннем детстве не имеющие замыкающей эластической пластинки, соединенные фиброзной перепонкой, содержащей мышечные волокна. Хрящи бронхов очень эластичные, мягкие, пружинят и легко смещаются, слизистая оболочка богата сосудами, но относительно суха.

Правый бронх является как бы продолже­нием трахеи, левый отходит под большим углом, этой анатомической особенностью и объясняется более частое попадание инородных тел в правый бронх.

При развитии воспалительного процесса наблюдается гиперемия и отечность слизистой оболочки бронхов, воспалительное ее набухание значительно сужают просвет бронхов, вплоть до полной их обструкции (затрудняется движение воздуха по бронхиальному дереву в легкие). Активная моторика бронхов недостаточна из-за слабого развития мышц и мерцательного эпителия.
Незаконченная миелинизация блуждающего нерва и недоразвитие дыхательной мускулатуры способствуют слабости кашлевого толчка у маленького ребенка, что приводит к скапливанию в бронхиальном дереве инфицированной слизи, которая закупоривает просветы мелких бронхов, способствует ателектазированию (это уменьшение или полное исчезновения воздушности легкого вследствие частичного или полного спадения альвеол.) и инфицированию легочной ткани. Таким образом, основной функциональной особенностью бронхиального дерева маленького ребенка является недостаточное выполнение дренажной, очистительной функции.
Легкие у новорожденного весят около 50 г, к 6 месяцам вес их удваивается, к году - утраивается, к 12 годам достигает 10-кратного первоначального веса. У взрослых легкие весят почти в 20 раз больше, чем при рождении.

С возрастом существенно изменяется и структура основного органа дыхания - легких. Первичный бронх, вступив в ворота легких, делится на более мелкие бронхи, которые об­разуют бронхиальное дерево. Самые тонкие веточки его называют бронхиолами. Тонкие бронхиолы входят в легочные дольки и вну­три них делятся на конечные бронхиолы.

Бронхиолы разветвляются на альвеолярные ходы с мешочка­ми, стенки которых образованы множеством легочных пузырь­ков- альвеол. Альвеолы являются конечной частью дыхательного пути. Стенки легочных пузырьков состоят из одного слоя плоских эпителиальных клеток. Каждая альвеола окружена снаружи густой сетью капилляров. Через стенки альвеол и ка­пилляров происходит обмен газами - из воздуха в кровь перехо­дит кислород, а из крови в альвеолы поступают углекислый газ и пары воды.

В легких насчитывают до 350 млн. альвеол, а их поверхность достигает 150 м 2 . Большая поверхность альвеол способствует луч­шему газообмену. По одну сторону этой поверхности находится альвеолярный воздух, постоянно обновляющийся в своем составе, по другую - непрерывно текущая по сосудам кровь. Через обшир­ную поверхность альвеол происходит диффузия кислорода и угле­кислого газа. Во время физической работы, когда при глубоких входах альвеолы значительно растягиваются, размеры дыхатель­ной поверхности увеличиваются. Чем больше общая поверхность альвеол, тем интенсивнее происходит диффузия газов. У ребенка, как и у взрослых, легкие имеют сегментарное строение

Рис.2. Сегментарное строение легкого

Сегменты отделены друг от друга узкими бороздками и прослойками соединительной ткани (дольчатое легкое). Основной структурной единицей является ацинус, но терминальные его бронхиолы заканчиваются не гроздью альвеол, как у взрослого, а мешочком (sacculus). Общий рост легких происходит главным образом за счет увеличения объема альвеол, тогда как число последних остается более или менее постоянным.

Увеличивается и диаметр каждой альвеолы (0,05 мм у новорожденного, 0,12 мм в 4-5 лет, 0,17 мм к 15 годам). Параллельно нарастает жизненная емкость легких (это максимальное количество воздуха, которое может быть забрано в легкие после максимального выдоха.Жизненная емкость легких у детей - величина более лабильная, чем у взрослых.

Жизненная емкость легких, норма у детей

Жи́зненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) – это максимальное количество воздуха, выдыхаемое после самого глубокого вдоха (Табл.1).

Для девочек возраста от 4 до 17 лет, рост которых находится в пределах от 1 до 1,75 метра, нормальная жизненная емкость легких рассчитывается по формуле: 3,75 х рост − 3,15.
Для мальчиков возраста от 4 до 17 лет и ростом до 1,65 метра, ДЖЕЛ рассчитывается по формуле: 4,53 X рост − 3,9
Нормальную жизненную емкость легких для мальчиков того же возраста, но рост которых превышает 1,65 метра можно рассчитать следующим образом: 10 х рост − 12,85.

Таблица 1. Показатели жизненной емкости легких у детей в зависимости от возраста

Объем легких уже дышавших новорожденных состав­ляет 70 мл. к 15 годам объем их увеличивается в 10 раз и у взрослых - в 20 раз.

Дышащая поверхность легких у детей относительно больше, чем у взрослых; контактная поверхность альвеолярного воздуха с системой сосудистых легочных капил­ляров с возрастом относительно уменьшается. Количе­ство крови, протекающей через легкие в единицу вре­мени, у детей больше, чем у взрослых, что создает у них наиболее благоприятные условия для газообмена.

Ателектазы особенно часто возникают в задненижних отделах легких, где постоянно наблюдаются гиповентиляция и застой крови из-за вынужденного горизонтального положения маленького ребенка (преимущественно на спине).
Склонность к ателектазу усиливается из-за дефицита сурфактанта – это пленка, регулирующая поверхностное альвеолярное натяжение.

Сурфактант вырабатывается альвеолярными макрофагами. Именно этот дефицит приводит к недостаточному расправлению легких у недоношенных после рождения (физиологический ателектаз).

Плевральная полость . У ребенка легко растяжима в связи со слабым прикреплением париетальных листков. Висцеральная плевра, особенно у новорожденных, относительно толстая, рыхлая, складчатая, содержит ворсинки, выросты, наиболее выраженные в синусах, междолевых бороздах. В этих участках имеются условия для более быстрого возникновения инфекционных очагов.
Средостение у детей относительно больше, чем у взрослых. В верхней своей части оно заключает тра­хею, крупные бронхи, зобную железу и лимфатические узлы, артерии и крупные нервные стволы, в нижней его части находятся сердце, сосуды и нервы.

Средостение является составной частью корня легкого, которое характеризуется легкой смещаемостью и нередко является местом развития воспалительных очагов, откуда инфекционный процесс распространяется на бронхи и легкие.

Правое легкое, как правило, несколько боль­ше левого. У детей раннего возраста легочные щели часто выражены слабо, лишь в виде неглубоких борозд на поверхности легких. Особенно часто средняя доля правого легкого почти сливается с верхней. Большая, или главная, косая щель отделяет справа нижнюю долю от верхней и средней долей, а малая горизонтальная проходит между верхней и средней долями. Слева имеется только одна щель.

Следовательно, дифференцировка детского легкого, характеризуется количественными и качественными изменениями: уменьшением респираторных бронхиол, развитием альвеол из альвеолярных ходов, увеличением емкости самих альвеол, постепенным обратным разви­тием внутрилегочных соединительнотканых прослоек и нарастанием эластических элементов.

Грудная клетка . Относительно большие легкие, сердце и средостение занимают относительно больше места в детской грудной клетке и предопределяют некоторые ее особенности. Грудная клетка все время находится как бы в состоянии вдоха, тонкие межреберья сглажены, а ребра довольно сильно вдавливаются в легкие.

Ребра у детей наиболее раннего возраста стоят почти перпендикулярно позвоночнику, и увеличение емкости грудной клетки за счет поднятия ребер почти невоз­можно. Этим и объясняется диафрагмальный характер дыхания в данном возрасте. У новорожденных и детей первых месяцев жизни передне-задний и боковой диаметры грудной клетки почти равны, а эпигастральный угол - тупой.

С возрастом ребенка поперечное сечение грудной клетки принимает овальную или бочкообразную форму.

Фронтальный диаметр увеличивается, сагиттальный от­носительно уменьшается, и значительно усиливается кривизна ребер. Эпигастральный угол становится более острым.

Меняется с возрастом и положение грудины: верхний край ее, лежащий у новорожденного на уровне VII шейного позвонка, к 6-7 годам опускается до уровня II-III грудных позвонков. Купол диафрагмы, достигающий у грудных детей верхнего края IV ребра, с возрастом опускается несколько ниже.

Из изложенного видно, что грудная клетка у детей постепенно из инспираторного положения переходит в экспираторное, что и является анатомической предпо­сылкой для развития торакального (реберного) типа дыхания.

Строение и форма грудной клетки могут значительно видоизменяться в зависимости от индивидуальных осо­бенностей ребенка. На форме грудной клетки у детей особенно легко сказываются перенесенные заболевания (рахит, плеврит) и различные отрицательные воздей­ствия окружающей среды.

Первое дыхание новорожденного . В пе­риод внутриутробного развития у плода газообмен совершается исключительно за счет плацентарного кро­вообращения. В конце этого периода у плода появляются правильные внутриматочные дыхательные движения, указывающие на способность дыхательного центра реа­гировать на раздражение. С момента рождения ребенка прекращается газообмен за счет плацентарного крово­обращения и начинается легочное дыхание.

Физиологическим возбудителем дыхательного центра являются недостаток кислорода и углекислота, повышенное накопление которой с момента прекращения плацен­тарного кровообращения и является причиной первого глубокого вдоха новорожденного. Возможно, что причи­ной первого вдоха надо считать не столько избыток в крови новорожденного углекислоты, а главным образом недостаток в ней кислорода.

Первый вдох, сопровождаемый первым криком, в большинстве случаев появляется у новорожденного сразу - как только заканчивается прохождение плода по родовым путям матери. Однако в тех случаях, когда ребенок появляется на свет с достаточным запасом кис­лорода в крови или имеется несколько пониженная воз­будимость дыхательного центра, проходит несколько секунд, а иногда даже и минут, пока не появится пер­вое дыхание. Эта кратковременная задержка дыхания носит название апноэ новорожденного.

После первого глубокого вдоха у здоровых детей устанавливается правильное и большей частью довольно равномерное дыхание. Отмечаемая в некоторых случаях в течение первых часов и даже дней жизни ребенка неравномерность дыхательного ритма обычно быстро выравнивается.

Похожая информация.

Современные представления о развитии дыхательной системы в онтогенезе базируются на многочисленных исследованиях, выполненных в нашей стране и за рубежом. Во многих работах изучена их зависимость от антропометрических показателей. Динамика морфологических преобразований легких в онтогенезе человека рассмотрена в ряде исследований.

Дыхательная система является одной из ведущих и во многом определяющих как умственную, так и физическую работоспособность. Отмечена тесная связь формирования дыхательной системы с физическим развитием и созреванием других физиологических систем организма. Учитывая то, что процесс полового созревания влияет на возрастное развитие в целом, отмечено влияние его на характер возрастных преобразований дыхательной системы подростка.

Дыхательная система человека в различные возрастные периоды имеет не только количественные, но и качественные различия. В их основе лежат процессы непрерывного развития морфологических структур и функциональных процессов.

Большинство исследователей отводят значительную роль в развитии функции дыхания следующим периодам: новорожденности, до 1 года, от 5 до 7 лет и от 11 до 12 лет, когда отмечаются наибольшие количественные изменения показателей изучаемой функции.

Дыхание  необходимый для жизни процесс постоянного обмена газами между организмом и окружающей средой. Обмен газов между атмосферным воздухом и воздухом, находящимся в альвеолах, происходит благодаря ритмическому чередованию актов вдоха и выдоха. Постепенность созревания костно-мышечного аппарата дыхательной системы и особенности его развития у мальчиков и девочек определяет возрастные и половые различия типов дыхания. У новорожденных детей преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Дыхание грудных детей является грудобрюшным, с преобладанием диафрагмального. В возрасте от 3 до 7 лет начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится выраженным. В 7-8 лет выявляются положительные отличия в типе дыхания: у мальчиков преобладает брюшной тип дыхания, у девочек  грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14-17 годам. Тип дыхания у юношей и девушек может меняться в зависимости от занятий спортом, трудовой деятельностью. Фарбер Д.А. и Козлов В.И. выделяют у новорожденных смешанное дыхание.

Возрастные особенности строения грудной клетки и мышц обусловливают особенности глубины и частоты дыхания в детском возрасте. Объем воздуха, поступающий в легкие за один вдох, характеризует глубину дыхания. Число дыханий у детей в минуту (по А.Ф. Туру): От 7 до 12 лет  30-35, от 2 до 3 лет  25-30, от 5 до 6 лет  около 25, от 10 до 12 лет  20-22\, от 14 до 15 лет  18-20

До 8 лет частота дыхания у мальчиков больше, чем у девочек. Перед периодом полового созревания частота дыхания у девочек больше, и в дальнейшем это отношение сохраняется в течение всей жизни. Дыхательный центр у детей легко возбудим. Дыхание у детей значительно учащается при психических возбуждениях, небольших физических упражнениях, незначительном повышении t 0 тела и окружающей среды.

Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию. Объем вдыхаемого воздуха у детей в 10 лет  239 мл, в 14 лет  300 мл. За счет большой частоты дыхания у детей значительно выше, чем у взрослых, минутный объем дыхания (в пересчете на 1 кг массы). В 6 лет он равен 3500 мл, в 10 лет  4300 мл, в 14 лет  4900 мл, у взрослого человека  5000-6000 мл.

Важной характеристикой функционирования дыхательной системы является жизненная емкость легких  наибольшее количество воздуха, который человек может выдохнуть после глубокого вдоха. ЖЕЛ меняется с возрастом (таблица  см. ниже) зависит от длины тела, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц, пола. ЖЕЛ является важным показателем физического развития. К 16-17 годам ЖЕЛ достигает величин, характерных для взрослых людей.

Средняя величина ЖЕЛ (в мл)

Человек может произвольно регулировать частоту и глубину дыхания, осуществлять задержку дыхания. Но задержка дыхания не может быть слишком длительной, так как в крови человека, задержавшего дыхание, накапливается СО 2 , а когда его концентрация достигает сверхпорогового уровня, возбуждается дыхательный центр и дыхание возобновляется помимо воли человека. Так как возбудимость дыхательного центра у разных людей различна, то и длительность произвольной задержки дыхания оказывается у них разной. Время задержки дыхания можно удлинить, если провести гипервентиляцию легких (несколько частых и глубоких вдохов и выдохов в течение 20-30 0 С).

Во время гипервентиляции СО 2 «вымывается» из крови и время его накопления до уровня, возбуждающего дыхательный центр, увеличивается. Это и позволяет после гипервентиляции легких осуществлять задержку дыхания на значительно большее время. При гипервентиляции и задержке дыхания в выдыхаемом воздухе значительно изменяется содержание СО 2 и почти не изменяется содержание О 2 . Следовательно, гуморальным фактором, возбуждающим дыхательный центр и влияющим на длительность задержки дыхания, является СО 2 .

В современной физиологии произвольную задержку дыхания применяют для исследований произвольной регуляции дыхания, при этом продолжительность пробы служит мерой способности человека произвольно управлять дыханием. Она используется для определения индивидуальных особенностей регуляции дыхания. Из различных вариантов проведения произвольной задержки дыхания широкое распространение получили проба Штанге  задержка дыхания, проводимая на высоте обычного вдоха и проба Генча  задержка дыхания, проводимая на высоте обычного выдоха.

При задержке дыхания происходит быстрое упрочение условного рефлекса на время, чем при нормальном дыхании. Индивидуальные особенности реакций обусловлены неодинаковой чувствительностью к гуморальным (гиперкапния и гипоксия), нейрогенным и механическим факторам, возникающим в процессе пробы и размещениями в механизмах осуществления этих реакций.

Для характеристики функционального состояния ССС и дыхательной систем используются еще одна методика  определение по пробе Руфье. Эта проба является наиболее объективным и простым критерием оценки взаимодействия СС и дыхательной систем.

Возрастные особенности сердечно-сосудистой системы

Эффективность обучения и воспитания подрастающего поколения зависит от того, насколько учитываются адаптационные возможности школьников, находящихся на разных этапах индивидуального развития, когда периоды наибольшей восприимчивости сменяются периодами пониженной сопротивляемости воздействию факторов внешней среды.

Развитие всех систем организма предъявляет повышенные требования к ССС, как системе жизнеобеспечения. Именно деятельность ССС является одним из важнейших факторов, лимитирующих развитие приспособительных реакций растущего организма в процессе его адаптации к условиям обучения и воспитания Крови у ребенка 6-16 лет до 7%, т.е. на 1 кг веса тела приходится примерно 70 г крови. Обычно у детей старше одного года многие гематологические показатели приближаются к значениям, характерным для взрослого организма.

У детей относительная масса сердца и общий просвет сосудов больше, чем у взрослых, что в значительной степени облегчает процессы кровообращения. Рост сердца находится в тесной связи с общим ростом тела. Наиболее интенсивный рост сердца наблюдается в первые годы развития и в конце подросткового периода (Калюжная. Функциональные различия в ССС детей и подростков сохраняются до 12 лет. Частота сердечных сокращений у детей больше, чем у взрослых, что связано с преобладанием у детей тонуса симпатических центров по сравнению с блуждающими нервами. В процессе постнатального развития тоническое влияние на сердце блуждающего нерва постепенно усиливается. Задержка в формировании тонического влияния блуждающего нерва на сердечно-сосудистую деятельность может свидетельствовать о задержке физического развития ребенка. Тонус блуждающего нерва усиливается с возрастом, особенно у хорошо физически развитых детей и подростков.

Частота сердечных сокращений обычно измеряется по пульсу, поскольку каждый выброс крови в сосуды приводит к изменению их кровенаполнения, растяжению сосудистой стенки, что ощущается в виде толчка, наибольшая частота пульса наблюдается у новорожденных, у которых число сокращений сердца 120-140 в минуту, а к 12-13 годам  75-80 уд/мин. К 15 годам эта величина приближается к показателю взрослых и составляет 65-75 уд/мин.

Интегральный критерий состояния кровообращения  уровень артериального давления в нашей работе не изучался. В общем необходимо отметить, что у детей кровяное давление значительно ниже, чем у взрослых. Чем меньше ребенок, тем у него больше капиллярная сеть и шире просвет кровеносных сосудов, а следовательно, и ниже давление крови. Следует также упомянуть, что возраст 9-10 лет нужно рассматривать как переломный в развитии ССС, т.к. в этот период направленность возрастных изменений показателей артериального давления у мальчиков и девочек противоположна. С окончанием полового созревания у девочек (14-15 лет) и мальчиков (15-16 лет) устанавливаются величины показателей гемодинамики на уровне, характерном для взрослых людей.

В целом, деятельность всей системы кровообращения направлена на обеспечение организма в разных условиях необходимым количеством О 2 и питательных веществ, на выведение из клеток и органов продуктов обмена, сохранение на постоянном уровне кровяного давления. Это создает условия для сохранения постоянства внутренней среды организма.

Физиология развития ССС растущего организма характеризуется постепенной экономизацией функции, выражающейся по мере роста и развития ребенка в урежении ритма сердечных сокращений, усилении мощности сократительного миокарда.

Возрастные изменения системы крови.

Кровь - это промежуточная внутренняя среда, находящаяся в сосудах и не соприкасающаяся непосредственно с большинством клеток организма. Однако кровь и лимфа, находясь в непрерывном движении, обеспечивают постоян­ство состава и свойств тканевой жидкости.

Важнейшей функцией крови является дыхательная, т.е. она доставляет клеткам кислород и выносит из них углекислый газ. Обогащение крови кислородом происходит через тончайшие стенки эпителиальных клеток капилляров, окружающих легочные пузырьки; там же кровь отдает углекислый газ, который удаляется в окружающую среду с выдыхаемым воздухом. Протекая через капилляры раз­личных тканей и органов, кровь отдает им кислород и поглощает углекислый газ.

Кровь, находясь в постоянном движении, выполняет в организме транспортную функцию. С кровью переносит­ся от органов пищеварения к тканям различные питательные вещества: аминокислоты, глюкоза, жиры, мине­ральные: вёщества, витамины. Они усваиваются раз личными тканями, клетками организма, а их избыток откладывается в запас. Так осуществляется питатель­ная функция крови.

Кровь переносит продукты обмена веществ моче­вина, мочевая кислота и др. от места образования к месту их выделения из организма, так кровь участвует в экскреторной функции организма. Кровь транспортиру­ет гормоны (секреты желез внутренней секреции) и дру­гие физиологически активные вещества и осуществляет гуморальную регуляцию функций организма.

Благодаря тому, что в составе крови очень много воды, а она обладает высокой теплопроводностью и удель­ной теплоемкостью, велико значение крови в повышении или понижении, в поддержании постоянной температуры тепа - терморегулятивная функция. Защитная функция крови - особая, так как все, что связано с деятельностью крови, имеет защитное для ор­ганизма значение. Кровь защищает клетки живого организма от вредного влияния чрезмерно сильных колебаний ус­ловий внешней среды. Свертываемость крови, обусловленная белками ее плазмы и кровяными пластинками, защи­щает от кровопотерь. Эта функция включает и защиту организма от чужеродных веществ: белки бактерий, виру­сов, различные токсины. Против них в организме вырабатываются антитела. Защитная функция зависит от активности лейкоцитов, которые обладают способностью к по­глощению и перевариванию чужеродных веществ. Лейко­циты также участвуют в образовании антител, т.е. в создании иммунных свойств крови.

Количество крови в организме человека меняется (Я возрастом. У детей крови, относительно массе тела, больше, чем у взрослых (табл.1). В пересчете на 1 кг массы тела приходится у новорожденных 150 мл, у 6-11-летнего - 70 мл, а у взрослых - 50 мл. Это связано с более интенсивным протеканием обмена веществ в детском организме. У взрослых людей массой 60-70 кг общее количество крови 5-5,5 л.

Количество крови у детей и подростков

Важное значение в сохранении относительного постоянства состава и количества крови в организме имеет ее резервирование в специальных кровяных депо. Эту функцию выполняют селезенка, печень, легкие, кожа подкожные слои, где резервируются до 50% крови. На­пример, в кровеносных сосудах кожи может храниться до 1 л крови.

В тех случаях, когда в организме человека возника­ет недостаток кислорода, - при усиленной мышечной ра­боте, при потере больших количеств крови при ранениях и хирургических операциях, некоторых заболеваниях - за­пасы крови из депо поступают в общий кровоток. Потеря 50% крови смертельна.

Кровь - эта жидкая соединительная ткань организма. В ее состав входят форменные элементы (клетки крови) и плазма (жидкая часть крови). К форменным элементам крови относят красные кровяные тельца - эритроциты, белые кровяные тельца - лейкоциты и кровяные пластинки -тромбоциты. У взрослого человека они составляют 45% объема крови, а 55% объема составляет плазма. У детей же форменных элементов в крови больше и процентов. У грудных детей 55-50% форменных элементов, 45-50% - плазмы, у детей младшего школьного возраста - 50% на 50%. В плазме крови 90-92% воды, 8-10% приходится на долю сухого вещества. Из них 6,5-8,2% составляют белки и лишь 2% приходится на все остальные органические и неорганические вещества. Неорганические вещества плазмы - это хлориды, фосфаты, карбонаты и сульфиты нат­рия, калия, кальция и магния. К органическим вещест­вам относятся белки: апьбумины, глобулины, фибриноген и протромбин, аминокислоты, мочевина, мочевая кислого, глюкоза и другие вещества.

Эритроциты. Самыми многочисленными форменными элементами крови являются эритроциты - красные кровяные тельца. Они безъядерные, двояковогнутой формы. Такая форма увеличивает их поверхность более чем в 1,5 раза и обеспечивает более быструю и равномерную диффузию кислоро­да внутрь эритроцитами способствует лучшему выполне­нию транспортной функции крови. Молодые эритроциты имеют ядра, но в процессе созревания ядра исчезают, что обеспечивает более экономную работу эритроцитов.

В 1 куб мм крови содержится 4-5 млн. эритроци­тов (у мужчин 4,5-5 млн., а у женщин 4-4,5 млн). Зна­чит общее количество их огромно. Подсчитано, что сумма поверхностей всех эритроцитов одного человека в 1500 раз превышает поверхность его тела. Количество эритроцитов не строго постоянно. Оно может значитель­но увеличиваться при недостатке кислорода на больших высотах, при мышечной работе. Когда же потребность в кислороде уменьшается, количество эритроцитов в крови снижается. Содержание эритроцитов изменяется и с воз­растом ребенка.

У детей 6-10-летнего возраста их количество колеблет­ся в пределах 4,1-6,4 млн в 1 мл крови. У детей изме­няется не только количество, но и размеры эритроцитов. Так, диаметр эритроцитов у детей колеблется от 3,5 до 10 мк, когда у взрослых - 6-9 мк. Примерно к 9-10 го­дам, т.е. к концу периода младшего школьного возраста, и форма, и размеры эритроцитов становятся такими же, как у взрослых.

Характерное для детей большое количество эритро­цитов делает кровь детей более вязкой, густой. Осуществление эритроцитами дыхательной функции связано с наличием в них особого вещества - гемогло­бина, являющегося переносчиком кислорода. Это ве­щество содержит белок-глобин и небелковое вещество – гем, в составе которого имеется двухвалентное железо. Благодаря этому соединению, гемоглобин в капил­лярах легких соединяется с кислородом и образует оксигемоглобин. Это вещество имеет ярко-красный цвет, а кровь, содержащая оксигемоглобин, называется арте­риальной. В капиллярах тканей оксигемоглобпн распада­ется на свободный кислород и гемоглобин. Последний, соединяясь с углекислым газом, образует карбгемоглобин. Это вещество темно-красного цвета. Кровь называ­ется венозной.

Лейкоцитами называются бесцветные ядерные клетки разнообразной формы. У взрослого человека в 1 куб мм крови содержится 6-8 тысяч лейкоцитов. По форме клетки и ядра они делятся на лимфоциты, моноциты, нейтрофипы, эозинофипы и базофилы.

Лимфоциты образуются в лимфатических узлах и, вырабатывая антитела, участвуют в формировании иммун­ных свойств организма. Важное Место они занимают в Обеспечении защиты организма от чужеродных образова­ний.

Нейтрофилы вырабатываются в красном костном мозге. Это самые многочисленные лейкоциты и выполня­ют основную роль в фагоцитозе. Поглощение и переваривание лейкоцитами различных микробов, простейших, чужеродных веществ, попадающих в организм, называют фагоцитозом, а сами лейкоциты - фагоцитами. Явление фагоцитоза бы по изучено известным русским ученым. И.И. Мечниковым. Один нейтрофил может поглотить 20-30 микробов. Через час все они оказываются пере­варенными внутри нейтрофила. Способны к фагоцитозу и моноциты - клетки, образующиеся в селезенке и пе­чени, Существует определенное соотношение между раз­ными типами лейкоцитов, выраженное в процентах гак называемой лейкоцитарной формулы.

При патологических состояниях изменяется как об­щее чисто лейкоцитов, так и лейкоцитарная формула.

Количество лейкоцитов и их соотношение изменяют­ся с возрастом. У новорожденного лейкоцитов значитель­но больше, чем у взрослого (до 20 тыс. в 1 мл крови. В первые сутки жизни число лейкоцитов возрастает (происходит рассасывание продуктов распада тканей ре­бенка, тканевых кровоизлияний, возможных во время ро­дов) до 30 тыс. в 1 мл крови. Наибольшее количество лейкоцитов у детей в 2-3 месяца, а затем оно постепен­но волнообразно уменьшается и доходит до уровня взрос­лых к 13-15 годам. Чем меньше возраст ребенка, тем его кровь содержит больше незрелых форм лейкоцитов.

Кровь ребенка в первые годы жизни содержит больше лимфоцитов и пониженное число нейтрофилов. К 5-6 годам количество их выравнивается, затем количество нейтрофилов быстро увеличивается, а лимфоцитов пони­жается. Низка в ранние периоды жизни и фагоцитарная функция нейтрофилов. Всем этим объясняется большая восприимчивость детей младших возрастов к инфекцион­ным болезням. С другой стороны, частые простудные за­болевания приводят к гибели большого количества лейко­цитов, в особенности нейтрофилов.

Увеличение общего количества лейкоцитов в крови называется лейкоцитоз, а понижение - лейкопения. В от­личие от эритроцитов, содержание лейкоцитов в крови резко колеблется. Лейкоцитоз наблюдается при болезненном состоянии, при мышечной работе, после приема пищи. Лейкопения наблюдается при ионизирующем облучении. У большинства детей до 12 лет учебная нагрузка вызывает лейкоцитоз, особенно увеличение количества лимфоцитов. Хотя у младших школьников в крови лейкоцитов больше, чем у старших детей и взрослых людей, однако их подвижность и фагоцитарная актив­ность понижена. Следовательно, у младших школьников понижена и способность крови к образованию специфи­ческих защитных теп, а это повышает восприимчивость детей к инфекционным заболеваниям.

Тромбоциты или кровяные пластинки - очень мел­кие, неправильной формы клетки крови. Количество тром­боцитов в 1 мл крови колеблется от 200 тыс. до 400 тыс. Днем их больше, ночью меньше. Мышечная работа увели­чивает их количество в крови, т.к. в кровь интенсивно выбрасываются тромбоциты из депо, а именно из селезенки, а также вследствие усиленного кроветворения. Пи­тание белками и жирами и процессе пищеварения вызы­вают снижение количества тромбоцитов в крови. Такое же явление наблюдается при недостатке в пище витами­нов групп А и В и после ионизирующего облучения. У детей тромбоцитов меньше, чем у взрослых.

Выяснено, что любой вид нагрузки, в том числе и умственная, приводит к увеличению количества тромбо­цитов и к уменьшению времени свертываемости крови. Например, у мальчиков после 40 приседаний тромбоциты увеличиваются на 13,3%, у девочек – на 8,7%. И вообще у мальчиков 7-10 лет тромбоцитов больше на 12-13%, чем у девочек, а вот время свертывания крови короче у девочек. Все эти изменения и отличия в основном объясняются более высокой моторносгыо мальчиков.

Образуются тромбоциты в красном костном мозге и селезенке. Основная их функция - обеспечение свер­тываемости крови. В тромбоцитах находится активный фермент фибринаэа, участвующий в превращении белка фибриногена (растворенного в крови) в фибрин - тромб, необходимый для формирования кровяного сгустка. В те­чение учебного года у школьников 1-Ш классов происхо­дит снижение активности важнейшего фермента - фибринааы. Такое снижение активности фибриназы особо отме­чается во втором полугодии. Исследования показывают, что активность фибриназы может снижаться к концу учеб­ного года в 4 раза. Эти данные, видимо, отражают сдвиги в метаболических процессах клеток и тканей, возникающие по мере приспособления школьников младших классов к учебной нагрузке.

Свертывание крови у детей в первые, дни после рожде­ния замедленно, особенно это заметно в первые дни жизни ребенка. С 3-го по 7-й день жизни свертывание крови ускоряется и приближается к норме взрослых, У детей до­школьного и школьного возраста время свертывания крови имеет широкие индивидуальные колебания. В среднем нача­ло свертывания в капле крови наступает через 1-2 мин; конец свертывания - через 3-4 мин. Эту особенность необходимо всегда учитывать при организации учебно-воспита­тельного процесса, особенно при организации экскурсий, при проведении уроков физкультуры, труда и т.д., так как при ранениях ученики могут терять большое количество крови.

Кроветворение. У взрослого человека кроветворение происходит в красном костном мозги черепа, грудины, ребер, позвонков, таза и эпифизов трубчатых костей. Лимфоциты образуются в селезенке и лимфатических узлах. У детей восстановление форменных элементов крови совершается значительно быстрее, чем у взрослых. Соот­ношение различных форменных элементов крови на протя­жении развития ребенка периодически изменяется. Периодичность этих изменений совпадает с периодичностью в отно­шении деятельности кроветворных органов: костною мозга, селезенки и печени, которые находятся в самой тесной взаимосвязи благодаря нервной системе.

Костный мозг несет двоякую функцию. С одной сто­роны, он принимает участие в процессе роста и развития костной ткани, а с другой, - является органом кроветво­рения. Уже на первом году жизни начинается замена части красного костного мозга жировым. В периоды усиленного роста организма костный мозг находится в состоянии напряжения ввиду предъявленных к нему больших запросов, связанных с интенсивным ростом и кроветворением. И в периоды особо, быстрого росту или во время сильных, длительных болезней у детей костный мозг не успевает с кроветворением. И тогда кроветворную функцию частично берет на себя печень, иногда желтый костный мозг вре­менно переходит в красный костный мозг. Но после выздо­ровления он снова превращается в желтый костный мозг. С возрастом интенсивность образования форменных элемен­тов крови постепенно снижается.

Легкие и воздухоносные пути начинают развиваться у эмбриона на 3-й неделе из мезодермальной мезенхимы . В дальнейшем в процессе роста формируется долевое строение легких, после 6 месяцев образуются альвеолы. В 6 месяцев поверхность альвеол начинает покрываться белково-липидной выстилкой - сурфактантом . Его наличие является необходимым условием нормальной аэрации легких после рождения. При недостатке сурфактанта после попадания в легкие воздуха альвеолы спадаются, что приводит к тяжелым расстройствам дыхания и без лечения.

Легкие плода как орган внешнего дыхания не функционируют. Но они не находятся в спавшем состоянии, альвеолы и бронхи плода заполнены жидкостью. У плода, начиная с 11-й недели, появляются периодические сокращения инспираторных мышц - диафрагмы и межреберных мышц.

В конце беременности дыхательные движения плода занимают 30-70% всего времени. Частота дыхательных движений обычно увеличивается ночью и по утрам, а также при увеличении двигательной активности матери. Дыхательные движения необходимы для нормального развития легких. После их выключения развитие альвеол и увеличение массы легких замедляется. Помимо этого дыхательные движения плода представляют собой своего рода подготовку дыхательной системы к дыханию после рождения.

Рождение вызывает резкие изменения состояния дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозгу, приводящие к началу вентиляции. Первый вдох наступает, как правило, через 15-70 сек. после рождения.

Основными условиями возникновения первого вдоха являются:

1. Повышения в крови гуморальных раздражителей дыхательного центра, СО 2 , Н + и недостатка О 2 ;

2. Резкое усиление потока чувствительных импульсов от рецепторов кожи (холодовых, тактильных), проприорецепторов, вестибулорецепторов. Эти импульсы активируют ретикулярную формацию ствола мозга, которая повышает возбудимость нейронов дыхательного центра;

3. Устранение источников торможения дыхательного центра. Раздражение жидкостью рецепторов, расположенных в области ноздрей, сильно тормозит дыхание (рефлекс ныряльщика). Поэтому сразу после появления головы плода акушеры удаляют с лица слизь и околоплодные воды.

Таким образом, возникновение первого вдоха является результатом одновременного действия ряда факторов.

Начало вентиляции легких сопряжено с началом функционирования малого круга кровообращения. Кровоток через легочные капилляры резко усиливается. Легочная жидкость всасывается из легких в кровеносное русло, часть жидкости всасывается в лимфу.

У детей младшего возраста спокойное дыхание - диафрагмальное. Это связано с особенностями строения грудной клетки. Ребра расположены под большим углом к позвоночнику, поэтому сокращение межреберных мышц менее эффективно изменяет объем грудной полости. Энергетическая стоимость дыхания ребенка гораздо выше, чем у взрослого. Причина - узкие воздухоносные пути и их высокая аэродинамическая сопротивляемость, а также низкая растяжимость легочной ткани.

Другой отличительной особенностью является более интенсивная вентиляция легких в пересчете на килограмм массы тела с целью удовлетворения высокого уровня окислительных процессов и меньшая проницаемость легочных альвеол для О 2 и СО 2 . Так, у новорожденных частота дыхания составляет 44 цикла в минуту, дыхательный объем - 16 мл, минутный объем дыхания - 720 мл/мин. У детей 5-8-летнего возраста частота дыхания снижается и достигает 25-22 циклов в минуту, дыхательный объем - 160-240 мл, а минутный объем дыхания - 3900-5350 мл/мин. У подростков частота дыхания колеблется от 18 до 17 циклов минуту, дыхательный объем - от 330 до 450 мл, минутный объем дыхания - от 6000 до 7700 мл/мин. Эти величины наиболее близки к уровню взрослого человека.

С возрастом увеличиваются жизненная емкость легких, проницаемость легочных альвеол для О 2 и СО 2 . Это связано с увеличением массы тела и работающих мышц, с ростом потребности в энергетических ресурсах. Кроме того, дыхание становится более экономичным, об этом свидетельствуют снижение частоты дыхания и дыхательного объема.

Наибольшие морфофункциональные изменения в легких охватывают возрастной период до 7-8 лет. В этом возрасте отмечается интенсивная дифференцировка бронхиального дерева и увеличение количества альвеол. Рост легочных объемов связан также с изменением диаметра альвеол. В период с 7 до 12 лет диаметр альвеол увеличивается вдвое, к взрослому состоянию - втрое. Общая поверхность альвеол увеличивается в 20 раз.

Таким образом, развитие дыхательной функции легких происходит неравномерно. Наиболее интенсивное развитие отмечается в возрасте 6-8, 10-13, 15-16 лет. В эти возрастные периоды преобладает рост и расширение трахеобронхиального дерева. Кроме того, в это время наиболее интенсивно протекает процесс дифференцировки легочной ткани, который завершается к 8-12 годам. Критические периоды для развития функциональных возможностей системы дыхания наблюдаются в возрасте 9-10 и 12-13 лет.

Этапы созревания регуляторных функций легких делятся на три периода: 13-14 лет (хеморецепторный), 15-16 лет (механорецепторный), 17 лет и старше (центральный). Отмечена тесная связь формирования дыхательной системы с физическим развитием и созреванием других систем организма.

Интенсивное развитие скелетной мускулатуры в возрасте 12-16 лет сказывается на характере возрастных преобразований дыхательной системы подростка. В частности, у подростков с высокими темпами роста часто отмечается отставание развития органов дыхания. Внешне это проявляется в форме отдышки даже при выполнении небольших физических нагрузок. Такие дети жалуются на быструю утомляемость, имеют низкую мышечную работоспособность, избегают занятий с интенсивными физическими упражнениями. Для них рекомендуется постепенное увеличение занятий физической культурой под контролем врача.

В отличие от них, у подростков, занимающихся спортом, годовые прибавки роста меньше, а функциональные возможности легких выше. Но в целом развитие органов дыхания у подавляющей части детей несет на себе «отпечатки цивилизации». Низкая двигательная активность ограничивает подвижность грудной клетки. Дыхание в этом случае поверхностное, а его физиологическая ценность невелика. Необходимо учить детей правильному и глубокому дыханию, что является необходимым условием сохранения здоровья, расширения возможности адаптации к физическим нагрузкам.