- •Критические и сенситивные периоды развития.
- •Особенности опорно-двигательного аппарата ребенка.
- •Система крови
- •Дыхательная система
- •Пищеварительная система
- •Нервная система
- •Спинной мозг
- •Анализаторы
- •Деление клеток
- •Митоз. Биологическое значение митоза.
- •Мейоз. Биологическое значение мейоза.
- •Мутационная изменчивость.
- •Модификационная изменчивость.
Система крови
Внутреннюю среду организма составляют кровь, тканевая жидкость и лимфа. Они заполняют сосуды и межтканевые промежутки, участвуют в тканевом дыхании, защите организма от попавших микробов, доставке питательных веществ и выносят из организма продукты распада.
Кровь, тканевая жидкость и лимфа сохраняют относительное постоянство своего состава и физико-химических свойств (одинакового количества воды в клетках и тканях, нормальной жизнедеятельности их и всего организма в целом).
Абсолютное количество крови у детей увеличивается с возрастом, относительное же (на 1 кг веса) уменьшается. Общее количество крови по отношению к весу детей у новорожденного 14,7%, у годовалого 10,9%, у 6—10-летнего возраста составляет 6,97%, а у 11—16-летних — 6,81%. У мальчиков крови несколько больше, чем у девочек.
У человека в покое вся кровь делится на две части. Одна часть крови (55%) циркулирует по кровеносным сосудам тела, а остальная часть (45%) находится в депо — в органах: в капиллярах селезенки, печени, легких, подкожной клетчатки. Это депонированная кровь.
Кровь — это жидкая соединительная ткань, красного цвета, непрозрачная, клейкая, слабощелочной реакции, солоноватого вкуса. При длительном стоянии в пробирке на холоде и при добавлении противосвертывающих веществ разделяется на слои. Верхний слой — жидкая часть, нижний — клеточные, или форменные, элементы.
Плазма, или жидкая часть крови белкового характера, составляет 55—60% общего объема крови. Она слегка желтоватая, прозрачная, вязкая. В ее состав входит до 90—92% воды и 8—10% органических и неорганических веществ.
Большую часть плазмы составляют белки, в плазме содержатся продукты, вырабатываемые эндокринными железами человеческого тела, в виде гормонов и ферментов.
Эритроциты — безъядерные клетки крови. Их количество у детей соответствует нормам взрослого — 4,5—5 млн. в 1 куб. мм. Процесс образования эритроцитов связан с красным костным мозгом плоских костей и концевыми отделами трубчатых костей. Продолжительность жизни эритроцитов от 30 до 120 дней. Отжившие клетки разрушаются в печени и селезенке.
В цитоплазме эритроцитов имеется окрашенное вещество — гемоглобин,— содержащее железо. Оно придает крови красный цвет.
В крови 6—7-летппх детей до 80—81% гемоглобина, а у 10— 11-летних — 85%, что равно норме взрослых. При 100% гемоглобина крови в 100 мл ее содержится 17,3 г гемоглобина. Уменьшение гемоглобина до 70%, или 14 г на 100 мл крови, указывает на заболевание организма.
Гемоглобин соединяется с кислородом воздуха, образуя нестойкое соединение, которое называют оксигемоглобином. Этот процесс совершается в легких. В силу движения крови по сосудам оксигемоглобин доставляется к тканям, где диссоциирует на кислород и гемоглобин.
Гемоглобин может также соединяться с углекислым и угарным газом. Соединение его с угарным газом более стойкое, чем с кислородом или углекислым газом.
Уменьшение количества эритроцитов или содержания гемоглобина в них называют малокровием. Чем меньше ребенок, тем чаще может развиться у него малокровие, так как его кроветворные органы функционально слабы, а приток кислорода в легкие недостаточен в силу физиологических особенностей воздухоносных путей. Но малокровие может развиваться и от неправильного питания
Страдающие малокровием отличаются повышенной утомляемостью и частыми головокружениями. Кожа и видимые слизистые оболочки бледные, падает работоспособность.
Для борьбы с малокровием и предупреждения его необходимы прогулки, хорошее и систематическое проветривание помещений. В пищу следует использовать продукты, богатые железом и витаминами (печень, блюда из крови животных, яблоки, морковь, свежую землянику).
Лейкоциты — клетки, имеющие ядро и обладающие активной подвижностью. Их количество в I куб. мм крови от 8 до 11 тысяч.
Увеличение количества лейкоцитов по сравнению с приведенными данными носит название лейкоцитоза, а понижение — лейкопении. При заражении крови лейкоцитоз достигает 80 000, а при кори, болезнях крови и других заболеваниях лейкопения достигает 2000 и менее.
Лейкоцитоз в нерезкой форме может наблюдаться у здоровых детей и взрослых после приема пищи и некоторых видов работ. Лейкоциты в организме выполняют роль защитников, так как обладают свойством подвижности и фагоцитоза (пожирания).
В борьбе с инфекцией масса лейкоцитов погибает, а на их место прибывают новые, образующиеся в селезенке и лимфатических узлах.
Тромбоциты, или кровяные пластинки,— очень маленькие неправильной формы тельца. В них содержится специальное вещество — тромбокиназа,— принимающее участие в свертывании крови, т. е. образовании сгустка — тромба, закупоривающего раненые кровеносные сосуды.
Количество тромбоцитов в 1 куб. мм крови детей от 2 до 15 лет — 200—300 тысяч, а у взрослых — 300—400 тысяч. Пониженное количество тромбоцитов (до 150 тысяч) называют тромбопенией. Люди с такой болезнью могут потерять много крови от незначительных ранений.
Функции крови. Кровь в организме выполняет важнейшую функцию обмена веществ. Обогащает ткани кислородом и питательными веществами. Удаляет из организма продукты распада. Кроме того, она осуществляет жидкостную (гуморальную) регуляцию деятельности различных органов, так как разносит по всему организму вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции,— гормоны, которые в одних случаях усиливают, а в других — тормозят работу органов.
Кровь выполняет защитную функцию благодаря упомянутому свойству фагоцитоза, она содержит антитоксины, обезвреживающие вновь попадающие микробы, их яды и разрушают чужеродные белки. Этим они повышают невосприимчивость человека к болезням.
Кровь также принимает известное участие в поддержании постоянной температуры (функция терморегуляции), так как ее движение обеспечивает постоянное распределение тепла, образующегося в организме при обмене веществ.
Свертываемость крови. Кровь свертывается, т. е. переходит в желеобразное состояние. Скорость свертывания крови, выделившейся из кровеносных сосудов детей определяется в 4 — 4,5 минуты, что учитывается при всевозможных хирургических операциях.
Подобно крови, свертывается лимфа и межтканевая жидкость, вышедшие из своего русла. Их сгустки более рыхлые вследствие меньшего содержания белка фибрина.
При длительном стоянии крови, к которой прибавлено вещество, предотвращающее свертывание, эритроциты оседают, образуя темно-красный слой. Это свойство крови (РОЭ, т. е. реакция оседания эритроцитов) применяют в медицинской практике для обнаружения заболевания организма. РОЭ держится на цифрах, свойственных взрослым, в среднем 4—12 мм в час. При воспалении легких, туберкулезе, гриппе и других заболеваниях РОЭ достигает 20— 50 мм в час.
Кровообращение. Лимфообращение
В организме кровь проходит по сложному пути — большому и малому кругу кровообращения. При этом по одним сосудам кровь движется от сердца (аорта, легочная артерия), а по другим — к сердцу (нижняя и верхняя полые и легочные вены). Толчком к началу движения крови являются сокращения мышцы сердца. Дальнейшее продвижение крови по сосудам к тканям и возвращение ее в сердце обусловлены снижением давления при переходе от артерий к капиллярам, к венам и предсердиям.
Движение лимфы отличается от движения крови тем, что она движется только в одном направлении — из органов и попадает в крупные лимфатические сосуды, объединяющиеся в грудной и правый лимфатические протоки, которые в верхней части грудной клетки впадают в вены большого круга кровообращения. По пути лимфа проходит через лимфатические узлы.
Основной причиной движения лимфы является разность давления в различных частях лимфатической системы, а также присасывающее действие грудной полости при вдохе и сдавливающее воздействие скелетных мышц на лимфатические сосуды.
Органы кровообращения. Центром системы органов кровообращения является сердце — мышечный орган с непосредственно к нему относящимися сосудами разных диаметров. Самые большие сосуды имеют трехслойные стенки, а капилляры — однослойные. Все сосуды делят на три вида: артерии, вены и капилляры.
Основной сосуд, отходящий от сердца и дающий начало артериям, — аорта. Аорта детей отличается от аорты взрослых только размерами и большей эластичностью стенки. В ней выделяют восходящую часть, дугу и нисходящую часть, подразделяемую на грудную и брюшную.
От дуги аорты отходят сосуды к голове и верхним конечностям, а брюшная аорта разветвляется на сосуды нижних конечностей и органов таза.
Артерии почти на всем протяжении покрыты мышцами и только в некоторых местах залегают поверхностно и прилежат к костям. В таких местах можно прощупать пульс или прижать артерию с целью остановки кровотечения.
Кровь из мельчайших артерий переходит в капилляры, а они затем дают начало венам. Различают нижнюю и верхнюю полые вены, и первую входит система воротной вены, собирающая кровь от кишечника.
Все вены принято делить на поверхностные и глубокие.
Сердце. Сердце находится в грудной полости, между правым и левым легкими. Околосердечная сумка (перикард) одевает сердце. Между внутренней поверхностью перикарда и наружной поверхностью сердца имеется щелевидное пространство — полость перикарда. В ней находится до 20 мл жидкости, вырабатываемой и выделяемой самим перикардом.
Расширенная часть сердца (основание) находится на уровне второго, а его суженная часть (верхушка) — на уровне пятого межреберного промежутка.
Строение стенки. Стенка сердца состоит из трех слоев: наружного (эпикард), среднего (миокард) и внутреннего (эндокард).
Наиболее мощным слоем сердечной стенки является средний (мышечный) слой — миокард. У детей волокна тонкие, чем у взрослых, и слабее развиты, короче и расположены компактнее, не содержат жировых клеток, объединены в кольцевые, продольные или косые пучки.
Камеры сердца. В сердце различают две верхние камеры — предсердия и две нижние — желудочки. Через правое предсердие и желудочек протекает венозная кровь, а через левое предсердие и желудочек — артериальная. Емкость каждой камеры сердца возрастает постепенно. Особенно заметен этот прирост после 5—7 лет.
Правое предсердие принимаем кровь из двух крупных вен организма. В него открывается также общий венозный сосуд, собирающий кровь от стенок сердца.
Левое предсердие принимает кровь из четырех легочных вен т. е. по две из каждого легкого. Полость левого предсердия сообщается с левым желудочком через левое предсердно-желудочковс отверстие. Кровеносные сосуды, впадающие в левое и правое предсердия, не имеют клапанов. Желудочки сердца детей отличаются значительным ростом стенки в толщину.
Левый желудочек образован более толстыми стенками, так как он выполняет большую работу, чем правый.
Клапаны сердца. Одни клапаны имеют вид створок, а другие — полулуний или кармашков.
Створчатые клапаны благодаря наличию связи с сосочковыми мышцами не выворачиваются в полость предсердий в период сжатия желудочков.
Полулунные клапаны, в свою очередь, путем смыкания не допускают обратного тока крови из легочной артерии и аорты в желудочки.
Рост клапанов сердца идет параллельно росту всего сердца.
Работа сердца
Фазы работы. Через определенные промежутки времени происходят сокращения и расслабления предсердий и желудочков. Период сокращения называется систолой, а расслабления — диастолой.
В деятельности сердца различают три фазы:
1) систолу предсердий, когда кровь из предсердий переходит в желудочки (желудочки в это время находятся в расслабленном состоянии),
2) систолу желудочков, когда кровь из желудочков со значительной силой выбрасывается в аорту и легочную артерию (предсердия в это время расслабляются);
3) общую паузу, когда все сердце оказывается в состоянии покоя. В период общей паузы предсердия расслаблены и заполняются кровью из полых вен.
Все три фазы сердечной деятельности составляют один цикл работы сердца. В конце общей паузы наступает очередная систола предсердий, а за ней повторяются все остальные фазы. Один цикл работы сердца 6—7-летпего ребенка составляет 0,63 сек, 12-летнего — 0,75 сек и взрослого — 0,8 сек.
Объем крови, выбрасываемой сердцем за одну систолу, называется систолическим или ударным объемом сердца.
Объем полостей детского сердца меньше, чем у взрослого, а поэтому и ударный объем будет меньшим. Например, у 7-летнего— 23,0 мл, 12-летнего — 41,0 и у взрослого — от 60 до 80. Наибольшее увеличение ударного объема сердца наблюдается в период полового созревания.
Ритм работы. Сердцу свойственны равномерные сжатия и расслабления, получившие название ритм сердца. У детей он более частый, чем у взрослых.
Иногда ритм бывает редким (брадикардия)—до 40—50 в минуту и более частым — свыше 100 в минуту (тахикардия).
Автоматия работы сердца. Возможность органа выполнять работу независимо от внешних раздражений и воздействий назвали автоматией.
Проводящая система сердца. Имеющиеся в сердечной мышце атипические клетки и волокна объединены в проводящую систему. Ее начало заложено у устья верхней полой вены. Это синусный узел (Кизс-Флака). Возникающие в нем импульсы далее распространяются к предсердно-желудковому узлу (Ашоф-Товара), от которого по предсердно-желудочковому пучку (пучок Гиса), делящемуся на две ветви (ножки пучка Гиса), распространяются на множество ветвей и веточек, вступающих в контакт с мышцей желудочков и сосочковыми мышцами, вызывая одновременное сокращение вначале предсердий, а затем желудочков.
Ритмичность работы сердца. Ритмическая и непрерывная посылка импульсов из синусного узла определяет ритмичность работы сердца. После каждого возбуждения (сокращения) сердце становится невозбудимым. Период невозбудимости почти соответствует паузе работы сердца. Если подсчитать все паузы в работе сердца, то окажется, что оно отдыхает почти 8 часов в сутки.
Регуляция работы сердца. В регуляции работы сердца самое активное участие принимает нервная система, что и получило название нервной регуляции. Импульсы с парасимпатических волокон оказывают замедляющее и ослабляющее воздействие на сердце, вызывая уменьшение силы и урежение ритма сердечных сокращений вплоть до полной остановки. Импульсы симпатических волокон оказывают усиливающее и ускоряющее действие, т. е. повышают силу сердечных сокращений и учащают их ритм. Центры регуляции сердечной деятельности находятся в продолговатом, промежуточном (подбугровая область) мозге и в лобных долях полушарий головного мозга.
Работа сердца и сосудов изменяется в ответ на самые разнообразные раздражения (тепло, холод, боль, изменения в мышцах во время работы и т. д.), поступающие в регулирующие центры, откуда импульсы посылаются сердцу и сосудам, которые меняют ритм и силу своих сокращений.
у детей ЧСС — 85—90, а у взрослых — 68—70.
У девочек, как правило, пульс чаще, чем у мальчиков, в среднем на 5—10 сокращений в минуту. В период же нагрузки (физическая работа, подвижные игры, гимнастика) число сердечных сокращений и частота пульса значительно возрастают. При этом весьма важно знать, как скоро пульс становится нормальным. Это говорит о функциональной выносливости сердца.
В разных частях кровеносной системы скорость кровотока бывает различной. В крупных артериях она составляет до 50 см/сек, в венах — 20 см/сек и в капиллярах — до 0,5 мм/сек.
Реакция системы крови при физической нагрузке.
В целом реакция белой крови на мышечную работу у подростков и юношей имеет те же закономерности, что и у взрослых. При работе небольшой мощности у подростков 14-17 лет наблюдается первая, лимфоцитарная фаза миогенного лейкоцитоза. При работе большой мощности - нейтрофильная фаза (вторая) миогенного лейкоцитоза. Степень выраженности миогенного лейкоцитоза зависит от длительности мышечной работы: с увеличением длительности и мощности работы лейкоцитоз усиливается. Прикратковременной мышечной работе количество гемоглобина у юношей и девушек 16-18 лет изменяется незначительно.
Мышечная деятельность вызывает у лиц всех возрастов четко выраженный тромбоцитоз, который был назван миогенным. Относительная вязкость крови у юношей и у девушек 16-17 лет существенно не меняется после кратковременной работы. При работе большой мощности и длительности изменения вязкости крови имеют затяжной характер.
Под влиянием учебной нагрузки у детей 10-12 лет в большинстве случаев наблюдается увеличение числа лейкоцитов. У большинства детей первых классов сразу после учебной нагрузки скорость оседания лейкоцитов ускоряется.
Иммунитет
Иммунитет, или невосприимчивость организма к инфекционным агентам и чужеродным веществам (антигенам), обеспечивается в первую очередь барьерными свойствами кожи и слизистых оболочек, выделительной функцией почек, печени, кишечника, фильтрующей способностью лимфатических узлов.
Антигенами называются природные или синтетические соединения, способные вызывать иммунный ответ. Антиген состоит из молекулы-переносчика и детерминантных групп, расположенных на ее поверхности. Антитела — белки гамма-глобулины, образующие фракцию иммуноглобулинов, синтезируются в организме в ответ на присутствие антигена. Антитела способны распознавать детерминантные группы антигенных молекул и связываться с ними с образованием комплекса антиген-антитело. Важная роль в обеспечении реакций иммунитета принадлежит крови.
Иммунитет может быть специфическим — в ответ на действие определенных чужеродных агентов, к которым у организма уже выработана специфическая невосприимчивость в результате предыдущих контактов; и неспецифическим. Благодаря последнему обезвреживаются чужеродные агенты, с которыми организм до этого не сталкивался. В обеспечении обоих типов реакций принимают участие клеточные и гуморальные механизмы.
Неспецифический гуморальный иммунитет обеспечивается наличием в плазме веществ белковой природы, обладающих противовирусной активностью (интерферон, лизоцим) и способных подавлять рост и размножение бактерий (лизоцим, пропердин). Неспецифический клеточный иммунитет обусловлен фагоцитарной активностью форменных элементов крови — тромбоцитов и лейкоцитов. В состав фагоцитов входят многочисленные лизосомы, осуществляющие деструкцию захваченных веществ. Некоторые продукты распада, высвобождаясь из фагоцитирующей клетки, могут выступать в качестве антигенов и вызывать образование антител, являясь тем самым связующим звеном между неспецифическим и специфическим иммунным ответом. Явление фагоцитоза было открыто И. И. Мечниковым в 1908 г., за что он был удостоен Нобелевской премии.
Специфический клеточный иммунитет связан с деятельностью так называемых Т-лимфоцитов. Часть лимфоцитов, образовавшихся в костном мозге, переносятся кровью в вилочковую железу (тимус), где проходят дифференцировку, превращаясь в Т-лимфоциты. После этого они вновь возвращаются в кровоток. При встрече с антигеном Т-лимфоциты пролиферируют (активно размножаются). Часть из новообразованных клеток связывается с антигеном и уничтожает его. Часть же представляет собой долгоживущие Т-клетки памяти, способные узнавать антиген и вызывать вторичный иммунный ответ, провоцируя образование большого количества Т-киллеров, уничтожающих чужеродный агент. Существуют и другие виды Т-лимфоцитов.
Специфический гуморальный иммунитет осуществляется при участии В-лимфоцитов, дифференциация которых у млекопитающих проходит в лимфоидной ткани кишечника, миндалин, аппендикса. Встречаясь с антигеном, В-лимфоциты пролиферируют с образованием клеток иммунологической памяти и плазматических клеток, отвечающих за выработку специфических к данному антигену антител. В продукции антител важную роль играют так называемые Т-хелперы. Повторный контакт с антигеном вызывает резкое увеличение в крови соответствующих иммуноглобулинов. Следует отметить, что гуморальные иммунные реакции развиваются быстрее клеточных и называются иммунными реакциями немедленного типа.
Иммунитет бывает:
♦ естественный пассивный — обусловленный передачей уже готовых антител от матери к ребенку при рождении и в результате кормления молоком;
♦ естественный активный — обеспечивается выработкой собственных антител в результате контакта с антигенами;
♦ приобретенный пассивный — создается путем введения в организм готовых антител такой иммунитет непродолжителен, его используют в лечебных целях, а также для проведения профилактических мероприятий против таких заболеваний, как столбняк, дифтерия;
4- приобретенный активный — появляется при введении вакцин (некоторых количеств антигена, представленного ослабленными или убитыми бактериями, не представляющими опасности для организма, но вызывающими выработку соответствующих антител).
Группы крови
При смешивании крови, взятой от разных лиц, часто происходит склеивание эритроцитов между собой (агглютинация). Причина этого состоит в том, что в мембрану эритроцитов встроены различные антигены, называемые агглютиногенами, с которыми способны реагировать специфические антитела — агглютинины. В результате того, что агглютинины имеют два участка связывания с антигенами, при реакции они образуют своеобразные мостики, соединяющие эритроциты друг с другом. Естественно, в норме в крови не содержится агглютининов к собственным агглютиногенам. По набору агглютиногенов в эритроцитах и агглютининов в плазме кровь человека может относиться к той или иной группе. Наиболее широко распространена система АВО, в соответствии с которой выделяют четыре группы крови по содержанию антигенов А и В и агглютининов альфа и бета. Агглютинины альфа агглютинируют эритроциты с агглютиногеном А, а бета — с агглютиногеном В.
Группа крови |
аглютиноген |
аглютинин |
I |
Нет (0) |
Альфа, бета |
II |
А |
Бета |
III |
В |
Альфа |
IV |
А,В |
нет |
При переливании необходимо подбирать кровь так, чтобы плазма реципиента (того, кому переливают) была пригодна для жизни эритроцитов донора. В случае переливания относительно небольших количеств крови (до 500 мл) агглютинины донора в расчет не принимаются, т. к. их концентрация в крови реципиента оказывается невелика и не вызывает слипания эритроцитов. Поэтому лица с I группой крови являются универсальными донорами, а с IV — универсальными реципиентами.
По наличию или отсутствию в эритроцитах резус-фактора (Rh) кровь делят на резус-положительную (Rh+) и резус-отрицательную (Rh-). Если Rh+ кровь перелить человеку с Rh-кровью, то у него образуются специфические агглютинины, и повторное введение такой крови вызовет агглютинацию. В случае, когда у Rh- женщины развивается плод, унаследовавший от отца положительный резус, может возникнуть резус-конфликт, так как кровь ребенка проникает через плаценту в организм матери, вызывая образование антирезус агглютининов, мигрирующих обратно в кровь ребенка.
ТЕМА №5