Бинокулярное, черно-белое и цветное зрение

Зрение двумя глазами (бинокулярное зрение) дает возможность воспринимать объемное изображение предметов, глубину их расположения, оценивать расстояние, на котором они находятся. При рассмотрении какого-либо предмета правый глаз видит его больше с правой стороны, левый – с левой стороны. В то же время человек воспринимает эти два изображения как одно, только рельефное. Бинокулярное зрение возможно благодаря тому, что его изображение возникает на одинаковых, соответствующих один другому участках сетчатки правого и левого глаз. Работая сообща, объединяя зрительную информацию, оба глаза обеспечивают стереоскопическое зрение, которое позволяет получить более точные представления о форме, объеме и глубине расположения предметов.

Адаптация глаз к свету

При переходе из темного помещения на свет или из светлого помещения в темное необходимо некоторое время для привыкания – адаптация. Привыкание к яркому свету (световая адаптация) происходит быстро, в течение 4–6 мин. Значительно медленнее привыкают к темноте. При переходе из светлого помещения в темное адаптация длится до 45 мин и более. При этом резко повышается чувствительность палочковидных невроцитов (палочек).

Цветовое зрение обеспечивают только колбочковидные невроциты (колбочки). В восприятии цветов участвуют также зрительные центры головного мозга. Нарушение цветового зрения (дальтонизм) встречается примерно у 8 % мужчин и 0,5 % женщин. В таких случаях отсутствует восприятие или красного, или зеленого, или синего цветов. Полная цветовая слепота (ахромазия) встречается редко.

6. 31 Кровь как биологическая система. Основные функции крови.

Основными функциями крови являются транспортная, защитная и регуляторная, остальные функции, приписываемые системе крови, являются лишь производными основных ее функций. Все три основные функции крови связаны между собой и неотделимы друг от друга.

 

Транспортная функция. Кровь переносит необходимые для жизнедеятельности органов и тканей различные вещества, газы и про­дукты обмена. Транспортная функция осуществляется как плазмой, так и форменными элементами. Последние могут переносить все вещества, входящие в состав крови. Многие из них переносятся в неизмененном виде, другие вступают в нестойкие соединения с различными белками. Благодаря транспорту осуществляется дыха­тельная функция крови. Кровь осуществляет перенос гормонов, питательных веществ, продуктов обмена, ферментов, раз­личных биологически активных веществ, солей, кислот, щелочей, катионов, анионов, микроэлементов и др. С транспортом связана и экскреторная функция крови — выделение из организма метаболитов, отслуживших свой срок или находящихся в данный момент в избытке веществ.

 

Защитные функции. Чрезвычайно разнообразны. С наличием в крови лейкоцитов связана специфическая (иммунитет) и неспе­цифическая (главным образом фагоцитоз) защита организма. В со­ставе крови содержатся все компоненты так называемой системы комплемента, играющей важную роль, как в специфической, так и неспецифической защите. К защитным функциям относится сохранение циркулирующей крови в жидком состоянии и остановка кровотечения (гемостаз) в случае нарушения целостно­сти сосудов.

 

Гуморальная регуляция деятельности организма. В первую очередь связана с поступлением в циркулирующую кровь гормонов, биологически активных веществ и продуктов обмена. Благодаря регуляторной функции крови осуществляется сохранение постоян­ства внутренней среды организма, водного и солевого баланса тканей и температуры тела, контроль за интенсивностью обменных процессов, регуляция гемопоэза и других физиологических фун­кций.

32 Объем и состав крови. Группы крови

Кровь у человека состоит из жидкой части - плазмы - и взвешенных в ней клеточных элементов. Между плазмой и форменными элементами существуют определенные соотношения - гематокритное число, согласно которому объем клеток составляет у человека 35-45 % объема крови, остальной объем (порядка 55 %) приходится на плазму. Различают красные кровяные тельца -эритроциты, белые кровяные тельца - лейкоциты - и тромбоциты - кровяные пластинки. В норме в 1 мкл крови содержится примерно 4-5 млн. эритроцитов, 4-9 тыс. лейкоцитов и 180-320 тыс. кровяных пластинок.

Общее количество крови различно и зависит от пола, интенсивности обмена веществ. Чем выше обмен, тем выше потребность в кислороде, тем больше крови у человека. У человека количество крови составляет приблизительно 6-8 % массы тела (4-6 л). Количество крови в организме величина довольно постоянная и тщательно регулируемая. Имеющаяся в организме кровь в обычных условиях циркулирует по сосудам не вся. Часть ее находится в так называемых депо: в печени - до 20 %, селезенке - до 16 %, в коже - примерно 10 % от общего количество крови.

33 Строение и функции сердца

Сердце человека - романтический орган. У нас оно считается вместилищем души. «Сердцем чувствую» - говорят в народе. У африканских аборигенов оно считается органом ума.

Здоровое сердце представляет собой сильный, непрерывно работающий орган, размером с кулак и весом около полкилограмма.

Cостоит из 4-х камер. Мышечная стенка, называемая перегородкой, делит сердце на левую и правую половины. В каждой половине находится 2 камеры.

Верхние камеры называются предсердиями, нижние - желудочками. Два предсердия разделены межпредсердной перегородкой, а два желудочка - межжелудочковой перегородкой. Предсердие и желудочек каждой стороны сердца соединяются предсердно-желудочковым отверстием. Это отверстие открывает и закрывает предсердно-желудочковый клапан. Левый предсердно-желудочковый клапан известен также как митральный клапан, а правый предсердно-желудочковый клапан - как трехстворчатый клапан. Правое предсердие получает всю кровь, возвращающуюся из верхней и нижней частей организма. Затем через трикуспидальный клапан, оно посылает ее к правому желудочку, которое в свою очередь нагнетает кровь через клапан легочного ствола - к легким.

В легких кровь обогащается кислородом и возвращается в левое предсердие, которое через митральный клапан посылает ее в левый желудочек.

Левый желудочек через аортальный клапан по артериям нагнетает кровь по всему организму, где она снабжает ткани кислородом. Обедненная кислородом кровь по венам возвращается в правое предсердие.

Кровоснабжение сердца осуществляется двумя артериями: правой венечной артерией и левой венечной артерией, которые являются первыми ветвями аорты. Каждая из венечных артерий выходит из соответствующей правой и левой пазух аорты. Для предотвращения кровотока в обратном направлении служат клапаны.

Виды клапанов: двухстворчатый, трехстворчатый и полулунный.

Полулунные клапаны имеют клиновидные створки, которые препятствуют возвращению крови на выходе из сердца. В сердце есть два полулунных клапана. Один из этих клапанов предотвращает обратный ток в легочной артерии, другой клапан находится в аорте и служит для аналогичной цели.

Другие клапаны предотвращают ток крови из нижних камер сердца в верхние. Двухстворчатый клапан находится в левой половине сердца, трехстворчатый – в правой. У этих клапанов схожее строение, но один из них имеет две створки, а другой, соответственно, три.

Для перекачки крови через сердце в его камерах происходят чередующиеся расслабления (диастолы) и сокращения (систолы), во время которых камеры наполняются кровью и выталкивают ее соответственно.

Естественный водитель ритма, называемый синусовым узлом или узлом Кис-Фляка, располагается в верхней части правого предсердия. Это анатомическое образование, которое контролирует и регулирует сердечный ритм в соответствие с активностью организма, временем суток и многими другими факторами, влияющими на человека. В естественном водителе ритма сердца возникают электрические импульсы, которые проходят через предсердия, заставляя их сокращаться, к атриовентрикулярному (то есть предсердно-желудочковому) узлу, расположенному на границе предсердий и желудочков. Затем возбуждение по проводящим тканям распространяется в желудочках, вызывая их сокращение. После этого сердце отдыхает до следующего импульса, с которого начинается новый цикл.

Основной функцией сердца является обеспечение кровообращения сообщением крови кинетической энергии. Для обеспечения нормального существования организма в различных условиях сердце может работать в достаточно широком диапазоне частот. Такое возможно благодаря некоторым свойствам, таким как:

• Автоматия сердца - это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нем самом. Описана выше.

• Возбудимость сердца - это способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико – химических свойств ткани.

• Проводимость сердца - осуществляется в сердце электрическим путем вследствие образования потенциала действия в клетках пейс-мейкерах. Местом перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.

• Сократимость сердца – Сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон

• Рефрактерность миокарда – такое временое состояние не возбудимости тканей

При сбое сердечного ритма происходит мерцание, фибриляция – быстрые асинхронные сокращения сердца, что может привести к летальному исходу.

Нагнетание крови обеспечивается посредством попеременного сокращения (систола) и расслабления (диастола) миокарда. Волокна сердечной мышцы сокращаются вследствие электрических импульсов (процессов возбуждения), образующихся в мембране (оболочке) клеток. Эти импульсы появляются ритмически в самом сердце. Свойство сердечной мышцы самостоятельно генерировать периодические импульсы возбуждения называется автоматией.

Мышечное сокращение в сердце - хорошо организованный периодический процесс. Функция периодической (хронотропной) организации этого процесса обеспечивается проводящей системой.

В результате ритмического сокращения сердечной мышцы обеспечивается периодическое изгнание крови в сосудистую систему. Период сокращения и расслабления сердца составляет сердечный цикл. Он складывается из систолы предсердий, систолы желудочков и общей паузы. Во время систолы предсердий давление в них повышается от 1—2 мм рт. ст. до 6—9 мм рт. ст. в правом и до 8—9 мм рт. ст. в левом. В результате кровь через предсердно-желудочковые отверстия подкачивается в желудочки. У человека кровь изгоняется, когда давление в левом желудочке достигает 65—75 мм рт. ст., а в правом — 5—12 мм рт. ст. После этого начинается диастола желудочков, давление в них быстро падает, вследствие чего давление в крупных сосудах становится выше и полулунные клапаны захлопываются. Как только давление в желудочках снизится до 0, открываются створчатые клапаны и начинается фаза наполнения желудочков. Диастола желудочков заканчивается фазой наполнения, обусловленной систолой предсердий.

Длительность фаз сердечного цикла — величина непостоянная и зависит от частоты ритма сердца. При неизменном ритме длительность фаз может нарушаться при расстройствах функций сердца.

Сила и частота сердечных сокращений могут меняться в соответствии с потребностями организма, его органов и тканей в кислороде и питательных веществах. Регуляция деятельности сердца осуществляется нейрогуморальными регуляторными механизмами.

Сердце обладает и собственными механизмами регуляции. Одни из них связаны со свойствами самих волокон миокарда — зависимостью между величиной ритма сердца и силой сокращения его волокна, а также зависимостью энергии сокращений волокна от степени растяжения его во время диастолы.

Упругие свойства материала миокарда, проявляемые вне процесса активного сопряжения, называют пассивными. Наиболее вероятные носители упругих свойств - опорно-трофический остов (в особенности - коллагеновые волокна) и актомиозиновые мостики, имеющиеся в определенном количестве и в пассивной мышце. Вклад опорно-трофического остова в упругие свойства миокарда возрастает при склеротических процессах. Мостиковый компонент жесткости увеличивается при ишемической контрактуре и воспалительных заболеваниях миокарда.

34 Большой и малый круг кровообращения

В организме человека кровеносные сосуды образуют две замкну­тые системы - большой и малый круги кровообращения (рис. 100).

Большой круг кровообращения так называется потому, что но нему кровь проходит через весь организм. Он начинается в левом желудоч­ке сердца (Ю). Насыщенная кислородом кровь попадает вначале в аор­ту (7), затем - в артерии. По артериям кровь идет к внутренним орга­нам (мозгу (2). мышцам, костям и др.). В органах и тканях (14.15.17.

23.          26 и др.) артерии многократно разветвляются и переходят в ка­пилляры. Благодаря тонким стенкам капилляров кислород и пита­тельные вещества ярко-красной артериальной крови легко проника­ют в клетки организма. Из клеток в кровь поступают углекислый газ и конечные продукты обмена. И кровь в капиллярах превращается в венозную. Насыщенная углекислым газом венозная кровь имеет темно­красный цвет. Затем капилляры начинают сливаться в венозные со­суды, которые в конце концов образуют две крупные вены - верхнюю полую вену (6) (от головы, шеи и верхних конечностей) и нижнюю полую вену (28) (от туловища, внутренних органов и нижних конечностей). Обе полые вены впадают в правое предсердие (9).

Большой круг кровообращения: левый желудочек -> клетки организма правое предсердие

Из правого предсердия венозная кровь попадает в правый желу­дочек (II).

Рис. 100. Схема большого и малого кругов кровообращения

(ату схему приводим не для запоминания, а для общего знакомства)

1               - капилляры головы, верхних отде­лов туловища и верхних конечностей;

2               левая общая сонная артерия;

3               капилляры легких;

4               - легочный ствол;

5               - легочные вены;

6               - верхняя полая вена;

7               порта;

3               левое предсердие;

О - правое предсердие;

Ю - левый желудочек;

4               правый желудочек;

12            - чревный ствол:

13            лимфатический грудной проток;

14            - общая печеночная артерия;

15            левая желудочная артерия;

16            печеночные вены;

17            селезеночная артерия;

18            капилляры желудка:

19            - капилляры печени;

20- капилляры селезенки;

21            - воротная вена:

22            - селезеночная вена;

23- почечная артерия;

24            - почечная вена;

25            - капилляры почки;

26            - брыжеечная артерия;

27            - брыжеечная вена;

28            - нижняя полая вена:

29            капилляры кишечника;

30- капилляры нижних отделов туловища и нижних конечностей

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке. Венозная кровь по легочным артериям попадает в легкие. В легких артерии переходят в капиллярные сети, в которых происходит газооб­мен. Проходя через капилляры легких, венозная кровь очищается от углекислого газа, насыщается кислородом и превращается в артери­альную. По легочным венам артериальная кровь впадает в левое пред­сердие. Затем она переходит из левого предсердия в левый желудо­чек. где вновь начинается большой круг кровообращения.

Малый круг кровообращения: правый желудочек -> легкие -> левое предсердие

Малым кругом кровообращения он называется потому, что кровь по нему течет только в легкие, где обогащается кислородом. II малом круге кровообращения легочные артерии несут венозную кровь, а ле­гочные вены - артериальную. Cho исключение: в остальных венах (кро­ме еще пупочной) течет венозная, а в артериях - артериальная кровь.

Время полного кругооборота крови по большому и малому кру­гам кровообращения составляет 20-25 с.

По большому кругу кровообращения кровь доставляет ко всем орга­нам кислород и питательные вещества. В малом круге кровообраще­ния кровь насыщается кислородом и очищается от углекислого газа.

Движение крови. Кровяное давление. Движение крови по сосу­дам обусловлено ритмическими сокращениями сердца и неодинако­вым кровяным давлением в разных отделах системы кровообращения. Самое высокое кровяное давление в артериях, расположенных близко к сердцу. В аорте оно составляет 140-150 мм рт. ст. По мере удаления от сердца артериальное давление снижается. В крупных артериях рук и ног давление 105-120 мм рт. ст. В капиллярах давление крови 20-40 мм рт. ст. В венах наиболее низкое давление - от 0 до 9 10 мм рт.ст. Кровенаполнение в органах зависит от работы органа. Чем активнее работает орган, тем больше крови притекает к нему.

Кровяное давление измеряется обычно на плечевой артерии (рис. 101). У здоровых молодых людей оно постоянно, находится на одном уровне. Во время сокращения сердца наблюдается верхнее (систолическое) давление. Его величина в норме 100 120 мм рт. ст. При расслаблении сердца отмечается нижнее (диастолическое) давле­ние. Его величина в норме 60 -80 мм рт. ст.

Артериальное давление может также зависеть от атмосферного. Так. например, в горах по мерс подъема атмосферное давление уменьшается, а артериальное соответственно увеличивается. Пульс учащается. Если бы человек, постепенно опускаясь под землю, мог достичь ее центра, его давление упало бы катастрофически, а сердце остановилось. Нужно по­мнить о возможности повышения давлешш во время путешествия в го­рах и совершать восхождения только после специального тренинга.

35 Возрастные особенности строения сердца и сосудов.

Сердце новорожденного имеет шарообразную форму. Поперечный размер сердца равен продольному и превышает его, что связано с недостаточным развитием желудочков и относительно большими размерами предсердий. Ушки предсердий большие, они прикрывают основание сердца. Грудино-реберная поверхность образована правым предсердием, правым желудочком и соприкасаются только желудочки.

Передняя и задняя межжелудочковые борозды характеризуются отсутствием подэпикардиальной клетчатки. Верхушка сердца закруглена. Длина сердца новорожденного равна 3,0-3,5 см, ширина – 2,7-3,9 см, объем правого предсердия составляет 7-10 см³, левого – 4-5 см³. Емкость каждого желудочка равна 8-10 см³, масса сердца новорожденного – 20-24 г, то есть 0,8-0,9% массы тела (у взрослых 0,4—0,5%). Объем сердца от периода новорожденности до 16-летнего возраста увеличивается в 3-3,5 раза

Растет сердце наиболее быстро в течение первых двух лет жизни, затем – в 5-9 лет и в период полового созревания.

К двум годам линейные размеры сердца увеличиваются в 1,5 раза, к 7 годам – в 2 раза, а к 16-17 годам – в 3 раза. Рост сердца в длину идет быстрее, чем в ширину (длина удваивается к 5-6 годам, а ширина – к 8-10 годам). В течение первого года жизни рост предсердий и желудочков происходит примерно одинаково, а после 10 лет желудочки растут быстрее, чем предсердия. Масса сердца удваивается к концу первого года жизни, утраивается к 2-3 годам, к 6 годам возрастает в 5 раз, а к 15 годам увеличивается в 10 раз по сравнению с периодом новорожденности.

У новорожденных на внутренней поверхности предсердий уже имеются трабекулы, в желудочках выявляется равномерная сеть, видны мелкие, разнообразной формы сосочковые мышцы.

Миокард левого желудочка развивается быстрее и к концу второго года его масса вдвое больше, чем у правого. Эти соотношения сохраняются и в дальнейшем. У детей первого года жизни мясистые трабекулы покрывают почти всю внутреннюю поверхность стенок желудочков. Наиболее сильно развиты мясистые трабекулы в юношеском возрасте (17-20 лет).

У новорожденных и детей всех возрастных групп предсердно-желудочковые клапаны эластичные, створки блестящие. В 20-25 лет створки этих клапанов уплотняются, края их становятся неровными. В

старческом возрасте происходит частичная атрофия сосочковых мышц, в связи, с чем может нарушаться функция клапанов. У новорожденных и детей грудного возраста сердце располагается высоко и лежит почти поперечно. Переход сердца из поперечного положения в косое начинается в конце первого года жизни ребенка. У 2-3-летних детей до одного года расположена на один межреберный

промежуток выше, чем у взрослых, верхняя находится на уровне второго межреберья. Верхушка сердца проецируется в четвертом левом межреберном промежутке кнаружи от среднеключичной мышцы. Масса сердца несколько больше у мальчиков, чем у девочек. Эта разница увеличивается вначале медленно (до 11 лет), затем сердце девочек увеличивается быстрее и в 13-14 лет оно у них становится больше. А после этого возраста масса сердца у мальчиков вновь нарастает более интенсивно.

Параллельно с ростом сердца увеличиваются и размеры магистральных сосудов, однако, темп их роста более медленный. Так, если объем сердца к 15 годам увеличивается в 7 раз, то окружность аорты только в 3 раза. С годами несколько уменьшается разница в величине просвета отверстий легочной артерии и аорты.

Просвет артерии в целом с возрастом несколько сужается относительно размеров сердца и нарастающей длины тела. Только после 16 лет происходит некоторое расширение артериального сосудистого русла. Вены растут быстрее артерий, к 16 годам их просвет становится вдвое шире артерий. С ростом сосудов происходит и развитие в них мышечной оболочки и соединительнотканных элементов. На протяжении первых лет жизни и в подростковом возрасте происходит серия поворотов и перемещений сердца внутри грудной клетки. Частота пульса у детей. Пульс новорожденных аритмичен, характеризуется неодинаковой продолжительностью и неравномерностью отдельных пульсовых норм и промежутков между ними. Пульс у детей всех возрастов чаще, чем у взрослых, что в первую очередь объясняется более интенсивным обменом веществ. Во сне пульс у детей замедляется. Этого не наблюдается у детей первых месяцев жизни; разница в пульсе во время сна и бодрствования у детей до 1-2 лет составляет около 10 ударов в минуту, а после 4-5 лет она может достигать 15-20 ударов в минуту.

С возрастом у детей растет преимущественно систолическое (максимальное) артериальное давление. Диастолическое (минимальное) имеет тенденцию только к повышению. Рост давления происходит более интенсивно в первые 2-3 года жизни.

Повышение давления с возрастом идет параллельно росту скорости распространения пульсовой волны по сосудам мышечного типа и связано с повышением их тонуса. Показатель артериального давления тесно

 

 

связан с физическим развитием детей. Имеет значение не только достигнутый уровень размеров или массы тела, но и их динамика, то есть темп роста ребенка. Наивысшие нормальные показатели артериального давления отмечаются в те периоды, когда имеет место наиболее интенсивное увеличение размеров тела, но еще не произошли соответствующие нарастания массы сердечной мышцы. У старших школьников и подростков изменение артериального давления отражает и созревание эндокринной системы, прежде всего увеличение активности надпочечников.

У новорожденного среднее артериальное давление равно 50-58, у детей 3-7 лет – 73-77, 8-14 лет – 80-86 мм рт. ст. С возрастом происходит увеличение ударного и минутного объема крови.

36 Органы пищеварения: строение, функции и возрастные особенности

Органы пищеварения новорожденного.Органы пище­варения начинают функционировать еще задолго до срока рож-дения. Однако вплоть до конца внутриутробного периода секретор-ная функция пищеварительного тракта выражена очень'слабо, так как отсутствуют раздражители, стимулирующие секрецию. Загла­тывание околоплодной жидкости, наблюдающееся во второй поло­вине беременности, не может служить достаточно сильным раздра­жителем, хотя и ведет к перевариванию главным образом белков, содержащихся в небольшом количестве в околоплодной жидкости. Секреторная функция усиливается лишь после рождения, когда пища, попадающая в полость рта, действует как безусловный раз­дражитель, вызывающий рефлекторное отделение пищеварительных соков. Для новорожденного ребенка акт сосания — единственный способ ппгтуирнияпитятр.п^нму пгпт.ггттг. Осуществление этого слож-нотогрефлекторного акта облегчается особенностями полости рта ребенка. При сосании в переднби части полости рта образуется замкнутоепространство, почти' целиком занятое языком. Сокраще­ние мышц, тянущих книзу нижнюю челюсть, вызывает в замкнутом пространстве отрицательное давление, которое при повторных соса­тельных движениях постепенно достигает 40 и даже 100 мм ртут­ного столба. После нескольких сосательных движений челюсти сжимаются и выдавливают из соска молоко.

.Желудочный сок нпнпрп-жттрнипгг» содержит мало пепсина, но боггахимозином, или сычужным ферментом. Особенность этого фер~мента заключается в.том, что он действует только в слабокислой среде, тогда как пепсин может действовать лишь в более кислой среде. Соляная кислота в желудочном соке новорожденного содер-жится"в количестве, наиболее благоприятном для действия химо­зина, который створаживает и частично расщепляет белки молока.

Желудок новорожденного расположен горизонтально в левом подреберье. Его емкость очень невелика — примерно 30 куб. см. Однако она быстро увеличивается и уже на 4—6-й день достигает

40—50 куб, см, а на 15-й — 90 куб. см. Под влиянием поступающей '""пищи' желудок всегда несколько растягивается. Повторное растя­жение желудка при каждом" кЬрмле^нии^ а также его двигательная активность способствуют усиленному_достз^желудочной стенки.

При грудном кормлении содержимое желудка полностью перехо­дит в кишечник через 272—3'часа,'а "при вскармливании коровьим молоком—значительно позднее (через 3—4 часа). По__м^де_осво-бождения желудка от пищи н^^инает„_г[сшйш1ать.ся__вог[буди^1ость «пищевых центров»"т^"'тех участков мозга, которые регулируют деятельность^ органов пищеварения. У ребенка появляются сосатель­ные движения, сначала слабые', а потом все более интенсивные и частые. Возбуждение, как это свойственн'о"р'аннёму возрасту, лег-ко иррадиирует на другие участки мозга, что ведет к прекращению сна, возникновению сосательных движений, общей двигательной ак­тивности, беспокойства, крика.

Переполнение желудка, а нередко и тормошение ребенка после кормления ведут к срыгиванию. чему способствует широкий нижний конец пищевод? и слабость мыш^шых.^бдазойандй-Н а границе меж­ду пищеводом п желудком.

Тонкий кишечник у новорожденных всего лишь в ^ раза короче. чем у взрослых: его длина около 3 м. Пйщеварительные—сшщ, из­ливающиеся в тонкий кишечник, уже в первые дни содержат все основные 'федм^нты, обеспечивающие процесс переваривания. Под-желудодн.а_я^ел_еза относительно очень мала, и вырабатываемый ею сок обладает меньшей активностью, чем в последующие_месяцы.

Перистальтика кишечника очень непостоянна: она резко усйли-' вается под влиянием как местного раздражения (например, броже­ния содержимого кишки), так и внешних воздействий на организм (например, перегревания, резкого звукового раздражения). Общее беспокойство и крик ребенка также ведут к усилению перистальти­ки. Весь путь по тонким кишкам пищевая кашица проходит за 12— 30 часов, а при искусственном вскармливании — медленнее.

Длинп тп.пгтых—1ашшц__новорожденного примерно 60с^_--(у взрослых—130 см). Здесь происходит образование ка,ла7Так на-зываемый первородный кал, или меконий,образуется.еще до рожде­ния за счет слущивающегося эпителия кишечника и пищеваритель­ных соков. Он темного цвета, не имеет запаха и выделяется уже в первые часы жизни. В течение следующих 2—3 дней кал меняет­ся: меконий постепенно исчезает, а вместо него появляются харак­терные для грудного ребенка испражнения, образовавшиеся в ос­новном из непереваренных остатков пищи. В эти же дни начинают появляться в кале и Микробы, которые заносятся в пищеваритель­ный тракт. Низкая кислотность, желудочного сока новорожденных недостаточна для предохранения кишечника от микробов: в же­лудке они не ппги^а}пт и д gimipuHHKf интенсивно размножаются.

Развитие органов пищеварения после рождения.На протяже-нии первого года жизни в строении и функции органов пищева-

рения происходят значительные изменения, частично связанные с постепенным переходом на смешанное питание. Появляются же­вательные движения, причем сила сжимания челюстей увеличи­вается в несколько раз. Слюноотделение, крайне незначительное в первые 2—3 месяца жизни, в последующие месяцы постепенно усиливается, становится хорошо выраженным условнорефлектор-ное отделение слюны на вид пищи.

Очень быстро растет желудок. Его емкость достигает к концу года примерно 300—350 куб. см, к 2 годам — 600 — 700 куб. см, а к 6—7 годам — 1000—1100 куб. см. Особенно увеличивается так называемое дно желудка, т. е. та его часть, в которую открывается пищевод. При этом пилорическая (выходная) часть желудка опу­скается, и он принимает положение, близкое к вертикальному. Со­ответственно увеличению общей поверхности слизистой оболочки желудка возрастает количество желудочных желез. Отделение сока становится более значительным. Увеличивается его кислотность, что ведет к повышению активности пепсина. К концу дошкольного возраста кислотность желудочного сока лишь немногим меньше, чем у взрослых. Фермент химозин, требующий слабой кислотности, ста­новится малоактивным, зато значительно увеличивается активность другого фермента — пепсина. Усиливается деятельность и других пищеварительных желез — поджелудочной и кишечных.

Длина кишечника быстро увеличивается в течение первых двух лет жизни. К 2 годам длина тонких кишок превышает 4,5 м, а тол­стых — достигает 80 см. В последующие годы рост кишечника за­медляется, снова усиливаясь после 8 лет.

Двигательная функция пищеварительного тракта уже к 3—4 го­дам становится почти такой же, как у взрослых.

Акт дефекации. Начало формирования каловых масс можно обнаружить уже в тонких кишках. В состав кала входят непере­варенные и невсосавшиеся остатки пищевой кашицы. В основном, однако, каловые массы формируются в толстых кишках за счет непереваренных остатков пищевой кашицы, слизи и слущивающего­ся кишечного эпителия. Постепенно продвигаясь вперед, каловые массы попадают в прямую кишку, растягивая ее. Акт дефекации, т. е. выведение каловых масс наружу, происходит. рефлекторно в ответ на растяжение прямой кишки. Нервный центр этого рефлек­са находится в нижнем отделе спинного мозга. Однако импульсы с прямой кишки, как и со всех других участков тела, достигают и коры больших полушарий, вызывая ощущение позыва к дефека­ции. Оно быстро исчезает вследствие прекращения потока аффе-рентчых импульсов, снова появляясь при растяжении прямой кишки новой порцией кала.

В первые два месяца жизни дефекация происходит 2—4, а ино­гда и 8 раз в сутки. Кал имеет вид желтой кашицы с кисловатым запахом. Иногда кал бывает сильно водянистым или с зеленова­тыми комочками и нитями слизи. Это признаки временной неустой-

чивости пищеварительного тракта. На них не следует обращать внимания, если ребенок нормально прибавляет в весе и нет других' признаков, свидетельствующих о заболевании. Если грудное моло­ко полностью переваривается и усваивается, каловые массы так медленно накапливаются, что дефекация может происходить даже один раз в 2—3 дня.

При переходе на смешанное питание, а также при вскармлива­нии коровьим молоком каловые массы становятся темнее, гуще и приобретают неприятный запах. На 2-м году жизни дефекация обычно происходит несколько реже — 1—2 раза в сутки. У стар­ших детей, как и у взрослых, имеются прочно образованные поло­жительные условные рефлексы между определенной обстановкой и актом -дефекации. Имеются у них и отрицательные, т. е. тормо­зящие, условные рефлексы на позывы: рефлекс дефекации задер­живается, даже несмотря на сильные позывы.

У детей положительный условный рефлекс вырабатывают, вы­саживая детей на горшок. Высаживать ребенка надо в тот момент, когда скорее всего можно ожидать дефекацию. Позыв к дефекации чаще всего появляется вслед за приемом пищи, особенно после первого утреннего кормления. Это объясняется тем, что поступле­ние пищи вызывает усиление двигательной активности кишечника, что проявляется в возникновении быстрых перистальтических волн, проходящих по всему кишечнику. Чем длительней был период по­коя пищеварительного тракта, тем активней происходит быстрая перистальтика.

Своевременное удаление кала — существенное условие нормаль­ной деятельности пищеварительного тракта. Если приучить ребенка к дефекации всегда в одно и то же время дня, например после пер­вой утренней еды, то постоянное соблюдение такого режима будет способствовать выработке условных рефлексов на время, облегчаю­щих акт дефекации. Длительное торможение этого акта путем пре­одоления позывов нередко способствует развитию стойких запоров.

Наиболее существенные морфологические и функциональные отличия между органами пищеварения взрослого человека и ребенка наблюдаются только в первые годы постнатального развития. Функциональная активность слюнных желез проявляется с появлением молочных зубов (с 5-6 месяцев). Особенно значительное усиление слюноотделения происходит в конце первого года жизни. В течение первых двух лет интенсивно идет формирование молочных зубов. В возрасте 2-2,5 года ребенок имеет уже 20 зубов и может употреблять сравнительно грубую пищу, требующую пережевывания. В последующие годы, начиная с 5-6 лет, молочные зубы постепенно заменяются на постоянные.

В первые годы постнатального развития интенсивно идет формирование других органов пищеварения: пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника, печени и поджелудочной железы. Меняются их размеры, форма и функциональная активность. Так, объем желудка с момента рождения до 1 года увеличивается в 10 раз. Форма желудка у новорожденного округлая, после 1,5 лет желудок приобретает грушевидную форму, а с 6-7 лет его форма ничем не отличается от желудка взрослых.

Значительно изменяется строение мышечного слоя и слизистой оболочки желудка. У детей раннего возраста наблюдается слабое развитие мышц и эластических элементов желудка. Желудочные железы в первые годы жизни ребенка еще недоразвиты и малочисленны, хотя и способны секретировать желудочный сок, в котором содержание соляной кислоты, количество и функциональная активность ферментов значительно ниже, чем у взрослого человека. Так, количество ферментов, расщепляющих белки, увеличивается с 1,5 до 3 лет, затем в 5-6 лет и в школьном возрасте до 12-14 лет. Содержание соляной кислоты увеличивается до 15-16 лет. Низкая концентрация соляной кислоты обусловливает слабые бактерицидные свойства желудочного сока у детей до 6-7 лет, что способствует более легкой восприимчивости детей этого возраста к желудочно-кишечным инфекциям.

В процессе развития детей и подростков существенно меняется и активность содержащихся в нем ферментов. Особенно значительно меняется в первый год жизни активность фермента – химозина, действующего на белки молока. У ребенка 1-2 месяцев его активность в условных единицах равна 16-32, а в 1 год может достигать 500 ед., у взрослых этот фермент полностью теряет свое значение в пищеварении. С возрастом нарастает также активность других ферментов желудочного сока и в старшем школьном возрасте она достигает уровня взрослого организма. Следует отметить, что у детей до 10 лет в желудке активно идут процессы всасывания, в то время как у взрослых эти процессы осуществляются в основном только в тонком кишечнике.

Поджелудочная железа развивается наиболее интенсивно до 1 года и в 5-6 лет. По своим морфофункциональным параметрам она достигает уровня взрослого организма к окончанию подросткового возраста (в 11-13 лет завершается ее морфологическое развитие, а в 15-16 лет – функциональное). Аналогичные темпы морфофункционального развития наблюдаются у печени и всех отделов кишечника.

Таким образом, развитие органов пищеварения идет параллельно с общим физическим развитием детей и подростков. Наиболее интенсивный рост и функциональное развитие органов пищеварения наблюдается в 1-й год постнатальной жизни, в дошкольном возрасте и в подростковом периоде, когда органы пищеварения по своим морфофункциональным свойствам приближаются к уровню взрослого организма. Кроме того, в процессе жизни у детей и подростков легко вырабатываются условные пищевые рефлексы, в частности рефлексы на время приема пищи. В связи с этим важно приучить детей к строгому соблюдению режима питания. Важное значение для нормального пищеварения имеет соблюдение «пищевой эстетики».

37 Органы дыхания: функции и возрастные особенности

Строение и функции органов дыхания и их возрастные особенности

Дыхательная система человека подразделяется:

· Воздухоносные пути к ним относятся полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи.

· Респираторная часть или легкие - состоит из паренхиматозного образования, которое делится на альвеолярные пузырьки, в которых происходит газообмен.

Все звенья дыхательной системы претерпевают с возрастом существенные структурные преобразования, что определяет особенности дыхания детского организма на разных этапах развития.

Воздухоносные пути и респираторная часть начинаются носовой полостью. Воздух поступает через ноздри, носовая полость делится на две половины, а сзади с помощью хоан сообщается с носоглоткой. Стенки носовой полости образованы костями и хрящами, выстланы слизистой оболочкой. Слизистая оболочка носовой полости обильно снабжена кровеносными сосудами и покрыта многослойным мерцающим эпителием.

Проходя через носовую полость, воздух согревается, увлажняется и очищается. В полости носа находятся обонятельные луковицы, благодаря которым человек воспринимает запах.

К моменту рождения носовая полость ребенка недоразвита, она отличается узкими носовыми отверстиями и практически отсутствием придаточных пазух, окончательное формирование которых происходит в подростковом возрасте. Объем носовой полости с возрастом увеличивается в 2.5 раза. Структурные особенности носовой полости детей раннего возраста затрудняют носовое дыхание, дети часто дышат с открытым ртом, что приводит к подверженности простудными заболеваниями. Фактором этого могут быть аденоиды. "Заложенный " нос влияет на речь - гнусавость. Ротовое дыхание вызывает кислородное голодание, застойные явления в грудной клетке и черепной коробке, деформацию грудной клетки, понижение слуха, частые отиты, бронхиты, неправильное (высокое) развитие твердого неба, нарушение носовой перегородки и формы нижней челюсти. С носовой полостью связаны воздухоносные пазухи соседних костей - придаточные пазухи носа. В придаточные пазухи носа могут развиваться воспалительные процессы: гайморит - воспаление гайморовой, верхнечелюстной придаточной пазухи носа; фронтит - воспаление лобной пазухи.

Из полости носа воздух попадает в носоглотку, а затем в ротовую и гортанную часть глотки.

Глотка у ребенка отличается меньшей длиной и большей шириной, а также низким расположением слуховой трубки. Особенности строения носоглотки приводят к тому, что заболевания верхних дыхательных путей у детей часто осложняются воспалением среднего уха. Также серьезно отражается на здоровье детей заболевание миндалевых желез расположенных в глотке. Тонзиллит - воспаление миндалин. Аденоиды являются одним из видов заболеваний миндалевых желез - увеличение третьего миндалика.

Следующее звено воздухоносных путей - гортань. Гортань расположена на передней поверхности шеи, на уровне 4-6 шейных позвонков, по обоим бокам ее располагаются доли щитовидной железы, а сзади - глотка. Гортань имеет форму воронки. Ее скелет образован парными и непарными хрящами, соединенными между собой суставами, связками и мышцами. Непарные хрящи - щитовидный, надгортанник, перстневидный. Парные хрящи - рожковидный, черпаловидный. Надгортанник покрывает вход в гортань во время глотания. Изнутри гортань покрыта слизистой оболочкой с мерцательным эпителием. Гортань служит для проведения воздуха и одновременно является органом звукообразования, в котором участвуют две голосовые связки, это слизистые складки, состоящие из эластических соединительных волокон. Связки натянуты между щитовидным и черпаловидным хрящами, и ограничивают голосовую щель.

У детей гортань короче, уже и располагается выше, чем у взрослых. Наиболее интенсивно гортань растет на 1-3 годах жизни и в период полового созревания - у мальчиков образуется кадык, удлиняются голосовые связки, гортань становится шире и длиннее чем у девочек, происходит ломка голоса.

Слизистая оболочка воздухоносных путей более обильно снабжена кровеносными сосудами, нежна и ранима, содержит меньше слизистых желез предохраняющих ее от повреждений.

От нижнего края гортани отходит трахея. Трахея - длиной около 12 см. (длина ее увеличивается в соответствии с ростом туловища, максимально ускоренный рост в 14 - 16 лет), состоит из хрящевых полуколец. Задняя стенка трахеи мягкая, прилегает к пищеводу. Изнутри выстлана слизистой оболочкой содержащей железы, которые выделяют слизь. Из области шеи трахея переходит в грудную полость и делится на два бронха, слева шире и короче, а справа - уже и длиннее. Бронхи входят в легкие и там делятся на бронхи меньшего диаметра-бронхиолы, которые разделяются еще на более мелкие, образуя бронхиальное дерево, которое в свою очередь образует ворота легких. В грудной полости расположены два легких, они имеют форму конуса. На обращенной к сердцу стороне каждого легкого, располагаются углубления - ворота легкого, через которые проходят бронх, нерв легкого, кровеносные и лимфатические сосуды. Бронх в каждом легком ветвится. Бронхи, как и трахея, в стенках содержат хрящи. Самые маленькие разветвления бронхов - бронхиолы, они не имеют хрящей, но снабжены мышечными волокнами и способны сужаться.

Легкие располагаются в грудной клетке. Каждое легкое покрыто серозной оболочкой - плеврой. Плевра состоит из двух листов: пристеночный лист - прилегает к грудной клетке, внутринносный - сросся с легким. Между двумя листами имеется пространство - плевральная полость, заполнена серозной жидкостью, которая облегчает скольжение листов плевры при дыхательных движениях. В полости плевры воздуха нет и давление там отрицательное. Плевральная полость между собой не сообщается.

Правое легкое состоит из трех, а левое из двух долей. Каждый отдел легкого состоит из сегментов: в правом - 11 сегментов, в левом - 10 сегментов. Каждый сегмент в свою очередь состоит из множества легочных долек. Структурной единицей является аценус - конечная часть бронхиолы с альвеолярными пузырьками. Бронхиолы переходя в расширение - альвеолярные ходы, на стенках которых находятся выпячивания - альвеолы. которые являются конечной частью дыхательного пути. Стенки легочных пузырьков состоят из однослойного плоского эпителия и к ним примыкают капилляры. Через стенки альвеол и капилляров осуществляется газообмен: в кровь из альвеол поступает кислород, а обратно углекислый газ. В легких насчитывают до 350 млн. альвеол, а их поверхность достигает 150 м².

Большая поверхность альвеол способствует лучшему газообмену

У детей легкие растут за счет увеличения объема альвеол (у новорожденных диаметр альвеол 0,07 мм, у взрослых достигает 0,2 мм). Усиленный рост легких происходит до трех лет. Число альвеол к 8 годам достигает числа их у взрослого человека. В возрасте от 3 до 7 лет темп роста легких сниженный. Особенно энергично альвеолы растут после 12 лет, объем легких к этому возрасту увеличивается в 10 раз по сравнению с новорожденным, а к концу периода полового созревания в 20 раз. Соответственно изменяется газообмен в легких, увеличение суммарной поверхности альвеол приводит к возрастанию диффузионных возможностей легких.

Дыхательные движения

Обмен газов между атмосферным воздухом и воздухом который находится в альвеолах, происходит благодаря ритмическому чередованию актов вдоха и выдоха.

В легких нет мышечной ткани, активно сокращается, они не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам. При их параличе дыхание становится невозможным, хотя дыхательные органы при этом не поражены.

Вдох осуществляется следующим образом: под влиянием нервных импульсов грудной клетки и диафрагма межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят их несколько в сторону, при этом увеличивается объем грудной клетки. 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 находятся в герметично закрытой грудной клетке, пассивно двигаются за ее движущимися стенками, так как при помощи плевры они приращены к грудной клетке. Этому способствует отрицательное давление в грудной клетке. При вдохе легкие растягиваются, давление в них падает и становится ниже атмосферного, и наружный воздух устремляется в легкие. При выдохе мышцы расслабляться, ребра опускаются, объем грудной клетки уменьшается, легкие стягиваются, давление в них повышается и воздух устремляется наружу. Глубина вдоха зависит от увеличения грудной клетки при вдохе. Для акта дыхания очень важно состояние легочной ткани, которая обладает эластичностью т.е. легочная ткань оказывает определенное противодействие растяжению.

Типы дыхания. По мере созревания костно-мышечного аппарата дыхательной системы, и особенности его развития у мальчиков и девочек определяют возрастные и половые различия типов дыхания. У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. В связи с этим у новорожденных дыхание диафрагмальное. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка грудная клетка опускается вниз, ребра принимают косое положение - дыхание ребенка становится грудобрюшным с преобладанием диафрагмального. В возрасте от 3 до 7 лет преобладает грудной тип дыхания. А в 7-8 лет выявляются половые отличия в типе дыхания. У мальчиков преобладает брюшной тип, а у девочек - грудной. Заканчивается половая дифференцировка к 14-17 годам. Типы дыхания у юношей и девушек могут меняться в зависимости от занятия спортом, трудовой деятельности.

Возрастные особенности строения грудной клетки и мышц обуславливает особенности глубины и частоты дыхания в детском возрасте. В спокойном состоянии взрослый человек делает 16-20 дыхательных движений в минуту, за один вдох вдыхается 500 мл. воздуха. Объем воздуха характеризует глубину дыхания.

Дыхание новорожденного частое и поверхностное. У детей первого года жизни частота дыхания 50-60 дыхательных движений в минуту, 1-2 года 30 - 40 дыхательных движений в минуту, 2-4 года 25-35 дыхательных движений в минуту, 4-6 лет 23-26 дыхательных движений в минуту. У детей школьного возраста происходит дальнейшее уменьшение темпа дыхания, 18-20 дыхательных движений в минуту. Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечивает высокую вентиляцию легких. Объем выдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни - 30 мл., в 1 год - 70 мл., в 6 лет - 156 мл., в 10 лет - 240 мл., в 14 лет - 300 мл. Минутный объем дыхания - это количество воздуха которое человек выдыхает за 1 минуту, чем чаще дыхание, тем выше минутный объем.

Жизненная емкость легких. Важной характеристикой функционирования дыхательной системы является жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после глубокого вдоха. ЖЕЛ меняется с возрастом, зависит от длины тела, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц, пола. При спокойном дыхании за один вдох в легкие поступает около 500 см³ воздуха - дыхательный воздух. При максимальном вдохе после спокойного выдоха в легкие поступает в среднем на 1500 см³ воздуха больше чем при спокойном вдохе - дополнительный объем. При максимальном выдохе после обычного вдоха из легких может выйти на 1500 см³ воздуха больше, чем при обычном выдохе - резервный объем. Все эти три типа объема дыхательный, дополнительный, резервный вместе и составляют ЖЕЛ: 500 см³ +1500 см³ +1500 см³ = 3500 см³. После выдоха, даже самого глубокого, в легких остается около 100 см³ воздуха - остаточный воздух, он остается даже в легких трупа, дышавшего ребенка или взрослого человека. Воздух поступает в легкие с первым вдохом после рождения. ЖЕЛ определяется с помощью специального прибора - спирометра. Обычно ЖЕЛ больше у мужчин, чем у женщин. У тренированных людей ЖЕЛ больше, чем у нетренированных. У ребенка ЖЕЛ можно определить при его сознательном участии лишь после 4-5 лет.

Дыхательный центр. Регуляция дыхания осуществляется ЦНС, специальные области которой обуславливают автоматическое дыхание - чередование вдоха и выдоха и произвольное дыхание, обеспечивающее приспособительные изменения в системе органов дыхания, который соответствуют ситуации и рода деятельности. Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно, импульсацией, поступающей из различных рецепторов и гуморально. Центр дыхания это группа нервных клеток, который располагаются в продолговатом мозге, его разрушение приводит к остановке дыхания. В дыхательном центре различают два отдела: отдел вдоха и отдел выдоха, функции, которых взаимосвязаны. При возбуждении отдела вдоха происходит торможение отдела выдоха и наоборот. Участвуют в регуляции дыхания специальные скопления нервных клеток в мосту и промежуточном мозге. В спинном мозге находится группа клеток, отростки которых идут в состав спинномозговых нервов к дыхательным мышцам. В дыхательном центре попеременно возбуждение сменяется торможением. При вдохе легкие расширяются их стенки растягиваются, что раздражает окончания блуждающего нерва. Возбуждение передается к дыхательному центру и тормозит его деятельность. Мышцы перестают получать возбуждение от дыхательного центра и расслабляются, грудная клетка опускается, ее объем уменьшается, происходит выдох. При расслаблении центростремительный волокна блуждающего нерва перестают возбуждаться, и дыхательный центр не получает тормозящих импульсов, вновь возбуждается - наступает очередной вдох. Таким образом, происходит как бы саморегуляция: вдох вызывает выдох, а выдох вызывает вдох.

Деятельность дыхательного центра также регулируется гуморально, изменяясь в зависимости от химического состава крови. Причиной изменения деятельности дыхательного центра является концентрация углекислоты в крови. Она является специфическим возбудителем дыхания: повышение концентрации углекислоты в крови приводит к возбуждению дыхательного центра - дыхание становится частым и глубоким. Это продолжается до тех пор, пока не снизится уровень углекислоты в крови до нормального. На понижение концентрации углекислоты в крови дыхательный центр отвечает понижением возбудимости вплоть до полного прекращения своей деятельности на некоторое время. Ведущим физиологическим механизмом, влияющим на дыхательный центр, является рефлекторный, за которым следует гуморальный. Дыхание подчинено коре головного мозга, о чем свидетельствует факт произвольной задержки дыхания или изменение частоты и глубины дыхания, учащение дыхания при эмоциональных состояниях человека. Возбуждение дыхательного центра может вызывать и понижение содержания кислорода в крови. С дыханием связаны также защитные акты как кашель, чихание, они осуществляются рефлекторно. Кашель возникает в ответ на раздражение слизистой оболочки гортани, глотки или бронхов. А чихание - при раздражении слизистой оболочки носа. Газообмен резко увеличивается при физической нагрузке, так как во время работы в мышцах повышается обмен веществ, а значит, потребление кислорода и выделение углекислоты. Особенности регуляции дыхания в детском возрасте. К моменту рождения ребенка его дыхательный центр способен обеспечивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла (вдох и выдох), но не так совершенно, как у детей старшего возраста. Это связано с тем, что к моменту рождения функциональное формирование дыхательного центра еще не закончилось. Об этом свидетельствует большая изменчивость частоты, глубины, ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низкая. Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 11 годам уже хорошо выражена возможность приспособления дыхания к различным условиям жизнедеятельности. Следует отметить, что в период полового созревания происходит временные нарушения регуляции дыхания, и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека.

По мере созревания коры больших полушарий совершенствуется возможность произвольно изменять дыхание - подавлять дыхательные движения или производить максимальную вентиляцию легких. Дети не могут при физических нагрузках значительно изменить глубину дыхания, а учащают дыхание. Дыхание становится еще более частым и поверхностным. Это приводит к более низкой эффективности вентиляции легких, особенно у маленьких детей.

Гигиенические требования к воздушной среде учебных заведений

Гигиенические свойства воздушной среды определяются не только ее химическим составом, но и физическим состоянием: температурой, влажностью, давлением, подвижностью, напряжением электрического поля атмосферы, солнечной радиацией и др. Для нормальной жизнедеятельности человека огромное значение имеет постоянство температуры тела и окружающей среды, что оказывает влияние на равновесие процессов теплообразования и теплоотдачи. Высокая температура окружающего воздуха затрудняет отдачу тепла, что приводит к повышению температуры тела. При этом учащаются пульс и дыхание, нарастает утомляемость, падает работоспособность. Также затрудняет теплоотдачу и усиливает потоотделение пребывание человека в условиях повышенной относительной влажности. При низких температурах наблюдается большая теплопотеря, что может привести к переохлаждению организма. При повышенной влажности воздуха и низкой температуре опасность переохлаждения и простудных заболеваний значительно повышается. Кроме того, потеря тепла организмом зависит от скорости движения воздуха и самого организма (езда на открытой машине, велосипеде и т.д.). Электрическое и магнитное поля атмосферы также влияют на человека. Например, отрицательные электрочастицы воздуха положительно действуют на организм (снимают утомляемость, повышают работоспособность), а положительные ионы, наоборот, угнетают дыхание и т.д. Отрицательные ионы воздуха более подвижны, и их называют легкими, положительные - менее подвижны, поэтому их называют тяжелыми. В чистом воздухе преобладают легкие ионы, а по мере его загрязнения они оседают на пылинках, капельках воды, переходя в тяжелые. Поэтому воздух становится теплым, спертым и душным. В воздухе содержатся примеси разного происхождения: пыль, дым, различные газы. Все это отрицательно сказывается на здоровье людей, животных и жизнедеятельности растений. Кроме пыли, в воздухе содержатся и микроорганизмы - бактерии, споры, плесневые грибки и др. Их особенно много в закрытых помещениях.

Микроклимат школьных помещений. Микроклиматом называют совокупность физико-химических и биологических свойств воздушной среды. Для школы эту среду составляют ее помещения, для города - его территория и т.д. Гигиенически нормальный воздух в школе - важное условие успеваемости и работоспособности учеников. При длительном пребывании в классе или кабинете 35-40 учеников воздух перестает отвечать гигиеническим требованиям. Изменяются его химический состав, физические свойства и бактериальная загрязненность. Все эти показатели резко возрастают к концу уроков.

Косвенным показателем загрязнения воздуха в закрытых помещениях является содержание углекислого газа. Предельно допустимая концентрация (ПДК) углекислого газа в школьных помещениях составляет 0,1 %, но уже при меньшей его концентрации (0,08 %) у детей младших возрастов наблюдается снижение уровня внимания и сосредоточенности.

Наиболее благоприятными условиями в классе являются температура 16-18°C и относительная влажность 30-60 %. При этих нормах дольше всего сохраняется работоспособность и хорошее самочувствие учащихся. При этом разница температуры воздуха по вертикали и горизонтали класса не должна превышать 2-3°C, а скорость движения воздуха - 0,1-0,2 м/с.

В спортивном зале, рекреационных помещениях, мастерских температура воздуха должна поддерживаться на уровне 14-15°C. Расчетные нормы объема воздуха на одного ученика в классе (так называемый воздушный куб) обычно не превышают 4,5-6 куб. м. Но, чтобы в воздухе класса в течение урока концентрация углекислого газа не превышала 0,1 %, ребенку 10-12 лет требуется около 16 куб. м воздуха. В возрасте 14-16 лет потребность в нем увеличивается до 25-26 куб. м. Эта величина названа объемом вентиляции: чем старше ученик, тем она больше. Для обеспечения указанного объема необходима трехкратная смена воздуха, что достигается вентиляцией (проветриванием) помещения.

Естественная вентиляция. Приток наружного воздуха в помещение ввиду разности температуры и давления через поры и щели в строительном материале или через специально проделанные проемы называют естественной вентиляцией. Для проветривания классных комнат по такому типу используют форточки и фрамуги. Последние имеют преимущество перед форточками, так как наружный воздух через открытую фрамугу поступает сначала вверх, к потолку, где согревается и теплым опускается вниз. При этом находящиеся в помещении люди не переохлаждаются и ощущают приток свежего воздуха. Фрамуги можно оставлять открытыми во время занятий даже зимой.

Площадь открытых форточек или фрамуг не должна быть меньше 1/50 площади пола класса - это так называемый коэффициент проветривания. Проветривание классных комнат должно проводиться регулярно, после каждого урока. Наиболее эффективным является сквозное проветривание, когда во время перемены одновременно открываются форточки (или окна) и двери класса. Сквозное проветривание позволяет за 5 мин снизить концентрацию СО2 до нормы, уменьшить влажность, количество микроорганизмов и улучшить ионный состав воздуха. Однако при таком проветривании в помещении не должно быть детей. Особое внимание уделяется проветриванию кабинетов, химических, физических и биологических лабораторий, где после проведения опытов могут оставаться ядовитые газы и пары.

Искусственная вентиляция. Это вентиляция приточная, вытяжная и приточно-вытяжная (смешанная) с естественным или механическим побуждением. Такая вентиляция устанавливается чаще всего там, где необходимо удаление отработанного воздуха и газов, образующихся при проведении опытов. Ее называют принудительной вентиляцией, так как воздух выводится наружу с помощью специальных вытяжных каналов, которые имеют несколько отверстий под потолком комнаты. Воздух из помещений направляется на чердак и по трубам выводится наружу, где для усиления тока воздуха в вытяжных каналах устанавливают тепловые побудители движения воздуха - дефлекторы или электрические вентиляторы. Устройство этого вида вентиляции предусматривается во время строительства зданий.