Возрастные особенности системы кровообращения. Гигиена сердечно- сосудистой системы. Общая характеристика сердечно-сосудистой системы (строение и функции). Возрастные особенности. Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний
Введение……………………………………………………………… 2
Глава 1. Обзор литературы…………………………………………. 4
1.1. Сердечно сосудистая система и ее характеристика………… 4
1.2. Возрастные особенности сердечно -сосудистой системы у
детей младшего школьного возраста………………………… 11
1.3. Оценка влияния физических упражнений на детей
младшего школьного возраста…………………………….. 12
Глава 2. Задачи, методы и организация исследования…………… 14
2.1. Задачи исследования……………………………………… 14
2.2. Методы и организация исследования…………………. 14
Глава 3. Результаты исследования ……………………………… 16
Выводы……………………………………………………………… 18
Список литературы……………………………………………………. 20
Введение
Актуальность – физическое развитие детей и подростков является одним из важных показателей здоровья и благополучия.
Изучение реакции физической работоспособности детей занимающихся и не занимающихся спортом, по ЧСС, дает нам возможность понять насколько они быстро устают, и восстанавливаются после нагрузки. Сравнивая младший школьный возраст мы можем увидеть, как с изменяется ЧСС, в частности связанная с гормональными изменениями организма, а также с образом жизни (распорядком дня).
Сердечнососудистая система может рассматриваться как чувствительный индикатор адаптационных реакций целостного организма, а вариабельность сердечного ритма хорошо отражает степень напряжения регуляторных систем, обусловленную возникающей в ответ на любое стрессорное воздействие активацией системы гипофиз-надпочечники. Анализ вариабельности сердечного ритма является методом оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме человека в частности. На сегодняшний день одним наиболее из информативных методов изучения функционального состояния организма является метод вариационной пульсометрии – анализа сердечного ритма. Сердце реагирует на любые изменения гомеостаза, а его физиологические показатели могут объективно отражать состояние организма.
Цель исследования: Выявить особенности реакции ЧСС на нагрузку у детей младшего школьного возраста, состоящих в основной группе здоровья по физической культуре и занимающихся спортом.
Гипотеза: предполагалось, что изменения между полученными показателями функционального состояния сердечнососудистой системы по данным пульсометрии у тренированных и нетренированных детей младшего школьного возраста позволят выявить различия, связанные с изменениями организма, а также образом жизни.
Предполагается, что благодаря нашему исследованию и полученным результатам, мы можем определить работоспособность детей, исходя из этого дозировать нагрузку на уроках физической культуры.
Задачи исследования
1. Изучить научно-методическую литературу по физиологическим свойствам сердечно-сосудистой системы по данному возрасту
2. Исследовать изменения ЧСС у младших школьников при физической работе.
Структура и объем курсовой работы
Работа выполнена в объеме 22 страницы компьютерного текста. Включает введение, три главы, вывод. В работе использовано 20 литературных источников.
Глава 1. Обзор литературы
Система кровообращения включает в себя сердце и сосуды. При изучении функционального состояния сердечно-сосудистой системы наибольшее значение имеет фиксация и оценка внешних проявлений деятельности сердца, а именно: регистрация биоэлектрических явлений в сердечной мышце, анализ звуковых особенностей работы сердца, регистрация механического движения сердца при систоле и диастоле, наблюдение за движением крови по полостям сердца и сосудам.
1.1. Сердце и его физиологические свойства
Сердце – это полый мышечный орган, разделенный продольной перегородкой на правую и левую половины.(Сологуб Е.Б.,2010г)
Сердце у человека четырехкамерное и представляет собой биологический насос, перемещающий кровь по артериям и создающий в них относительно высокое давление. То есть сердце является источником энергии, необходимой для продвижения крови по сосудам.
Правая и левая половины сердца состоят из предсердия и желудочка, отделенных фиброзными перегородками. (Аулик И.В., 1990г)
Работа, которую производит сердце, огромна. Ученые подсчитали, что сердце 7-летнего ребенка при объеме его менее 1/2 стакана выбрасывает в аорту за сутки около 3,5 тонны крови, а в возрасте 13-14 лет, когда объем сердца увеличивается до 2/з стакана,- около 5 тонн. Расслабляясь после каждого сокращения, сердце «отдыхает».
Односторонний ток крови из предсердий в желудочки и оттуда в аорту и легочные артерии обеспечиваются соответствующими клапанами, открытие и закрытие которых зависит от градиента давлений по обе их стороны.
Каждый отдел сердца имеет разную толщину стенок, в зависимости от их функциональной деятельности. Так у левого желудочка она составляет 10-15 мм, у правого 5-8 мм, у предсердий – 2-3 мм. Масса сердца обычного человека равна 250-300 г, а объем желудочков – 250-300 мл. Снабжается сердце кровью через коронарные артерии, начинающиеся у места выхода аорты. Кровь через них поступает только во время расслабления миокарда, ее объем в покое составляет 200-300 мл/мин, а при напряженной физической нагрузке может достигать 1000 мл/мин.
Выделяют ряд свойств сердечной мышцы: автоматия, возбудимость, проводимость, сократимость. (Сологуб Е.Б.,2010г)
Автоматия сердца . Автоматией сердца называется его способность к ритмическому сокращению без внешних раздражителей по влиянием импульсов, возникающих в самом организме.(Н.В. Кудрявцева, 210г)
Возбуждение в сердце возникает в месте впадения полых вен в правое предсердие, где находится синоатриальный узел (узел Кис-Фляка), являющимся главным водителем ритма сердца. Далее возбуждение по предсердиям распространяется до атриовентрикулярного узла (узел Ашоф-Тавара), расположенного в межпредсердной перегородке правого предсердия, затем по пучку Гисса, его ножкам и волокнам Пуркинье оно проводится к мускулатуре желудочков.
Автоматия обусловлена изменением мембранных потенциалов и водителе ритма, что связано со сдвигом концентрации ионов калия и натрия по обе стороны деполяризованных клеточных мембран. На характер проявления автоматии влияет содержание солей кальция в миокарде, рH внутренней среды и ее температура, некоторые гормоны (адреналин, норадреналин и ацетилхолин).
Возбудимость сердца . Проявляется в возникновении возбуждения при действии на него электрических, химических, термических и других раздражителей. В основе процесса возбуждения лежит проявление отрицательного электрического потенциала в первоначально возбужденном участке, при этом сила раздражителя должна быть не менее пороговой.
Сердце реагирует на раздражитель по закону «Все или ничего». (Солодков А.С., 2005). Получается, что сердце либо совсем не отвечает на раздражение, либо все-таки отвечает, но с сокращением максимальной силы. Однако этот закон проявляется не всегда. Степень сокращения сердечной мышцы зависит не только от силы раздражителя. Но и от величины ее предварительного растяжения, а также от температуры и состава питающей ее крови.
Возбудимость миокарда непостоянно. В начальном периоде возбуждения сердечная мышца рефрактерна к повторным раздражителям, что составляет фазу абсолютной рефрактерности, равную по времени систоле сердца (0,2-0,3 с). Вследствие достаточно длительного периода абсолютной рефрактерности сердечная мышца не может сокращаться по типу тетануса, что имеет исключительно важное значение для координации работы предсердий и желудочков.
С началом расслабления возбудимость сердца начинает восстанавливаться и наступает фаза относительной рефракторности. Поступление в этот момент дополнительного импульса способно вызвать внеочередное сокращение сердца – экстрасистолу. При этом период, следующий за экстрасистолой, длится больше времени, чем обычно, и называется компенсаторной паузой. После фазы относительной рефрактерности наступает период повышенной возбудимости. По времени он совпадает с диастолическим расслаблением и характеризуется тем, что импульсы даже небольшой силы могут вызывать сокращение сердца.
Проводимость сердца . Обеспечивает распространение возбуждения от клеток водителей ритма по всему миокарду(рис). Проведение возбуждения по сердцу осуществляется электрическим путем. Потенциал действия, возникающий в одной мышечной клетке, является раздражителем для других. Проводимость в разных участках сердца неодинакова и зависит от структурных особенностей миокарда и проводящей системы, толщины миокарда, а также от температуры, уровня гликогена, кислорода и микроэлементов в сердечной мышце.
Сократимость сердца . Обуславливает увеличение напряжения или укорочение ее мышечных волокон при возбуждении. Возбуждение и сокращение являются функциями разных структурных элементов мышечного волокна. Возбуждение – функция поверхностной клеточной мембраны, а сокращение – функция миофибрилл. (В. В. Селивёрстова, 2010 г). Связь между возбуждением и сокращением, сопряжение их деятельности достигается при участии особого образования внутримышечного волокна – саркоплазматического ретикулума.
Сила сокращения сердца прямо пропорциональна длине его мышечных волокон, т. е. степени их растяжения при изменении величины потока венозной крови. Иными словами, чем больше сердце растянуто во время диастолы, тем оно сильнее сокращается во время систолы. Эта особенностей сердечной мышцы получила название закона сердца Франка-Старлинга. (Сологуб Е.Б.,2010г)
Поставщиками энергии для сокращения сердца служат АТФ и КрФ, восстановление которых осуществляется окислительным и гликолитическим фосфорилированием. При этом предпочтительными являются аэробные реакции.
Кровообращение – физиологический процесс непрерывного направленного движения крови в организме в результате деятельности сердца и сосудов. Благодаря кровообращению осуществляется газообмен между организмом и внешней средой, обмен веществ между органами и тканями, гуморальная регуляция различных функций организма, перераспределение образующегося в организме тепла от ядра тела к поверхностным его частям. (Солодков А.С., 2005)
В сосудистой системе различают несколько видов сосудов: распределительные, объемные, собирательные.
Распределительные сосуды – это аорта и наиболее крупные артерии, в которых ритмически пульсирующий, изменчивый кровоток трансформируется в более равномерный и плавный. К этой группе также относятся более мелкие артерии и артериолы, которые, подобно кранам, регулируют кровоток в капиллярах. (Солодков А.С., 2005)
Обменные сосуды – это сеть мельчайших капилляров, через тонкие стенки которых происходит обмен между кровью тканями. (Солодков А.С., 2005)
Собирательные (емкостные) сосуды представляют собой венозный отдел сердечно-сосудистой системы, вмещающий от 60 до 80 % всей крови. (Солодков А.С., 2005)
Кроме того, существуют шунтирующие сосуды, которые представлены в виде артериовенозных анастомозов, обеспечивающих прямую связь между мелкими артериями и венами в обход капиллярного ложа.
Движение крови по сосудам происходит в соответствиями с законами гидродинамики и определяется главным образом двумя факторами: градиентом давления в начале и в конце сосуда в артериальном и венозном русле, что способствует продвижению крови по сосуду, а также сопротивлением, обусловленным трением частиц крови о стенки сосудов, препятствующим ее току.
Силой, создающей давление в сосудистой системе, является работа сердца, его сократительная способность. Сопротивление кровотоку зависит от диаметра сосудов, их длины и тонуса, а также от объема циркулирующей крови и ее вязкости. При уменьшении диаметра сосуда в два раза сопротивление в нем возрастает в 16 раз. Сопротивление кровотоку в артериях в 10 6 раз превышает сопротивление ему в аорте.
Различают объемную и линейную скорости движения крови.
Объемной скоростью кровотока называют количество крови, которое протекает за минуту через всю кровеносную систему. Эта величина соответствует МОК и измеряется в миллилитрах в минуту. Как общая, так и местная объемные скорости кровотока непостоянны и существенно меняются при физических нагрузках.
Линейной скоростью кровотока называют скорость движения частиц крови вдоль сосудов. Эта величина, измеренная в см в 1 с, прямо пропорциональна объемной скорости кровотока и обратно пропорциональна площади сечения кровеносного русла. Линейная скорость неодинакова: она больше в центре сосуда и меньше около его стенок, выше в аорте и крупных артериях и ниже в венах. Самая низкая скорость кровотока – в капиллярах, общая площадь сечения которых в 600-800 раз больше площади сечения аорты. О средней линейной скорости кровотока можно судить по времени полного кругооборота крови. В состоянии покоя оно составляет 21-23 с, при тяжелой работе снижается до 8-10 с.
При каждом сокращении сердца кровь выбрасывается в артерии под большим давлением. Вследствие сопротивления кровеносных сосудов ее передвижению в них создается давление, которое называется кровяным давлением. (Шансков М.А.,2011г).
Величина кровяного давления неодинакова в разных отделах сосудистого русла. Наибольшее давление – в аорте и крупных артериях. В мелких артериях, артериолах, капиллярах и венах оно постепенно снижается; в полых венах давление крови меньше атмосферного.
На протяжении сердечного цикла давление в артериях неодинаково: оно выше в момент систолы и ниже при диастоле. Наибольшее давление называют систолическим, а наименьшее – диостолическим. Колебания кровяного давления при систоле и диастоле сердца происходят в аорте и артериях; в артериолах и венах давление крови постоянно на всем протяжении сердечного цикла.
Среднее артериальное давление представляет собой ту величину давления, которое могло бы обеспечить течение крови в артериях без колебаний давления при систоле и диастоле. Это давление выражает энергию непрерывного течения крови, показатели которого близки к уровню диастолического давления.
Величина артериального давления зависит от силы миокарда, величины МОК, длины, емкости и тонуса сосудов, вязкости крови. Уровень систолического давления зависит от силы сокращения миокарда. Отток крови из артерий связан с сопротивлением в периферических сосудах. Их тонусом, что в существенной мере определяет уровень диастолического давления.
Давление в артериях будет тем выше, чем сильнее сокращение сердца и чем больше периферическое сопротивление.(Сологуб Е.Б.,2010г)
У человека артериальное давление может быть измерено двумя способами: прямым и косвенным. Прямой способ – создает неприятные ощущения для испытуемого. При прямом способ в артерию вводится полая игла, соединенная с манометром. Это наиболее точный способ. Косвенный способ – наиболее популярный среди всех жителей Земного шара, называется он манжеточный. Этот способ в 1896 году был предложен Рива-Роччи и основан на определении величины давления, необходимой для полного сжатия артерии манжетой, и прекращения в ней тока крови. Этим методом можно определить лишь величину систолического давления.
В состоянии покоя у взрослого здорового человека систолическое давление в плечевой артерии составляет 110-120 мм рт. ст., диастолическое – 60-80 мм рт. ст.. По данным Всемирной организации здравоохранения, артериальное давление до 140/90 мм рт. ст. является норматическим, выше этих величин – гипертоническим, а ниже 160/60 мм рт. ст. – гипотоническим. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением, или пульсовой амплитудой; ее величина в среднем равна 40-50 мм рт. ст. У людей пожилого возраста кровяное давление выше, чем у молодых; у детей оно ниже, чем у взрослых.
В капиллярах происходит обмен веществ между кровью и тканями. В организме человека количество капилляров немало. Их больше там, где интенсивнее метаболизм. Например, на единицу площади сердечной мышцы капилляров приходится в два раза больше, чем скелетной. Кровяное давление в разных капиллярах колеблется от 8 до 40 мм рт. ст.; скорость кровотока в них небольшая – 0,3-0,5 мм/с.
Кровоснабжение сердца осуществляется коронарными, или венечными, сосудами. В сосудах сердца кровоток происходит преимущественно во время диастолы. В период систолы желудочков сокращение миокарда настолько сдавливает расположенные в нем артерии. Что кровоток в них резко снижается.
В покое через коронарные сосуды протекает в минуту 200-250 мл крови, а это около 5% МОК. Во время физической работы коронарный кровоток может возрасти до3-4 мл/мин. Кровоснабжение миокарда в 10-15 раз интенсивнее, чем тканей других органов. Через левую венечную артерию осуществляются 85% коронарного кровотока, через правую – 15%. Венечные артерии являются концевыми и имеют мало анастомозов, поэтому их резкий спазм или закупорка приводят к тяжелым последствиям.
1.2.Возрастные особенности сердечно сосудистой системы у младших школьников.
Особенности крови, кровообращения у детей школьного возраста
В школьном возрасте полностью формируется система кровообращения. Растут масса и объем сердца. Вес сердца по сравнению с новорожденными увеличивается к 10 годам в 6 раз, а к 16 годам – в 11раз. За исключением 12 – 13 лет, масса сердца у мальчиков превышает аналогичные показатели у девочек. Объем сердца достигает 130 – 150 мл, а минутный объем крови – 3-4 л/мин. Минутный объем крови увеличивается за счет возросшего систолического объема, который за период от 10лет до 17 лет нарастает от 46 мл до 60 – 70мл. За счет увеличения систолического объема крови и повышения тонуса парасимпатического отдела нервной системы происходит дальнейшее снижение ЧСС: в среднем школьном возрасте ЧСС в покое около 80 уд./мин, а в старшем школьном возрасте (16 – 18) соответствует взрослому уровню – 70 уд./мин. У подростков до 14 лет еще значительно выражена дыхательная аритмия, которая после 15-16 лет практически исчезает.
В результате урежения ЧСС и увеличения длины сосудов, особенно у высокорослых подростков и юношей, происходит замедление кругооборота крови. В целом, происходящие в сердечно – сосудистой системе изменения (урежение ЧСС, удлинение периода общей диастолы, повышение АД, замедление кругооборота крови) свидетельствует об экономизации функций сердца.
Сердечно-сосудистая система у данного возраста детей
находятся в процессе дальнейшего развития.
Не завершено развитие мышечных волокон сердца и его собственной сосудистой сети.
Наблюдается высокая интенсивность кровотока при низком уровне артериального давления.
При постепенном увеличении физической нагрузки сердечно-сосудистая система успевает к ней адаптироваться, однако при воздействии чрезмерных нагрузок и частом их повторении могут возникать различные патологические явления как в самой сердечной мышце, так и в клапанах сердца или в сосудах.
Регуляция сердечно-сосудистой системы у младших школьников .
Кровоток регулируется нервными и гуморальными факторами. Благодаря эластичности сосудистой стенки просвет сосудов способен в значительной мере изменяться в зависимости от потребностей тканей организма. Из-за наличия регулирующих влияний, исходящих из сосудодвигательного центра, стенки сосудов постоянно находятся в тонусе. Рефлекторные изменения кровообращения возникают при раздражении баро- и хеморецепторов, сконцентрированных в рефлекторных зонах сосудистого русла, а также вследствии раздражения хемо- и механорецепторов внутренних органов, эктерорецепторов при воздействии на них факторов внешней среды. Главным регулирующим органом является сосудодвигательный центр., расположенный в продолговатом мозге на дне IV желудочка.
Работа сердца усиливается при увеличении венозного притока крови. Мышца сердца при этом сильнее растягивается во время диастолы, что способствует более мощному последующему ее сокращению. При большом притоке крови сердце не успевает полностью освободить свои полости, сокращения ег не только не усиливаются, но даже ослабевают.
Главную роль в регуляции деятельности сердца играют нервные и гуморальные влияния. Сердце сокращается благодаря импульсам, поступающим от главного водителя ритма, деятельность которого контролируется ЦНС.
В рефлекторной регуляции работы сердца участвуют центры продолговатого и спинного мозга, гипоталамуса, мозжечка и коры больших полушарий, а также рецепторы некоторых сенсорных систем. Большое значение в регуляции сердца и кровеносных сосудов имеют импульсы от сосудистых рецепторов, расположенных в рефлексогенных зонах. Такие же рецепторы находятся в самом сердце. Часть этих рецепторов воспринимает изменение давления в сосудах. На деятельность сердечно-сосудистой системы влияют импульсы от рецепторов легких, кишечника, раздражение тепловых и болевых рецепторов, эмоциональных и условно-рефлекторных воздействий. (Аулик И.В., 1990г)
Пульс у детей всех возрастов более частый, чем у взрослых. Это объясняется более быстрой сокращаемостью сердечной мышцы в связи с меньшим влиянием блуждающего нерва и более интенсивным обменом веществ. Повышенные потребности тканей растущего организма в крови удовлетворяются относительным увеличением минутного объема сердца. Частота пульса у детей с возрастом постепенно уменьшается. Крик, беспокойство, повышение температуры тела всегда вызывают у детей учащение пульса
1.3 Оценка влияния физических упражнений на организм младших школьников
У детей данного возраста максимальная частота пульса при напряженной мышечной работе может достигать 220 уд./мин. Артериальное давление высоких величин не достигает, так как у детей этого возраста небольшой объем сердца, слабая сердечная мышца и широкий просвет сосудов.
К 11-12 годам высшая нервная деятельность достигает высокой степени развития, усиливается регулирующий контроль головного мозга за функционированием всего организма. Рост сердца несколько замедляется. В состоянии покоя за одно сокращение оно выбрасывает в среднем 31 мл крови, т.е. только половину УО взрослых людей. Величина минутного объема крови (МОК) в этом возрасте составляет 2650 мл/мин (у взрослых - 4000 мл/мин). Но ЧСС в покое у детей выше. Это связывают с более быстрой сокращаемостью сердечной мышцы и повышенной потребностью тканей растущего организма в кислороде. В этом возрасте частота пульса в покое достигает 38-90 уд./мин.
Классификация физической нагрузки
Чтобы оценить воздействие и влияние физической нагрузки на организм школьника, можно пользоваться следующей ее классификацией.
1. Зона низкой интенсивности. Упражнения в этой зоне выполняются с малой интенсивностью и скоростью, ЧСС не превышает 100–120 уд./мин.
2. Зона умеренной интенсивности. Это примерно 50% от максимальной нагрузки. При работе в этой зоне деятельность всех органов и мышц происходит за счет использования кислорода, величина ЧСС достигает 130–160 уд./мин. Предельное время работы в этой зоне составляет для детей младшего школьного возраста – 15–16 мин., среднего школьного возраста – 20–30 мин., старшего школьного возраста – 30–60 мин. Учителю физической культуры надо учитывать эти данные при планировании нагрузки на уроках, дополнительных занятиях и при организации самостоятельных занятий по физической культуре. В старших классах для развития выносливости надо включать в урок бег продолжительностью от 10 до 15 мин., на уроках во втором полугодии время работы в этой зоне возрастает до 20–30 мин. (кроссы, лыжная подготовка и т.п.).
3. Зона большой интенсивности. Это около 70% от максимальной нагрузки. Упражнения в этой зоне интенсивности вызывают наибольшее напряжение организма. Время работы в этой зоне не должно превышать 4–7 мин. у младших школьников и 10 мин. – у старших.
4. Зона высокой интенсивности. Это примерно 80% от максимальной нагрузки. Предельная продолжительность выполнения циклических нагрузок в этой зоне составляет у младших школьников порядка 50 сек. (бег на 30 м, ускорения по 20 м, бег на 15–20 м), а у старших школьников – 1 мин.
Глава 2. Цель, задачи, методы и организация исследования.
2.1. Цели и задачи исследования
Цель исследования заключается в том, чтобы выявить особенности реакции ССС по скорости восстановления ЧСС с помощью у детей младшего школьного возраста, занимающихся и не занимающихся спортом, сравнить получившиеся показатели.
2.1. Задачи исследования
Целью данной работы является исследование динамики изменения у группы детей, занимающихся спортом и не занимающихся спортом.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
Изучить научно-методическую литературу по физиологическим свойствам сердечно-сосудистой системы данного возраста.
Провести функциональные пробы с регистрацией ЧСС до и после нагрузки у детей младшего школьного возраста занимающихся спортом.
Провести функциональные пробы с регистрацией ЧСС до и после нагрузки у детей младшего школьного возраста не занимающихся спортом.
Сравнить полученные результаты ЧСС до, и после нагрузки.
План выполнения исследования:
1.Подготовить испытуемых к замеру ЧСС.
2. Регистрация ЧСС в покое.
3. Регистрация ЧСС во время физической нагрузки через 1 и 3 минуты.
2.2. Методы исследования .
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
Теоретический анализ и обобщение литературных источников
Тестирование по определению общей физической подготовленности
Педагогическое наблюдение
Оборудование: Секундомер.
Ход работы: перед исследованием у школьников младшего (4 класс – 10-11 лет) в положении сидя подсчитывается пульс за 15 секунд до нагрузки после 5-минутного спокойного состояния. Затем под счет испытуемый приседает 30 раз за 1 минуту. Сразу после приседаний подсчитывается пульс за первые 15 сек. Затем испытуемый приседает 30 раз через 3 минуты отдыха. И снова подсчитывается пульс за первые 15 сек. Результаты заносятся в таблицу.
Глава 3. .Результаты исследования .
Первая группа испытуемых дети 10-11 лет. (3 года занятий в ДСЮШОР № 2 Невского р. г. Санкт-Петербург).
Таблица №1
|
Имя испытуемого |
Показатели ЧСС в покое |
Вид спорта |
||||
|
Владислав |
||||||
Находим среднюю величину
V 1 +V 2 +V 3 +…+V 10 = Σ V;
Σ V 1 =758; Σ V 2 =1123; Σ V 3 =1745
М 1 = 76 ; М 2 = 113 М 3 =175
Вторая группа испытуемых – школьники 4 ого класса (10-11 лет) ГБОУ № 284, занимающиеся общей физической подготовкой на уроках физической культуры.(таб. №2).
Таблица № 2
|
Имя испытуемого |
Показатели ЧСС в покое |
Показатели ЧСС при физической нагрузке |
Занятия на уроках физической культуры |
|||
|
Владик П. |
||||||
Находим среднюю величину
1) суммировать варианты в покое, за 1и за 3 мин.:
V 1 +V 2 +V 3 +…+V 10 = Σ V;
Σ V 1 =810; Σ V 2 =1225; Σ V 3 =1955
2) сумму вариант разделить на общее число наблюдений: М = Σ V / n
М 1 = 81 ; М 2 = 123 М 3 =196
После проведения функциональных проб с регистрацией ЧСС до и после нагрузки у детей младшего школьного возраста занимающихся и не занимающихся спортом, было установлено – ЧСС у занимающихся спортом ниже, чем у нетренирующихся детей.
После сравнения полученных результатов, я выявила, что у занимающихся спортом восстановление проходит быстрее, следовательно реакция ССС лучше.
Для укрепления мышцы сердца необходима регулярная тренировка его в виде посильной физической нагрузки (спорт, игры, трудовые процессы). Во время физической нагрузки количество выбрасываемой сердцем крови возрастает. Тренированное сердце увеличивает количество выбрасываемой им крови главным образом за счет усиления сердечных сокращений, а нетренированное - за счет учащения их. Ясно, что при учащении сокращений сердца создаются худшие условия для отдыха его, быстрее наступает утомление сердечной мышц.
Физическая нагрузка вызывает большое напряжение деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем и неэкономичное расходование энергетических ресурсов. Поэтому детям этого возраста рекомендуются физические нагрузки умеренной интенсивности, а к выполнению интенсивной кратковременной работы следует относиться с большой осторожностью.
Список литературы
1. Абрамов В.В., Дзяк В.В., Демьянюк В.М. Морфофункциональные параметры адаптации сердца к физической нагрузке у школьников, занимающихся спортом // Медицинские проблемы физической культуры. Киев, 1984. – Вып. 9. -С. 22-24.2. Агаджанян H.A. Адаптация и резервы организма. М.: Физкультура и спорт, 1983. – 176 с.
2. Аулик И.В. Определение физиологической работоспособности в клинике и спорте. – М.:Медицина, 1990.-192с.
3 . Бахрах И.И., Дорохов Р.Н. Акселерация и детский спорт // Детская спортивная медицина / Под ред. С.Б.Тихвинского и С.В.Хрущева. М., 1980. С. 271-278.
4. Беленков Ю.И., Серегин К.Е. Проблемы сердечно-сосудистой патологии у подростков // Кардиология. 1987. – № 9. – С. 115-118.
5. Безаппаратурные методики для определения функционального состояния организма: Учебно- методическое пособие. / Н.В. Кудрявцева, Д.С. Мельников, М.А.Шансков; Национальный гос. ун-т физ. культуры, спорта и здоровья им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург. – СПб.: [б.и.], 2010. – 50с.
6. Бухарин В. А., В. Г. Панов, Д. С. Мельников. Подготовка курсовой работы по физиологии: Методические указания / Под ред. А. С. Солодкова // СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта.-СПб.,204.-23с.
7. Гандельсман А.Б., Смирнов K.M. Физическое воспитание детей школьного возраста. М.: Физкультура и спорт, 1960. – 78 с.
8. Герасимов И.Г., Зайцев И.А., Тадеева Т.А. Индивидуальные реакции сердечно-сосудистой системы в ответ на физическое воздействие // Физиология человека. 1997. – № 3, Т. 23. – С. 53-57.
9. Гандельсман А.Б., Смирнов K.M. Физическое воспитание детей школьного возраста. М.: Физкультура и спорт, 1960. – 78 с.
10. Гуморальная регуляция мышечной деятельности: учебное пособие. / В.В. Селиверстова; Национальный гос. ун-т физ. культуры, спорта и здоровья им. П.Ф.Лесгафта, Санкт-Петербург. –Спб.: [б.и.], 2010. – 153 с
11. Диагностика функционального состояния: учебно-методическое пособие/ В. В. Селивёрстова, Д. С. Мельников; Национальный гос. ун-т физ. культуры, спорта и здоровья им. П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург. -СПб.: [б.и.],2012.-93 с.
12. Каменская В.Г., Мельникова И.Е. Возрастная анатомия, физиология и гигиена: Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения.- СПб.: Питер, 2013. 272с. :ил.
13. Руководство к практическим занятиям по физиологии человека: уч. пособие (под общей редакцией Солодкова А.С.). М.: Советский спорт. 2006. – 192с.
14. Руководство к практическим занятиям по физиологии человека [Текст] : учеб. Пособие для вузов физической культуры / под общ. ред. А. С. Солодкова; НГУ им. П. Ф. Лесгафта.-2-е изд., испр. и доп.-М.: Советский спорт, 2011.-200с. :ил.
15. Руководство к практическим занятиям по общей физиологии / СПб.:СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта. 2004.-86 с.
10. Руководство к практическим занятиям по спортивной и возрастной физиологии / Под общ.ред. А.С. Солодкова; СПб ГАФК им. П.Ф. Лесгафта. – Спб.: СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта, 2005. – 81 с.
16. Сальникова Г.П. Физическое развитие современных школьников. М.: Физкультура и спорт, 1977. – 178 с.
17. Сауткин М.Ф. О новых тенденциях в физическом развитии школьников и студентов // Педиатрия. 1989. – № 9. – 108 с.
18. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая, спортивная, возрастная. Учебник. Издание 4-е. Испр. и доп. М.: Советский спорт. 2010. –19.Сухарев А.Г. Здоровье и физическое воспитание детей и подростков. -М.: Медицина, 1991.-27
20. Хрущев C.B. Методы исследования сердечно-сосудистой системы юных спортсменов / Под ред. С.Б.Тихвинского, С.В.Хрущева. Руководство для врачей. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Медицина, 1991.- 551 с.
21. Шансков М. А., Селиверстова В. В. Работоспособность в особых условиях внешней среды. СПб. : Национальный государственный университет физической культуры, cпорта и здоровья имени П. Ф. Лесгафта, 2011.
Индивидуальное учебно-исследовательское задание на тему:
"Сердечно-сосудистая
система.Возрастные особенности развития.
Влияние физической
культуры и спорта на нормальное развитие
сердца."
ВСТУПЛЕНИЕ.................... .............................. .............................. .......3
1.Сердечно-сосудистая система
человека
1.1Сердце и интересные
факты о нем........................... ....................4
1.2Сосуды и круги
кровообращения................ .............................. .6
1.3Кровь, ее функции
и компоненты.................... ...........................8
2.Возрастные особенности
развития сердечно-сосудистой системы
2.1 У детей......................... .............................. .............................. .....9
2.2 У взрослых
и пожилых....................... .............................. ...........11
3.Влияние физкультуры
и спорта на нормальное развитие
сердца.....13
ВЫВОДЫ........................ .............................. .............................. ............15
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.................... ............16
ВСТУПЛЕНИЕ
Сердечно-сосудистая
система состоит из кровеносных сосудов
и сердца, являющегося главным органом
этой системы. Основной функцией системы
кровообращения является обеспечение
органов питательными веществами, биологически
активными веществами, кислородом и энергией;
а также с кровью «уходят» из органов продукты
распада, направляясь в отделы, выводящие
вредные и ненужные вещества из организма.Центральный орган системы
-сердце, нагнетает кровь в артерии
которые по мере удаления от него становятся
мельче, переходя в артериолы и капилляры
образующие в органах сети. Из сетей капилляров начинаются
посткапиллярные венулы, формирующие
при их слиянии более крупные венулы, а
затем вены несущие кровь к сердцу. Весь путь кровообращения подразделяется
на два круга: большой, или телесный, обеспечивающий
приток крови к органам и от них обратно
в сердце, и малый, или легочный, по которому
кровь из сердца направляется в легкие, где происходит газообмен между кровью
и воздухом, заполняющим альвеолы, а затем
возвращается в левое предсердие. Функции всех звеньев сердечно-сосудистой
системы строго согласованы благодаря
нервно-рефлекторной регуляции, что позволяет
поддерживать гомеостаз в условиях изменяющейся внешней
среды. Функциональное состояние сердечно-сосудистой
системы можно охарактеризовать рядом
гемодинамических показателей, важнейшими
из которых являются систолический и минутный
объем сердца, артериальное давление,
частота пульса, тонус сосудов, объем циркулирующей
крови, скорость кругооборота крови, величина
венозного давления, скорость кровотока,
кровоток в капиллярах. Жидкость, циркулирующая в
кровеносной системе и переносящая газы
и другие растворенные вещества, необходимые
для метаболизма либо образующиеся в результате
обменных процессов, называется –кровью.
Она регулирует температуру тела и защищает
организм от повреждений и инфекций в
любой его части. С кровью и кровоснабжением
тесно связаны практически все процессы,
имеющие отношение к пищеварению и дыханию
- двум функциям организма, без которых
жизнь невозможна. Возраст и спорт играют
большую роль в деятельности сердца, для
каждого периода характерны свои определенные
особенности. Итак, становится понятно
что сердечно-сосудистая система –главная
в нашем организме.
Итак, в результате этой работы мы изучили сердечно-сосудистую систему человека, узнали ее строение и функции. Выяснили что главный "труженик" нашего организма – сердце, его помощники – различного строения кровеносные сосуды; изучили строение и функции крови циркулирующей по системе. Рассмотрели возрастные особенности строения системы кровообращения и выяснили что каждому периоду, а особенно детям свойственны определенные черты строения и функции. Также выяснили влияние физической культуры и спорта на нормальное развитие нашего сердца, рассмотрели полезные сердцу виды спорта для каждого детского периода жизни. Выявили главных врагов сердца и поняли,что они приводят к ухудшению самочувствия и возникновению различных заболеваний. Берегите свое сердце, следите за своим питанием и физическим развитием, особенно много внимания уделяйте детскому растущему "особенному" организму. Как говорят: "Пока сердце не заболит, глаза не плачут".
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
1.Богуш Л.К. Сердце//Здоровье. -1961.-№10(82).-С.9.
2.Большая медецинская энцикло
и т.д.................
Лекция 4
^ Физиология и гигиена сердечно-сосудистой системы
Строение и возрастные особенности сердечно-сосудистой системы. Работа органов кровообращения осуществляет непрерывную транспортировку к тканям и органам питательных веществ и удаление из них конечных продуктов обмена. Движение крови по сосудам, обеспечивающее обмен веществ между организмом и внешней средой, называется кровообращением. Оно осуществляется при помощи специальных органов, объединенных в единую функциональную систему. Система органов кровообращения включает сердце и кровеносные сосуды (артерии, капилляры, вены), пронизывающие все органы тела человека.
Сердце – главный орган системы кровообращения. Оно представляет собой полый мышечный орган, состоящий из четырех камер: двух предсердий (правого и левого), и двух желудочков (правого и левого). Правое предсердие сообщается с правым желудочком через трехстворчатый, а левое предсердие с левым желудочком – через двустворчатый (митральный) клапан. Около отверстий крупных сосудов (аорты и легочного ствола), выходящих и сердца имеется по три полулунных клапана. Последние состоят из трех полулуний – карманов, обращенных основанием к желудочкам, а свободными краями в сторону сосудов. Значение клапанов в том, что они не допускают обратного тока крови.
Стенки сердца состоят из трех слоев: внутреннего – эндокарда, среднего – миокарда и наружного – эпикарда. Все сердце заключено в околосердечную сумку, которая называется перикард. Последний, вместе с эпикардом, являются двумя листками серозной оболочки сердца, между которыми находится щелевидное пространство, заполненное серозной жидкостью. Такое строение околосердечной сумки способствует уменьшению трения при сокращении сердца. Сердечная мышца по структуре сходна с поперечно-полосатыми мышцами, однако, она отличается способностью автоматически ритмично сокращаться благодаря импульсам, возникающим в самом сердце независимо от внешних воздействий (автоматия сердца).
Масса сердца взрослого человека в среднем около 250 г у женщин и около 330 г у мужчин. В первые два года жизни и в период полового созревания (12-15 лет) наблюдается наиболее интенсивный рост сердца. У детей в возрасте от 7 до 10 лет оно растет медленно, значительно отставая от увеличения массы тела и размеров всего организма. По внешнему виду сердце ребенка отличается от сердца взрослого только размерами и более четкими границами овальной ямки (углубление в перегородке между предсердиями). Овальная ямка – это след бывшего отверстия во внутриутробном периоде развития. Если оно не зарастает после рождения, то это определяется как порок врожденного происхождения. Чаще встречаются приобретенные пороки сердца, являющиеся последствиями ревматизма, аритмии, варикозного расширения вен.
^ Работа сердца . Функция сердца состоит в ритмичном нагнетании в артерии крови, приходящей к нему по венам. Сердце взрослого человека сокращается около 60-80 раз в минуту в состоянии покояорганизма. Более половины этого времени оно отдыхает – расслабляется. Увеличение частоты сердечных сокращений до 90-150 ударов в минуту называется тахикардией и наблюдается при интенсивной мышечной работе и эмоциональном возбуждении. При более редком сердечном ритме, 40-50 ударов в минуту, возникает брадикардия (у спортсменов). Непрерывная деятельность сердца складывается из циклов, каждый из которых состоит из сокращения (систола) и расслабления (диастола).
Различают три фазы сердечной деятельности: сокращение предсердий, сокращение желудочков и пауза (одновременное расслабление предсердий и желудочков). Систола предсердий длится 0,1 с, желудочков – 0,3, общая пауза – 0,4 с. Таким образом, в течение всего цикла предсердия работают 0,1 с и отдыхают 0,7 с, желудочки работают 0,3 с и отдыхают 0,5 с. Этим объясняется способность сердечной мышцы работать, не утомляясь, в течение всей жизни. Высокая работоспособность сердечной мышцы обусловлена усиленным кровоснабжением сердца. Примерно 10 % крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту, поступает в отходящие от нее артерии, которые питают сердце. Сердечная мышца ребенка потребляет большое количество кислорода. В грудном возрасте на 1 кг массы тела его используется в 2-3 раза больше, чем во взрослом, поэтому для детей важно длительное пребывание на свежем воздухе.
Количество крови, выбрасываемое сердцем за минуту, называют минутным объемом крови. В норме у взрослого человека он составляет 4-5 л, а у семилетнего ребенка около 2 л. При физической нагрузке минутный объем крови достигает 25-30 л. У тренированных людей это происходит за счет увеличения частоты сердечных сокращений, у не тренированных – за счет увеличения систолического объема крови. Объем крови, выбрасываемый за одну систолу, называют систолическим . Он составляет 60-70 мл.
^ Кровеносные сосуды. Артерии. Кровеносные сосуды, несущие обогащенную кислородом кровь от сердца к органам и тканям (лишь легочная артерия несет венозную кровь) называют артериями.
У человека диаметр артерий колеблется от 0,4 до 2,5 см. Общий объем крови в артериальной системе составляет в среднем 950 мл. Артерии постепенно древовидно ветвятся на все более мелкие сосуды – артериолы, которые переходят в капилляры.
Капилляры. Мельчайшие сосуды (средний диаметр около 7 мкм), пронизывающие органы и ткани человека называются капилляры. Они соединяют мелкие артерии с мелкими венами. Через стенки капилляров, состоящие из клеток эндотелия, происходит обмен газов и других веществ между кровью и различными тканями.
Вены. Кровеносные сосуды, несущие насыщенную углекислым газом, продуктами обмена веществ, гормонами и другими веществами кровь от тканей и органов к сердцу (исключение легочные вены, несущие артериальную кровь) называются вены.
^ Круги кровообращения . Движение крови по сосудам впервыебыло описано в 1628 г. английским врачом У. Гарвеем. У человека кровь движется по замкнутой сердечно-сосудистой системе, состоящейиз большого и малого кругов кровообращения.
^ Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка и заканчивается правым предсердием. Из левого желудочка сердца кровь поступает в самый крупный артериальный сосуд – аорту. От аорты отходят многочисленные артерии, которые, войдя в орган, делятся на более мелкие сосуды и, наконец, переходят в капилляры. Из капилляров кровь собирается в небольшие вены, которые, сливаясь, образуют сосуды большего калибра. Две самые крупные вены – верхняя полая и нижняя полая несут кровь в правое предсердие. Через капилляры большого круга кровообращения клетки тела получают кислород и питательные вещества, а также уносят углекислый газ и другие продукты распада. Во всех артериях этого круга течет артериальная кровь, а в его венах – венозная.
^ Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка и заканчивается левым предсердием. Из правого желудочка сердца венозная кровь поступает в легочную артерию, которая вскоре делится на две ветви, несущие кровь к правому и левому легкому. В легких артерии разветвляются на капилляры, где происходит обмен газов: кровь отдает углекислый газ и насыщается кислородом. Насыщенная кислородом артериальная кровь поступает по легочным венам в левое предсердие. Следовательно, в артериях малого круга кровообращения течет венозная кровь, а в его венах - артериальная.
Движение крови по сосудам возможно благодаря разности давлений в начале и в конце каждого круга кровообращения, которая создается работой сердца. В левом желудочке и аорте давление крови выше, чем в полых венах и в правом предсердии. Разность давлений в этих участках обеспечивает движение крови в большом круге кровообращения. Высокое давление в правом желудочке и легочной артерии и низкое в легочных венах и левом предсердии обеспечивают движение крови в малом круге кровообращения.
Основной причиной движения крови по венам служит разность давлений в начале и конце венозной системы, поэтому движение крови по венам происходит в направлении к сердцу. Этому способствуют присасывающее действие грудной клетки («дыхательный насос») и сокращение скелетной мускулатуры («мышечный насос»). Во время вдоха давление в грудной клетке уменьшается и становится отрицательным, т.е. ниже атмосферного. При этом разность давлений в крупных и мелких венах, т.е. в начале и в конце венозной системы увеличивается, и кровь направляется к сердцу. Скелетные мышцы, сокращаясь, сжимают вены, что также способствует передвижению крови к сердцу. Обратному току крови препятствуют и венозные клапаны, имеющие форму карманов, обращенных отверстиями в сторону сердца. При их наполнении, они смыкаются, и крови остается один путь – к сердцу.
Движение крови в капиллярах осуществляется за счет изменения просвета подводящих мелких артерий: их расширение усиливает кровоток в капиллярах, а сужение – уменьшает.
Пульс. Периодическое толчкообразное расширение стенок артерий, синхронное с сокращением сердца, называется пульс. По пульсу можно определить количество сокращений сердца в минуту. У взрослого человека частота пульса в среднем составляет 60-80 ударов в минуту, у новорожденного около 130, у 7-10-летнего ребенка – 85-90, у подростов 14-15 лет – 75-80. В местах, где артерии расположены на кости и лежат непосредственно под кожей (лучевая, височная), пульс легко прощупывается.
^ Кровяное давление. Давление крови на стенки кровеносных сосудов и камер сердца, возникающее в результате сокращения сердца, нагнетающего кровь в сосудистую систему, и сопротивления сосудов называют кровяным. Наиболее важным медицинским и физиологическим показателем состояния кровеносной системы является величина давления в аорте и крупных артериях – артериальное давление. Различают максимальное (систолическое) давление крови и минимальное (диастолическое). Уровень давления в артериях во время систолы сердца у здорового человека в возрасте от 15 до 50 лет составляет около 120 мм рт.ст., а во время диастолы – около 80 мм рт.ст. Есть заболевания, связанные с изменением кровяного давления: гипертония (при повышении), гипотония (при понижении). Существуют возрастные особенности колебания давления. После 50 лет оно может повышаться до 135-140 мм рт.ст., после 70 лет – до 160. У детей артериальное ниже, чем у взрослых. Так, у новорожденного оно составляет 60 мм рт.ст., в 1 год – 90/50 мм рт.ст., в 7 лет – 88/52 мм рт.ст. На величину артериального давления влияют: 1) работа сердца и сила сердечного сокращения; 2) величина просвета сосудов и тонус их стенок; 3) количество циркулирующей в сосудах крови; 4) вязкость крови.
^ Регуляция сердечной деятельности . Деятельность сердца регулируется нервными и гуморальными факторами. Сердце иннервируется вегетативной нервной системой. Симпатические нервы учащают ритм и усиливают силу сокращений, парасимпатические – замедляют ритм и ослабляют силу сокращений сердца. Гуморальная регуляция осуществляется с помощью имеющихся в крупных сосудах специальных хеморецепторов, которые возбуждаются под влиянием изменений состава крови. Повышение концентрации углекислого газа в крови раздражает эти рецепторы и рефлекторно усиливает работу сердца. Большая роль отводится и биологически активным веществам, поступающим в кровь Адреналин, образующийся в надпочечниках и в окончаниях симпатических нервов, также усиливает деятельность сердца. Ацетилхолин – медиатор парасимпатических нервных окончаний, наоборот, замедляет сердечный ритм.
^ Гигиена сердечно-сосудистой системы. Нормальная деятельность человеческого организма возможна лишь при наличии хорошо развитой сердечнососудистой системы. Скорость кровотока будет определять степень кровоснабжения органов и тканей и скорость удаления продуктов жизнедеятельности. При физической работе потребность органов в кислороде возрастает одновременно с усилением и учащением сердечных сокращений. Такую работу может обеспечить только сильная сердечная мышца. Чтобы быть выносливым к разнообразной трудовой деятельности, важно тренировать сердце, увеличивать силу его мышцы. Физический труд, физкультура развивают сердечную мышцу. Для обеспечения нормальной функции сердечно-сосудистой системы человек должен начинать свой день с утренней зарядки, особенно люди, профессии которых не связаны с физическим трудом. Для обогащения крови кислородом физические упражнения лучше выполнять на свежем воздухе.
На функцию сердечно-сосудистой системы оказывают вредное влияние алкоголь, никотин, наркотики. У людей, употребляющих алкоголь, курящих, чаще, чем у других, возникают спазмы сосудов сердца, чаще развивается атеросклероз – болезнь, связанная с изменением стенки кровеносных сосудов. Кроме этого, при избыточном употреблении жиров животного происхождения, на стенках сосудов может откладываться холестерин. Эти отложения, сначала в виде бляшек, затем – лент, могут существенно ограничивать кровоток или же привести к разрыву сосуда. Начиная с определенного уровня, с возрастанием холестерина в крови растет вероятность сердечного приступа. При уровне ниже 5,2 мг на л крови холестерин не является существенным фактором при сердечных заболеваниях. Легкой степенью содержания холестерина считается 5,2-6,5 мг на л, 6,5-7,8 – умеренной, более 7,8 – высокой. Исследования показали, что для поддержания уровня холестерина в норме предпочтительнее диеты, содержащие ненасыщенные жиры, растительного происхождения. Они, а так же яблочная кислота, имеют тенденцию даже снижать холестерин в крови.
Лекция 5
Физиология и гигиена органов дыхания
^ Строение и функции органов дыхания. Специализированные органы для газообмена между организмом и внешней средой образуют систему органов дыхания, которая у человека представлена легкими, расположенными в грудной полости, и воздухоносными путями, носовой полостью, гортанью, трахеей, бронхами. Условно в дыхании выделяют 3 основных процесса: между внешней средой и легкими, между альвеолярным воздухом и кровью, между кровью и тканями.
Во время вдоха воздух через ноздри входит в носовую полость, разделенную на две половины костно-хрящевой перегородкой. Носовая полость выстлана реснитчатым эпителием, который очищает воздух от пыли. В слизистой оболочке имеются густая сеть капилляров, благодаря которой вдыхаемый воздух согревается, а также обонятельные рецепторы обеспечивают различение запахов. У детей гайморовы полости (пазухи верхней челюсти) недоразвиты, носовые ходы узкие, а слизистая оболочка при малейшем воспалении набухает, что затрудняет дыхание. Гайморовы полости полного развития достигают только в период смены зубов. Отверстия, соединяющие носовую полость с носоглоткой (лобная пазуха, хоаны) формируются до пятнадцатилетнего возраста.
Носоглотка – это верхняя часть глотки, где перекрещиваются пути пищеварительной и дыхательной систем. Пища проходит из глотки по пищеводу в желудок, а воздух – через гортань в трахею. При проглатывании пищи вход в гортань закрывается особым хрящом (надгортанником)
Гортань имеет вид воронки, образованной хрящами: щитовидным, черпаловидными, перстневидным, рожковидными, клиновидными и надгортанником. Щитовидный хрящ состоит из 2 пластинок, соединяющихся под углом (прямым у мужчин – кадык, тупым у женщин). Между щитовидным и черпаловидным хрящами натянуты голосовые связки (парные эластичные складки слизистой оболочки), которые ограничивают голосовую щель. Колебания голосовых связок во время выдоха вызывают звук. У человека в воспроизведении членораздельной речи, кроме голосовых связок, принимают участие также язык, губы, щеки, мягкое нёбо, надгортанник. В первые годы жизни гортань растет медленно и не имеет половых различий. Перед периодом половой зрелости рост ее ускоряется, и размеры увеличиваются (у мужчин на треть длиннее). К 11-12 годам ускоряется рост голосовых связок. У мальчиков (1,3 см) они длиннее, чем у девочек (1,2 см). К 20 годам у юношей они достигают 2,4 см, у девушек 1,6 см. В период полового созревания происходит изменение (мутация) голоса, что особенно резко заметно у мальчиков. В это время происходит утолщение и покраснение голосовых связок. Именно от их толщины, а также длины и степени натяжения зависит высота голоса.
Воздух из гортани поступает в трахею (или дыхательное горло), длина которой 8,5-15 см. Ее основу составляет 16-20 хрящевых колец, открытых сзади. Трахея плотно сращена с пищеводом. Поэтому отсутствие хрящей на задней стенке вполне обусловлено, так как пищевой комок, проходя по пищеводу не испытывает сопротивление со стороны трахеи. Рост трахеи происходит равномерно, за исключением первого года жизни и полового созревания, когда он наиболее интенсивен.
Трахея делится на два хрящевых бронха, идущих в легкие. Непосредственным ее продолжением является правый бронх, он короче и шире левого и состоит из 6-8 хрящевых полуколец. Левый имеет в своем составе 9-12 полуколец. Бронхи ветвятся, образуя бронхиальное дерево. От главных бронхов отходят долевые, затем сегментарные. К моменту рождения ребенка ветвление бронхиального дерева достигает 18 порядков, а у взрослого человека 23 порядков. Самые тонкие ветви бронхиального дерева называются бронхиолами.
Дыхательная часть органов дыхания – легкие. Они представляют собой парный орган в виде конуса с утолщенным основанием и верхушкой, выступающей на 1-2 см над первым ребром. На внутренней стороне каждого легкого имеются ворота, через которые проходят бронхи, артерии, вены, нервы и лимфатические сосуды. Легкие глубокими щелями делятся на доли: правое на три, левое – на две. На обоих легких имеется косая щель, начинающаяся на 6-7см ниже верхушки легкого и идущая до его основания. На правом легком так же присутствует, менее глубокая, горизонтальная щель. Каждое легкое, а также внутренняя поверхность стенки грудной полости покрыты плеврой (тонкий слой гладкого эпителия), которая образует легочный и пристеночный листки. Между ними находится плевральная полость с небольшим количеством плевральной жидкости, облегчающей скольжение листков плевры при дыхании. Масса каждого легкого во взрослом возрасте колеблется от 0,5 до 0,6 кг. У новорожденных масса легких составляет 50 г, у детей младшего школьного возраста – около 400 г. Цвет легких в детском возрасте бледно-розовый, затем он становится темнее, за счет пыли и твердых частиц, которые откладываются в соединительно-тканной основе легкого.
Структурной единицей легкого является ацинус . Он представляет собой разветвление одной концевой бронхиолы. Последние заканчиваются мешочками, стенки которых образованы альвеолами. Альвеолы – это пузырьки произвольной формы, разделенные перегородками, которые оплетены густой сетью капилляров. Общее их количество превышает 700 млн, а суммарная поверхность у взрослого человека составляет около 100 м 2 .
Внешнее дыхание обеспечивается вдохом и выдохом. Вдох осуществляется за счет сокращения межреберных мышц и диафрагмы, которые, растягивая грудную клетку, увеличивают ее объем, что способствует уменьшению давления в плевральной полости. При глубоком вдохе, кроме того, участвуют мышцы плечевого пояса, спины, живота и др. Легкие при этом растягиваются, давление в них понижается ниже атмосферного и воздух поступает в орган. При выдохе дыхательные мышцы расслабляются, объем грудной клетки уменьшается, давление в плевральной полости увеличивается, в результате чего легкие частично спадаются и воздух из них выталкивается во внешнюю среду. При глубоком выдохе сокращаются также внутренние межреберные мышцы, мышцы брюшной стенки, которые сжимают внутренние органы. Последние начинают давить на диафрагму и дополнительно ускоряют сжатие легких. В результате объем грудной полости уменьшается интенсивнее, чем при нормальном выдохе.
^ Обмен газов в легких и тканях. Газообмен в легких зависит от частоты дыхания, уровня концентрации кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе и поддерживает нормальную концентрацию газов в крови. В детском возрасте дыхание не вполне ритмично. Чем моложе ребенок, тем больше у него частота дыхания, что связано с тем, что у детей потребность в кислороде удовлетворяется не за счет глубины, а за счет частоты дыхания.
Содержание газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе неодинаково. Во вдыхаемом содержится 20,94% кислорода, около 79,03 % азота, примерно 0,03 % углекислого газа, небольшое количество водных паров и инертных газов. В выдыхаемом воздухе остается 16 % кислорода, количество углекислого газа увеличивается до 4 %, содержание азота и инертных газов не изменяется, количество водных паров увеличивается. Разное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе объясняет обмен газов в альвеолах. Вследствие диффузии кислород переходит из альвеол в кровеносные капилляры, а углекислый газ – обратно. Каждый из этих газов движется из области с более высокой концентрацией в область с более низкой концентрацией.
Газообмен в тканях происходит по тому же принципу. Кислород из капилляров, где его концентрация высокая, переходит в тканевую жидкость с более низкой его концентрацией. Из тканевой жидкости он проникает в клетки и сразу же вступает в реакции окисления, поэтому в клетках свободного кислорода практически нет. По тем же законам углекислый газ из клеток через тканевую жидкость поступает в капилляры, где расщепляет нестойкое соединение кислорода с гемоглобином (оксигемоглобин) и вступает в соединение с гемоглобином, образуя карбгемоглобин.
^ Регуляция дыхания. Изменение режима работы дыхательной системы, направленное на точное и своевременное удовлетворение потребности организма в кислороде называется регуляцией дыхания. Она осуществляется, как и регуляция других вегетативных функций, нервным и гуморальным путем. Нервная регуляция дыхания контролируется дыхательным центром, находящимся в продолговатом мозге, где каждые 4 сек. возникает возбуждение, в результате чего электрические импульсы передаются к дыхательным мышцам и вызывают их сокращения. В регуляции дыхания участвуют также спинномозговые центры и кора головного мозга. Последняя обеспечивает тонкие механизмы приспособления дыхания к изменениям условий среды. С корой головного мозга связаны предстартовые изменения дыхания у спортсменов, произвольное изменение ритма и глубины дыхания у человека. В спинном мозге находятся мотонейроны, аксоны которых иннервируют диафрагму, межреберные мышцы и мышцы живота, участвующие в акте дыхания.
Гуморальная регуляция дыхания осуществляется, во-первых, за счет прямого воздействия СО 2 крови на дыхательный центр. Во-вторых, при изменении химического состава крови (увеличение концентрации углекислого газа, повышение кислотности крови и т. д.) возбуждаются рецепторы сосудов и импульсы от них поступают в дыхательный центр, соответственно изменяя его работу.
Жизненная ёмкость лёгких. Дыхательные объемы. Человек в спокойном состоянии вдыхает и выдыхает около 0,5 л воздуха (дыхательный объем). Этот объем используют для характеристики глубины дыхания, однако, после спокойного вдоха и выдоха в легких остается до 1,5 л воздуха (резервный объем вдоха и выдоха). Совокупность дыхательного и резервных объемов воздуха составляет жизненную емкость легких. Она отражает наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха. Жизненная емкость легких у разных людей неодинакова, ее величина зависит от пола, возраста человека, его физического развития и составляет у взрослых 3,5-4,0 л, у семилетних мальчиков, например, она равна 1,4 л, у девочек на 100-300 мл меньше. Отмечено, что жизненная емкость легких на каждые 5 см роста увеличивается в среднем на 400 мл. При медицинских обследованиях ее определяют специальным прибором – спирометром.
^ Гигиена органов дыхания . Организм контактирует с внешней средой через органы дыхания, поэтому для создания условий нормальной деятельности дыхательной системы необходимо поддерживать оптимальный микроклимат учебных помещений.
Формирование микроклимата закрытых помещений зависит от многих причин: особенностей планировки помещений, свойств строительных материалов, климатических условий данной местности, режимов работы вентиляции и отопления. Температура воздуха в классе должна быть 18-19°С; в физкультурном зале - 16-17°С. Норма относительной влажности воздуха колеблется в пределах 30-70% (оптимум - 50-60%). Оптимальная скорость движения воздуха в классе - 0,2-0,4 м/с.
Не менее важным в плане влияния на здоровье и работоспособность школьников является контроль за химическим составом воздуха. Воздух помещений постоянно загрязняется выдыхаемым человеком СО 2 , продуктами разложения пота, сальных желез, органических веществ, содержащихся в одежде, обуви, а также химических веществ, выделяющихся из полимерных материалов (поливинилхлорид, фенолформальдегидные смолы). В производственных помещениях многие технологические процессы сопровождаются выделением тепла, влаги, вредных веществ в виде паров, газов и пыли. Показано, что 3-5 минут проветривания вполне достаточно, чтобы воздух в классе полностью обновился.
Ряд школьных помещений оборудуется искусственной вентиляцией. Вытяжной вентиляцией снабжаются кабинеты физики и химии, пищеблоки и туалетные помещения школ. Приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей примерно трехкратный воздухообмен в час, оборудуются физкультурные залы и учебно-трудовые мастерские (УТМ). Вентиляция в помещениях является исключительно важным и эффективным средством охраны здоровья и профилактики заболеваний.
Для предупреждения проникновение болезнетворных микроорганизмов в дыхательные пути необходимо содержать помещение в чистоте, проводить влажную уборку, проветривание, при контакте с инфицированными больными рекомендуется использовать марлевые маски. Ряд вирусов поражают верхние дыхательные пути и легкие, распространясь воздушно-капельным путем. Это возбудители дифтерии, коклюша, кори, краснухи, гриппа и респираторных заболеваний. В организме нет достаточно эффективных механизмов борьбы с респираторными инфекциями. Иммунитет вырабатывается примерно в течение недели, отсюда средняя продолжительность заболевания. Основной способ защиты организма – повышение температуры, которое многие ошибочно считают основным признаком заболевания. В настоящее время известно более 200 видов вирусов, вызывающих инфекционные заболевания. Грипп, особенно типа А, протекает в более тяжелой форме, чем простуда. Его характерная особенность – внезапное начало с высокой температурой и ознобом. При обычных методах лечения, простуда проходит за 2-5 дней, а полное восстановление организма – за 1-1,5 недели. Активная фаза гриппа продолжается около недели, но остаточные явления (слабость, мышечные боли) могут сохраняться еще 2-3 недели. Наиболее распространенные простудные заболевания – ринит (насморк), ларингит (воспаление гортани), фарингит (воспаление трахеи), бронхит (воспаление бронхов). Нередко, попав на слизистые оболочки, вирусы не вызывают заболевания, но охлаждение тела, сразу же ведет к его развитию.
Немаловажное значение для органов дыхания имеет спорт, особенно такие виды, как бег, плавание, лыжи, гребля. У людей, начавших заниматься спортом в подростковом возрасте, значительно больше жизненная емкость легких.
^ Влияние курения и алкоголя на органы дыхания. Алкоголь, значительная часть которого выделяется из организма через легкие, повреждает альвеолы и бронхи, угнетает дыхательный центр и способствует проявлению заболеваний легких в особо тяжелой форме. Большой вред органам дыхания наносит курение, так как табачный дым способствует возникновениюразличных заболеваний (бронхиты, пневмонии, астмы и др.). Табачный дым раздражает слизистые гортани, бронхов, бронхиол, голосовых связок, что приводит к перестройке их эпителия. Как следствие, значительно снижается защитная функция дыхательных путей. За год через лёгкие проходит около 800 г табачного дёгтя, который накапливается в альвеолах. Происходит так же изменение обменных процессов за счёт радиоактивных элементов табака. Кроме того, курение вызывает кашель, усиливающийся по утрам, хронические воспаления дыхательных путей, бронхит, эмфизему лёгких, пневмонию, туберкулёз, рак различных участков дыхательной системы. Голос становится хриплым и грубым. Первопричиной рака лёгких у курящих является наличие в табачном дёгте одного из наиболее активных радиоэлементов полония. О степени этой опасности можно судить по следующим данным: человек, выкуривающий в день пачку сигарет, получает дозу облучения в 3,5 раза больше дозы, принятой международным соглашением по защите от радиации. 90% всех установленных случаев рака лёгких приходится на долю курящих.
В зависимости от сорта и обработки табак содержит: никотина 1-4%, углеводов 2-20%, органических кислот 5-17%, белков 1-1%, эфирных масел 0,1-1,7%. Одним из самых ядовитых компонентов табака является никотин. Это вещество, алкалоид по химической природе, впервые выделили в чистом виде в 1828 г. учёные Посельт и Рейман. В одной сигарете массой 1 г содержится обычно 10-15 мг никотина, а в сигарете массой 10 г до 150 мг этого вещества. В табачных листьях, кроме никотина, содержатся ещё 11 алкалоидов, важнейшие из которых: норникотин, никотирин, никотеин, никотимин и др. Все они сходны с никотином по строению и свойствам и поэтому имеют похожие названия.
Никотин действует на организм в две фазы. Вначале следует повышенная раздражимость и возбудимость самых различных систем и органов, а затем это состояние сменяется угнетением. Никотин в первой фазе своего действия возбуждает сосудодвигательный и дыхательный центры, а во второй фазе угнетает их. Одновременно с этим происходит повышение артериального давления, что обусловлено сужением периферических сосудов. Кроме того, поступающий из сигарет угарный газ (СО), повышает содержание холестерина в крови и вызывает развитие атеросклероза.
Подсчитано, что смертельная доза никотина для человека составляет 1 мг на 1 кг массы тела (в целой пачке как раз и содержится одна смертельная для взрослого доза никотина). По данным ВОЗ, общая смертность курящих превышает смертность некурящих на 30-80%, причём наиболее значительная разница приходится на возраст 45-54 лет, т.е. наиболее ценный в отношении профессионального опыта и творческой активности.
Пассивное курение не менее вредно, особенно для детей, так для обезвреживания ядовитых веществ табачного дыма, организм ребенка должен расходовать необходимые для роста и развития витамины и серосодержащие аминокислоты.
Лекция 6
^ Физиология и гигиена пищеварительной системы. Обмен веществ и энергии
Значение пищеварения . Для нормальной жизнедеятельности организма необходимо регулярное поступление пищи, представляющей совокупность органических и неорганических веществ, получаемых человеком из окружающей среды и используемых им для поддержания жизнедеятельности. С пищей человек получает жизненно необходимые вещества (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные соли, воду), которые используются организмом для построения и возобновления клеток, тканей и восполнения расходуемой энергии.
Пищеварение – это процесс механической и химической (ферментативной) обработки пищи, в результате которого питательные вещества всасываются и усваиваются в пищеварительном канале, а неперевареные остатки и конечные продукты распада выводятся из организма. Химическая обработка пищи осуществляется с помощью ферментов пищеварительных соков (слюна, желудочный, панкреатический, кишечный сок, желчь). Ферменты – это вещества белковой природы, которые выделяются железами внутренней секреции. Они активны лишь при определенной кислотности среды, температуре и способны расщеплять строго определенные вещества. Например, ферменты желудочного сока активны в кислой среде, ферменты слюны активны в щелочной среде. Все ферменты делят на три группы: протеазы, липазы, карбогидразы. Протеазы (пепсин, трипсин) расщепляют белки на аминокислоты и содержатся в желудочном, поджелудочном и кишечном соках. Липазы действуют на жиры с образованием глицирина и жирных кислот и входят в состав поджелудочного и кишечных соков. Карбогидразы (амилаза) расщепляют углеводы на глюкозы и представлены в слюне, поджелудочном и кишечном соках.
^ Строение и функции органов пищеварения. Система органов пищеварения состоит из пищеварительного канала и пищеварительных желез (слюнных, поджелудочной, печени). Пищеварительный канал образован ротовой полостью, глоткой, пищеводом, желудком, толстым и тонким кишечником.
^ Ротовая полость ограничена костями верхней и нижней челюстей и мышцами. Ее верхнюю границу образуют твердое и мягкое нёбо, нижнюю – челюстно-подъязычные мышцы, по бокам располагаются щеки, а спереди – десны с зубами и губы. Твердое нёбо имеет слизистую оболочку, сращенную с надкостницей. Сзади твердое нёбо переходит в мягкое, образованное мышцами, покрытыми слизистой оболочкой. Задний отдел мягкого нёба образует язычок. При глотании мышцы мягкого нёба, сокращаясь, отделяют носовую часть глотки от ротовой. В боковых складках мягкого нёба лежат нёбные миндалины (скопления лимфоидной ткани, выполняющие защитную роль). Всего у человека 6 миндалин: две небные, две трубные в слизистой оболочке глотки, язычная в слизистой оболочке корня языка, глоточная в слизистой оболочке глотки. За счет них образуется лимфоидное глоточное кольцо, которое задерживает проникающие с пищей болезнетворные микроорганизмы. В ротовой полости располагаются язык и зубы.
Язык – подвижный мышечный орган, образованный поперечнополосатыми мышцами, покрыт слизистой оболочкой, снабженной сосудами и нервами. В языке различают переднюю свободную часть (тело) и заднюю (корень). В слизистой языка расположены нитевидные, желобовидные, грибовидные и листовидные сосочки, в которых находятся вкусовые рецепторы. Язык участвует в механической обработке пищи, перемешивая ее и образуя пищевой комок, а также в определении вкуса и температуры пищи. Вкусовые рецепторы кончика языка воспринимают ощущение сладкого, корня языка – горького, боковых поверхностей – кислого и соленого. Язык вместе с губами и челюстями участвует в образовании речи.
В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подъязычных, подчелюстных и множества мелких. Слюна – первый пищеварительный сок слабощелочной реакции, действующий на пищу. Фермент слюны амилаза (птиалин) расщепляет крахмал до мальтозы, а фермент мальтаза расщепляет ее до глюкозы. Слюна обладает и бактерицидным свойством за счёт фермента лизоцима. Состав слюны изменяется с возрастом человека и в зависимости от вида пищи. Чем суше принимаемая пища, тем более вязкая выделяется слюна. Значительное количество жидкой слюны выделяется на кислые и горькие вещества.
Всасывание в ротовой полости практически отсутствует, т.к. здесь не образуются мономеры (мельчайшие структурные единицы питательных веществ), время пребывания пищи минимально. Исключение составляют лекарственные вещества, алкоголь и небольшое число углеводов.
Одним из важнейших элементов пищеварительной системы являются зубы. Всего их 32 (резцы, клыки, малые и большие коренные). Зубы образованы разновидностью костной ткани - дентином (самая прочная ткань в организме человека). Каждый зуб имеет корень, полость, заполненную рыхлой соединительной тканью (пульпа), коронку покрытую эмалью, шейку. Резцы служат для захватывания и откусывания пищи. Они имеют коронку долотообразной формы и одиночный корень. Клыки дробят и разрывают пищу. Коронка клыка имеет два режущих края, а корень одиночный и длинный. Малые коренные зубы имеют по два жевательных бугорка на коронке, которые служат для растирания и перемалывания пищи. Корни этих зубов одиночные, но раздваиваются на концах. Большие коренные зубы, в отличие от малых, имеют по три и более жевательных бугорка. Верхние коренные имеют по три корня, нижние – по два.
У ребенка они обычно начинают прорезываться на 6-7-м месяце жизни. Это – молочные зубы, всего их 20. К 13-14 годам они заменяются постоянными. С 20-22 лет, а иногда и позже прорезываются большие коренные зубы – зубы мудрости. Их четыре. Они очень непрочны и в акте жевания не участвуют. Три корня зуба мудрости сливаются в один конический.
Зубная формула для постоянных зубов имеет следующее строение:
Это означает, что на каждой половине верхнего и нижнего зубного ряда имеется по 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных и 3 больших коренных зуба. Зубная формула для молочных зубов такова:
На каждой половине верхнего и нижнего зубного ряда расположено по 5 зубов: 2 резца, 1 клык, 2 коренных зуба.
Наиболее распространенными заболеваниями зубов являются кариес и пульпит. При кариесе нарушается целостность эмали покрывающей коронку, и в зубе появляется полость. Пульпит – заболевание, сопровождающееся воспалением мягких тканей в центре зуба. Данные заболевания возникают в результате деятельности микроорганизмов, при недостатке в фтора, а так же витаминов С и D. Кроме того, в результате расслабления мышц десен нарушения эластичности их сосудов возникает заболевание парадонтоз. Оно обусловлено недостатком витамина С.
В ротовой полости измельченная зубами пища смачивается слюной, обволакивается муцином и превращается в пищевой комок, который с помощью мышц языка продвигается к глотке. За счет рефлекторного сокращения мышц глотки происходит акт глотания и пища поступает в пищевод. При этом надгортанник опускается, закрывая вход в гортань, а мягкое нёбо поднимается, преграждая путь в носоглотку.
Пищевод. Стенка пищевода, как и других отделов пищеварительного канала, состоит из трех слоев: внутреннего – слизистая оболочка; среднего – мышечная оболочка и наружного – серозная оболочка. Он является цилиндрической трубкой длиной 22-30 см, имеющей в спокойном состоянии щелевидный просвет. На своем протяжении пищевод имеет три сужения. По пищеводу пища продвигается в желудок за счет волнообразного сокращения мышц его стенки. Жидкая пища движется по нему 1 сек., твердая – 8-9 сек.
Слизистая оболочка пищевода у детей богата кровеносными сосудами, нежная и легко ранима. Эластичная ткань и слизистые железки в стенке пищевода у детей недоразвиты, выделяют мало слизи. Это затрудняет прохождение непережеванной пищи по пищеводу у детей младшего и среднего школьного возраста. Поэтому грубая пища в их рационе должна занимать небольшое место.
Желудок это расширенная толстостенная часть пищеварительного канала, лежащая в брюшной полости под диафрагмой. Состоит из трех частей – верхней (дно), средней (тело) и внутренней (пилорическая область). В желудке различают кардиальное отверстие, являющееся входом и привратниковое, являющееся выходом. Нижний, выпуклый край желудка формирует большую кривизну желудка, а верхний вогнутый – малую. Емкость желудка взрослого человека составляет 1,5-4 литров. У новорожденного его вместимость составляет около 7 мл, к концу первое недели уже 80 мл, такое количество молока ребенок съедает за один прием. К семи годам желудок по форме становится как у взрослого.
В слизистой оболочке желудка имеются железы, продуцирующие желудочный сок. Их три типа:
главные клетки, выделяющие ферменты пепсин и химозин ;
обкладочные клетки, выделяющие соляную кислоту;
добавочные клетки, продуцируют вещества мукоиды и слизь, защищающие оболочку от механических и химических воздействий.
Желудочный сок взрослого человека обладает небольшой липолитической активностью, т.е. способностью расщеплять эмульгированные жиры молока. Эта активность имеет значение для ребёнка в период его молочного вскармливания.
Благодаря соляной кислоте происходит денатурация и набухание белков, что способствует их быстрейшему расщеплению, обезвреживание микроорганизмов, поступающих с пищей. Кислотность желудочного сока первых месяцев жизни низкая, она возрастает к концу первого года и становится нормальной к 7-12 годам жизни.
У человека вне процесса пищеварения существует непрерывная секреция желудочного сока. Это объясняется тем, что человек получает пищу через небольшие промежутки времени и поэтому имеет место постоянная стимуляция деятельности желудочных желез.
Желудочную секрецию принято делить на три фазы. ^ Первая фаза начинается с раздражения дистантных рецепторов глаза, уха, носа, возбуждаемых видом и запахом пищи, всей обстановкой, связанной с её приёмом. К ним присоединяются и безусловные рефлексы, возникающие при раздражении рецепторов полости рта и глотки. Нервные влияния осуществляют пусковые эффекты, т.е. обильную секрецию желудочного сока, вследствие чего желудок оказывается заранее подготовленным к приёму пищи.
Во вторую фазу происходит выделение желудочного сока, которое вызвано безусловно-рефлекторными влияниями вследствие раздражения пищей механорецепторов желудка и гуморальными влияниями (воздействие гормонов гастрина, гистамина).
^ Третья фаза называется кишечная. Во время нее желудочную секрецию стимулируют влияния из кишечника, передающиеся нервным и гуморальным путём. Например, продукты гидролиза питательных веществ, особенно белков, вызывают выделение гастрина и гистамина, а продукты гидролиза жира тормозят желудочную секрецию.
Пища в желудке в течение 4-8 часов подвергается как химической, так и механической обработке. Моторная функция осуществляется за счет сокращения гладких мышц желудка. Благодаря им в здесь поддерживается давление, перемещается пища с желудочным соком. В центральной части содержимое не перемешивается, поэтому принятая разновременно пища располагается в желудке слоями. Углеводная пища задерживается меньше в желудке, чем белковая. Жирная эвакуируется с наименьшей скоростью. Жидкости начинают переходить в кишечник сразу же после их поступления в желудок. У детей в первые месяцы жизни эвакуация содержимого желудка замедлена. При естественном вскармливании ребёнка содержимое желудка эвакуируется быстрее, чем при искусственном.
Размеры всасывания в желудке невелики. Здесь всасываются вода и растворённые в ней минеральные соли, алкоголь, глюкоза и небольшое количество аминокислот.
^ Тонкий кишечник. Далее пищеварение продолжается в тонком кишечнике, длина которого составляет 5-7 м. В нем различают 12-перстную кишку, а также тощую и подвздошную кишки, где продолжается химическая обработка пищи и всасывание продуктов ее расщепления, механическое перемешивание и продвижение пищи в толстый кишечник. Кроме того, для тонкого кишечника характерна эндокринная функция – выработка биологически активных веществ, которые активизируют деятельность ферментов. Слизистая оболочка содержит многочисленные железы, продуцирующие кишечный сок, в состав которого входит свыше 20 ферментов, действующих на все пищевые вещества и продукты их неполного расщепления. Слизистая тонкого кишечника покрыта многочисленными ворсинками, за счет чего увеличивается ее всасывающая поверхность. У новорожденного тонкая кишка имеет длину 1,2 м, к 2-3 годам – увеличивается до 2,8 м, а к 10 годам она достигает длины взрослого человека.
Слизистая оболочка двенадцатиперстной кишки выделяет группу ферментов, действующих на белки, жиры, углеводы. Кроме того, сюда поступают сок поджелудочной железы и секрет печени – желчь. Натощак её содержимое имеет слабощелочную реакцию (рН=7,2-8,0). Когда пищевой комок пропитывается кишечным соком, действие желудочного фермента пепсина прекращается и пища подвергается действию сока поджелудочной железы, желчи и кишечного сока.
^ Поджелудочная железа. Является железой смешанной секреции, располагается позади желудка на уровне второго поясничного позвонка. Имеет дольчатое строение. В железе различают головку, тело и хвост. Основная масса железы имеет внешнесекреторную функцию, выделяя свой секрет через выводные протоки в двенадцатиперстную кишку. Меньшая ее часть в виде поджелудочных островков, относится к эндокринным образованиям, выделяя в кровь инсулин. В вырабатываемом железой соке содержатся ферменты, расщепляющие белки (трипсин, химотрипсин ), жиры (липаза ), углеводы (амилаза ) и нуклеиновые кислоты (нуклеазы ). Она выделяет за сутки 1,5-2,0 л сока, который имеет слабощелочную реакцию (рН=7,8-8,4) и представляет собой бесцветную прозрачную жидкость.
Поджелудочная железа у новорожденного имеет длину 3-7 см. Лежит она более косо, подвижнее и относительно больше, чем у взрослых. Наиболее активно она развивается до 1 года и в 5-6 лет. К 13-15 годам она достигает размеров взрослого человека, а полного развития к 25-40 годам. Поджелудочная железа уже у новорожденного отделяет много сока и её усиленная деятельность восполняет в раннем детстве недостаточное развитие желудочных желез. С возрастом количество поджелудочного сока увеличивается, а его переваривающая сила и количество ферментов уменьшается.
^ Печень. Это самая крупная железа организма человека, расположена в правом подреберье, масса ее до 1,5 кг. В печени осуществляется синтез белков крови, гликогена, жироподобных веществ, протромбина и др. Она служит депо крови и гликогена, обезвреживает находящиеся в крови конечные продукты распада органических веществ (ядовитые вещества). В печени образуется желчь, которая участвует в процессах пищеварения и всасывания. Она не содержит пищеварительных ферментов, но активирует ферменты поджелудочного и кишечного сока, эмульгирует жиры, что облегчает их расщепление и всасывание. Желчь усиливает двигательную активность кишечника и тормозит развитие гнилостных процессов в нем. В желчи находятся желчные кислоты, пигменты и холестерин. Желчные пигменты являются конечными продуктами распада гемоглобина. Основной желчный пигмент - это билирубин, красно-жёлтого цвета. Другой пигмент - биливердин - зеленоватого цвета и содержится в небольшом количестве. Холестерин находится в растворённом состоянии за счёт желчных кислот. Желчь накапливается в желчном пузыре и затем выделяется в двенадцатиперстную кишку рефлекторно при поступлении пищи в желудок. Печень у новорожденного очень больших размеров и занимает большую половину брюшной полости. У взрослых масса печени составляет 2-3% от общей массы, у новорожденного этот процент значительно выше - 4,0-4,5%. Детская печень очень подвижна и её положение зависит от положения тела.
Вес печени и количество отделяемой желчи на единицу веса у детей значительно больше. Но она содержит меньше кислот и регуляция углеводного и жирового обмена у детей младшего возраста недостаточна.
^ Толстый кишечник. Представлен слепой кишкой с червеобразным отростком, восходящей, поперечной и нисходящей ободочными кишками и прямой кишкой. Его длина составляет 1,5-2 м. Толстая кишка по своему внешнему виду отличается от тонкой. Она имеет более значительный диаметр, особые продольные мышечные тяжи или ленты, характерные вздутия, отростки серозной оболочки, содержащие жир. В толстой кишке выделяется небольшое количество сока, имеющего щелочную реакцию (рН=8,5-9,0). Здесь происходит интенсивное всасывание воды, формирование каловых масс. Кроме того, в небольших количествах поступает глюкоза, аминокислоты и некоторые другие легко всасываемые вещества.
В толстой кишке живут многочисленные микроорганизмы (до десятков млрд на 1 кг содержимого), значение которых весьма значительно. Они участвуют в разложении непереваренных остатков пищи и компонентов пищеварительных секретов, синтезе витаминов К и группы В, ферментов и других физиологически активных веществ. Нормальная микрофлора подавляет патогенные микроорганизмы и предупреждает инфицирование организма. Нарушение нормальной микрофлоры при заболеваниях или в результате длительного введения антибиотиков происходят бурные размножения в кишечнике дрожжей, стафилококка и других микроорганизмов.
Поступающая с овощами и фруктами целлюлоза (клетчатка), в организме человека используется примерно на 40%. Продукты ее гидролиза всасываются в толстом кишечнике. Ферменты бактерий последнего расщепляют волокна клетчатки.
До 3-х лет тонкая и толстая кишка развиваются равномерно, затем толстая кишка начинает развиваться быстрее. С ростом ребёнка происходит опускание кишечника, особенно места перехода тонкого кишечника в толстый.
Основная функция кишечника - это всасывание . Процесс всасывания представляет собой переход (диффузию) составных компонентов питательных веществ из пищеварительного канала в кровь и лимфу. Белки всасываются в виде аминокислот, углеводы – в виде глюкозы, а жиры – в виде глицерина и жирных кислот. Процессу всасывания питательных веществ способствует наличие ворсинок. Количество их на 1 мм 2 достигает 20-40, а их высота – около 1 мм, что значительно увеличивает площадь соприкосновения питательных веществ со слизистой кишечника. Они имеют сложное строение: сверху покрыты эпителием, а внутри имеют кровеносный и лимфатический сосуды и мышечные клетки. Последние, сокращаясь, работают, как насос, нагнетающий жидкое содержимое полости кишечника в кровь и лимфу. Основное всасывание происходит в тонкой кишке, за исключением растительной клетчатки, которая всасывается в толстой кишке.
Процесс пищеварения, происходящий поэтапно в различных отделах пищеварительного тракта находится под постоянным контролем нервных и гуморальных механизмов. Значение центральной нервной системы в регуляции пищеварения было изучено И. П. Павловым, который доказал, что отделения слюны, желудочного сока происходят рефлекторно и являются безусловными пищевыми рефлексами. Они связаны преимущественно с непосредственным раздражением пищей рецепторов полости рта, пищевода, желудка. Возникшее в рецепторах возбуждение по чувствительным нервам передается в продолговатый мозг, где оно анализируется, и ответный импульс по центробежным нервам направляется к рабочим органам (происходит отделение слюны, желудочного сока и т. д.). С помощью зрительного, слухового анализаторов на внешние признаки пищи могут вырабатываться и условные рефлексы.
Гуморальная регуляция обусловлена выделением слизистой оболочкой желудка в кровь гормона гастрина, который стимулирует секрецию желудочного сока, желчевыделение, регулирует двигательную активность желудка и кишечника. Кроме того, гормоны передней доли гипофиза, коры надпочечников влияют на синтез пищеварительных ферментов, на процессы всасывания и моторику кишечника.
^ Понятие об обмене веществ и энергии. Обмен веществ и энергии – это поступление в организм из внешней среды различных веществ, усвоение и изменение их, выделение образующихся продуктов распада. Обмен веществ неотделим от превращения энергии. Поступающие с пищей органические вещества используются как строительный материал организма, а так же как энергетические ресурсы. После ряда химических превращений из веществ, поступивших с пищей, синтезируются свои, специфические для данного организма и для данного органа соединения, из которых строятся клеточные структуры. Энергетическая роль питательных веществ состоит в том, что используется энергия, выделяющаяся при расщеплении и окислении их до конечных продуктов. Энергия в организме человека расходуется для поддержания температуры тела на определённом уровне, для синтеза составных частей клетки во время роста организма и для замены изношенных частей. Она необходима для деятельности всех систем и органов даже если человек находится в полном покое.
Количество пищи, которую съедает человек за свою жизнь, во много раз превышает его собственную массу, что говорит о высокой скорости процессов обмена веществ в организме. Обмен веществ у детей более высокий, чем у взрослых, и не бывает постоянным даже в пределах одной возрастной группы, так как тесно связан с процессами роста и развития организма и состоянием нервной системы. Наблюдаются периоды усиления и замедления обмена веществ, что связано с ускорением и замедлением процесса роста и развития в разное время года. Более интенсивный обмен наблюдается у новорожденных, у младших школьников он значительно ниже, но в период полового созревания сильно повышается. Обмен веществ у взрослых меняется в зависимости от физической нагрузки, а также от состояния здоровья.
^ Обмен белков. В организме белки выполняют различные функции. Являясь основным материалом, из которого построены клетки нашего тела, белки выполняют строительную роль. Ферменты и гормоны имеют белковую природу. Первые способны изменять скорость химических превращений в процессе обмена веществ, вторые – обеспечивают гуморальную регуляцию функций организма. Все виды двигательных реакций в организме выполняются сократительными белками – актином и миозином. Некоторые белки выполняют транспортную функцию, например, гемоглобин. Они выполняют иммунную функцию, так как антитела, вырабатываемые в организме при попадании антител, являются белками.
Их расщепление, так же как усвоение, и выведение из организма, происходит непрерывно. Поэтому требуется непрерывное восполнение белков в организме и, особенно, в развивающемся. В состав простых белков входит всего четыре химических элемента: кислород, водород, углерод и азот. В состав сложных белков (например, белки мозга) входит также сера, фосфор, железо и др.
Об интенсивности белкового обмена в организме судят по количеству поступившего и выделившегося из организма азота, так как белок в отличие от других органических веществ организма человека содержит в своем составе азот. По соотношению количества азота, поступившего и выделенного из организма, определяют азотистый баланс.
Если количество поступившего в организм азота больше, чем выведенного, то говорят о положительном балансе азота. Такое преобладание синтеза белка над распадом наблюдается в детском возрасте (от рождения вплоть до окончания роста организма). Если же количество выделенного азота больше, чем поступившего, т. е. расщепление белка в организме преобладает над синтезом, имеет место отрицательный баланс азота, который возникает при некоторых болезнях, голодании, а также при употреблении неполноценных белков.
Белки представляют собой полимерные соединения, состоящие из мономеров - аминокислот. Известно всего 20 аминокислот, из которых и построены все белковые соединения, входящих в состав организма человека. Специфичность белков определяется как количеством составляющих белковые молекулы аминокислот, так и их последовательностью. Из всех аминокислот только 8 являются незаменимыми для человека. К ним относятся: триптофан, лейцин, изолейцин, валин, треонин, лизин, метионин и фенилаланин. Для растущего организма необходим также гистидин.
Белки, содержащие весь необходимый набор аминокислот в таких взаимоотношениях, которые обеспечивают нормальный синтез белка, являются белками биологически полноценными. Наоборот, белки не содержащие тех или иных аминокислот, будут неполноценными. Так, неполноценными являются желатин (нет трифтофана и др.), кукурузный белок - зеин (мало трифтофана и лизина), глиадин - белок пшеницы (мало лизина) и некоторые другие. Наиболее высока биологическая активность белков мяса, яиц, рыбы, икры, молока. В связи с этим пища должна иметь в своём составе не менее 30% белков животного происхождения.
Отсутствие в пище любой из незаменимых аминокислот (остальные могут синтезироваться в организме) вызывает серьезные нарушения жизнедеятельности организма, особенно растущего организма детей и подростков. Белковое голодание приводит к задержке, а затем и к полному прекращению роста и физического развития. Ребенок становится вялым, наблюдается резкое похудание, обильные отеки, поносы, воспаление кожных покровов, малокровие, снижение сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям и т. д.
Регуляция обмена белков осуществляется нервным и гуморальным путем. Нервные влияния контролируются гипоталамической областью промежуточного мозга. Гуморальная регуляция реализуется соматотропным гормоном гипофиза и гормонами щитовидной железы – тиротоксином и трийодтиронином, которые стимулируют синтез белка. Гормоны коры надпочечников –гидрокортизон, кортикостерон усиливают распад белков в тканях, особенно в мышечной и лимфоидной, а в печени наоборот стимулируют.
^ Обмен жиров. Жиры в организме используются в основном как энергетический материал. Их участие в построении органов и систем, т. е. пластическая функция, весьма незначительна. Один грамм жира при расщеплении дает 9,3 ккал энергии. Большая часть жиров находится в жировой ткани и составляет резервный энергетический запас. Меньшая часть жиров идет на построение новых мембранных структур клеток и на замену старых. Некоторые клетки организма способны накапливать жир в огромных количествах, выполняя таким образом в организме роль тепловой и механической изоляции, т. е. защитные функции. Любой жир, всасывающийся кишечником, попадает главным образом в лимфу и в незначительном количестве – в кровь.
Жиры включают в себя собственно жиры (липиды) и жироподобные вещества (липоиды). Липиды образуются соединением спирта глицерина и жирных кислот. К липоидам относятся фосфатиды и стерины. Несмотря на то, что специфичность жира выражена меньше, чем специфичность белков, у человека имеется относительное постоянство состава и свойств жира. Это связано с наличием в них жирных кислот. Последние делятся на насыщенные, и ненасыщенные.
Насыщенные жирные кислоты содержаться в животных жирах, а также в кокосовом и пальмовом масле. Они обычно находятся в твердом состоянии при комнатной температуре и почти всегда затвердевают при охлаждении. Жиры молока не затвердевают, поскольку они гомогенизированы, то есть подвергнуты процессу, приводящему к их дисперсии. Ненасыщенные жирные кислоты содержатся в основном в растительных жирах остаются жидкими как при комнатной температуре, так и при охлаждении.
Биологическая ценность жиров определяется тем, что некоторые жирные кислоты не могут образовываться в организме и являются незаменимыми. К ним относятся линолевая, линолиновая, арахидоновая кислоты. Линолевая и линолиновая содержатся в растительных маслах, особенно в оливковом, подсолнечном и конопляном. Арахидоновая содержится в курином, гусином и свином сале. При их дефиците развиваются патологические изменения в сосудистой стенке, приводящие к тяжёлому заболеванию – атеросклерозу. Могут наступить также нарушения половой функции. В рационе человека, должны преобладать растительные жиры. После 40 лет, животные жиры должны быть практически исключены из рациона. Твёрдые жиры животного происхождения вредны для организма. Они встраиваются в клеточную мембрану, делает её непроницаемой для различных веществ, в результате чего клетка стареет. Избыточное содержание в организме жира любого вида способствует превращению его в гликоген в печени и мышцах, создает ацидоз (повышенную кислотность крови и других жидкостей, составляющих внутреннюю среду организма), снижает аппетит, приводит к ожирению, а иногда является причиной расстройств желудочно-кишечного тракта.
У детей организм больше нуждается в энергетическом материале. Например, на первом году жизни ребенок должен получать 7 г жира на 1 кг веса тела в сутки, к 4 годам – до 3,5-4 г, в младшем школьном возрасте – 2,5-2 г, в 10-12 лет – 1,5 г, взрослому – 1 г на килограмм веса. Большое значение в детском питании имеет качество жира. Вообще для детей лучше использовать молочные жиры, а на первом году жизни необходимы жиры грудного молока, усваивающиеся на 94-98%, а при искусственном вскармливании на 85%. Не следует лишать детей и растительных жиров, ненасыщенные жирные кислоты которых, благоприятствуют росту, нормализуют функции кожи, уменьшают количество холестерина в крови.
Регуляция обмена жиров осуществляется нервным и гуморальным путем. Парасимпатические нервы, способствуют отложению жира, а симпатические - наоборот. Нервные влияния контролируются гипоталамической областью промежуточного мозга (как к отложению жира, так и к похудению). Гуморальная регуляция реализуется соматотропным гормоном гипофиза, гормонами мозгового слоя надпочечников – адреналина и норадреналина, щитовидной железы – тиротоксином, которые обладают жиромобилизирующим влиянием. Глюкокортикоиды коры надпочечников, а также инсулин поджелудочной железы оказывают тормозящее влияние на мобилизацию жира.
^ Обмен углеводов. Углеводы – основной источник энергии (1 г выделяет 4,1 ккал) и пластического материала (построение оболочек клеток, соединительной ткани) в организме. Они усиленно расщепляются в пищеварительном тракте и усваиваются на 90-98%. Углеводы в организме расщепляются до простых сахаров - глюкозы, фруктозы, галактозы, и т. д. В их состав, как и в состав жиров, входит три химических элемента: кислород, водород, и углерод. Одинаковый химический состав жиров и углеводов дает возможность организму при излишке углеводов строить из них жиры, и наоборот, при необходимости из жиров в организме легко образуются углеводы.
Потребность в углеводах за сутки составляет: в возрасте 1- 3 лет – 193 г, в 8-13 – 370 г, в 14-17 – 470 г, что близко к норме взрослого (500 г).
Количество глюкозы в крови младших школьников - 0,08-0,1%, т. е. почти равно норме взрослого. Однако большое количество сахара в пище повышает его содержание в крови на 50-70 и даже на 100%. Это так называемое алиментарное (пищевое) повышение, или гликемия, которая у маленьких детей не вызывает беспокойства в связи с повышенным углеводным обменом. Гликемия у взрослых в пределах 0,15-0,16% вызывает, глюкозоурию, т. е. появление сахара в моче. В некоторых случаях возможно стойкое патологическое повышение концентрации углеводов в крови, сопровождающееся усиленным выведением сахара с мочой. Это заболевание, называемое сахарным диабетом , связано с нарушением внутрисекреторной функции поджелудочной железы. При пониженном содержании сахара в крови (менее 0,1 %) гликоген, имеющийся в печени и мышцах, расщепляется до глюкозы и поступает в кровь; образование глюкозы возможно также из белка и жира. Патологическое снижение глюкозы до 0,05 % опасно для жизни, наступает обморочное состояние (инсулиновый шок), которое также связано с нарушением функций поджелудочной железы.
Дети (в том числе школьного возраста) должны получать с пищей не только легкоусвояемые углеводы: глюкозу, сахар, крахмал, но и нерасщепляемые – клетчатку и пектины. Если первые необходимы как источник энергии, то клетчатка нужна для укрепления зубов и всего жевательного аппарата, а также как раздражитель кишечника, стимулятор перистальтики и опорожнения его. Она нормализует деятельность нормальной микрофлоры в кишечнике, способствует выведению холестерина. Недостаток клетчатки способствует развитию ожирения, а во взрослом возрасте, сердечно-сосудистых заболеваний, рака кишечника и других. Другим неусвояемым сахаром является пектин, которого много во всех овощах и фруктах, но больше всего в кожице яблока и цитрусовых. Он также способствует подавлению гнилостной микрофлоры в кишечнике человека, выведению холестерина из организма. Клетчатку с пектином называют ещё пищевыми волокнами. Оптимальное содержание их 10-15 г в рационе. Эта потребность легко покрывается хлебом грубого помола, овощами и фруктами. Много их в сухих овощах и фруктах изюме и черносливе.
Регуляция обмена углеводов осуществляется нервным и гуморальным путем. Нервные влияния контролируются гипоталамической областью промежуточного мозга. Гуморальная регуляция реализуется соматотропным гормоном гипофиза и гормонами щитовидной железы – тироксином и трийодтиронином, глюкагоном, продуцируемым поджелудочной железой, адреналином – гормоном мозгового слоя надпочечников и глюкокортикоидами коркового слой надпочечников, которые увеличивают уровень сахара в крови. Инсулин - единственный гормон, вызывающий снижение уровня глюкозы в крови.
^ Обмен воды. Вода и другие минеральные вещества (соли, кислоты, щелочи), используемые организмом входят в состав всех его тканей. Вода и растворенные в ней минеральные соли принимают активное участие в синтезе веществ в процессе роста тканей.
Общее количество воды в организме зависит от возраста, пола и упитанности. В среднем в организме человека содержится около 61% воды. Содержание воды в детском организме значительно выше, особенно на первых этапах развития. В организме новорожденного вода составляет от 70 до 80%. Больше всего воды в крови - 92%, в мышцах - 70%, во внутренних органах - 76-86%. Меньше всего воды в костях - 22% и в жировой ткани - 30%. Большее содержание воды в организме детей, очевидно, связано с большей интенсивностью обменных реакций, связанных с их быстрым ростом и развитием. Общая потребность в воде детей и подростков возрастает по мере роста организма. Если годовалому ребенку необходимо в день примерно 800 мл воды, то в 4 года – 1000 мл, в 7-10 лет – 1350 мл, в 11-14 лет – 1500 мл. Потребность человека в воде при обычной температуре составляет 2-2,5 л.
Ограничение приема воды нарушает внутриклеточный обмен в организме, изменяет цвет кожи и видимых слизистых оболочек, вызывает жажду. Лучше всего утолять жажду очищенной пресной водой или натуральными соками. Содержащиеся в последних витамины и минеральные вещества делают их полезным заменителем промышленных прохладительных напитков, в которых есть только сахар, вода, консерванты и искусственные добавки. Для очистки воды рекомендуется использовать специальные фильтры. Наличие солей в организме, их удержание и выведение зависят не только от употребления с пищей, но и от их содержания в питьевой воде. Следует знать, что кипячение не во всех случаях вызывает выпадение в осадок солей и снижает жесткость воды. Использование природных минеральных вод один из старейших методов лечения ряда заболеваний, но употреблять их нужно только по назначению врача в строго определенных количествах. Частое их применение ведет к нарушению солевого обмена. Углекислый газ, который содержится в газированных напитках, вызывает раздражение слизистой желудка и излишнее сокоотделение. В жаркую погоду хорошим средством для утоления жажды является чай, увеличивающий слюноотделение и устраняющий сухость во рту. Можно так же добавлять к воде фруктовые и овощные соки или экстракты.
Регуляция водного обмена осуществляется нервно-рефлекторными и гуморальными механизмами. Первый реализуется нервным центром, который находится в промежуточном мозге, точнее, в гипоталамусе. Второй осуществляется с помощью следующих гормонов: антидиуретического (гормон гипофиза), минералокортикоидов (гормоны коры надпочечников).
^ Значение витаминов. Витамины – это биологически активные вещества разнообразной химической природы, которые в малых количествах оказывают сильное действие на обмен веществ. Недостаточное поступление витаминов в организм – гиповитаминоз и полное отсутствие – авитаминоз так же неблагоприятны для организма, как и их избыток – гипервитаминоз. Витамины ускоряют биохимические реакции в организме, повышают активность гормонов и ферментов, участвуют в образовании пищеварительных ферментов. Они применяются для повышения сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям, факторам внешней среды.
При организации питания школьников необходимо следить за тем, чтобы пища содержала достаточное количество витаминов и прежде всего натуральных, которыми богаты овощи, ягоды, фрукты, в течение круглого года.
В настоящее время известно более 40 витаминов; одни из них растворяются в воде (В, С, Р), другие – в жирах (A, D, Е, K, F) (Табл. 1).
При продолжительном хранении продуктов происходит потеря ими витаминов. Так, картофель за 2 месяца хранения теряет половину витамина С, рассеянный солнечный свет в течении 5-6 минут уничтожает до 64% витаминов молока, уже в первые минуты варки пищи большинство витаминов практически полностью разрушаются. Большая часть свежих фруктов при хранении почти не теряет витамина С, бета-каротина и других питательных веществ. В то время, как овощи могут потерять около четверти витамина С после дня хранения в холодильнике, большинство фруктов сохраняют этот витамин в течение 7-10 недель. При биохимическом способе квашения овощей – без большого количества поваренной соли - достигается частичное сохранение витамина С даже в течение нескольких месяцев. Для сохранения витаминов, не нарезайте заранее свежие овощи, т.к. пребывание
Таблица 1.
| Витамин | Функция | Суточная норма | Источники |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
Жирорастворимые |
|||
| А (ретинол) | Рост и формирование скелета, ночное зрение, функция биологических мембран, печени, надпочечников, состояние костей, зубов, волос, кожи и репродуктивной системы | 0,5мг | Печень, сливки, сыр, яйца, рыбий жир, почки, молоко |
| Провитами-ны А (каротин) | В организме преобразуется в витамин А, антиоксидантное действие и антиканцерогенное | 1,0мг | Морковь, абрикосы, перец, щавель, облепиха |
| Д (кальциферол) | Регулирует обмен Са и Р, укрепляет зубы, предупреждает рахит | 0,3 мг | Зародыши зерновых, пивные дрожжи, рыбий жир, яйца, молоко |
| Е (токоферол) | Антиоксидант, функция биологических мембран, состояние половых желез, гипофиза, надпочечников и щитовидной железы, мышечная работоспособность, долголетие | 12- 15мг | Растительные масла, зародыши зла ков, зеленые овощи |
| К (филло-хинон, викасол) | Свертывание крови, анаболическое действие | 1,5мг | Зеленый салат, капуста |
| Водорастворимые |
|||
| В1 (тиамин) | Обмен углеводов, функции желудка, сердца, нервной системы | 2,0 мг | Цельные зерна, пивные дрожжи, печень, картофель |
| В2 (рибофлавин) | Обмен белков, жиров, углеводов, рост, ночное и цветовое зрение | 2,0 мг | Печень, яйца, проросшие зерна, неочищенные крупы, зеленые овощи |
Продолжение табл. 1
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| В3 (никотино-вая кислота) | Функции нервной системы, состояние кожи, уровень холестерина в крови, функции щитовидной железы и надпочечников | 10 мг | Пивные дрожжи, проросшие зерна, рис, яйца, рыба, орехи, сыр, сухофрукты |
| BI2 (цианкоболамин) | Образование эритроцитов, обмен белков, улучшение роста и общего состояния детей | 3 мкг | Печень, почки, рыба, яйца, сыр, творог |
| С (аскорбиновая кислота) | Окислительно-восстановите-льные процессы, состояние стенок сосудов, участие иммунитете, антиоксидант | 100-300 мг | Шиповник, черная смородина, капуста, укроп, цитрусовые, картофель |
на воздухе разрушает витамин А и С, а свет снижает содержание рибофлавина и витамина К. Обработка овощей паром придает им мягкость без потери свежести, и сохраняет больше витаминов и минеральных веществ по сравнению с варкой. Используйте для этого пароварку или другую емкость с плотной крышкой. Отваривать овощи лучше в небольшом количестве воды, поскольку вода удаляет питательные вещества. Чтобы сохранить больше витамина С, опускайте овощи в кипящую воду. Поскольку в кожице таких овощей как помидоры, огурцы и сладкий перец содержатся волокна, а витамины сохраняются непосредственно у ее поверхности, перед едой лучше их не очищать. Это же касается и фруктов. Например, очищенное яблоко теряет до 25 % витамина С. Одними из важнейших источников витаминов D, Е, группы В являются злаки. Однако, значительная часть их теряется при очистке муки. Поскольку многие из нас потребляют злаковые в основном в виде хлеба, самый легкий способ получить максимальную пользу от зерновых продуктов – это вместо белого хлеба есть хлеб из непросеянной пшеничной или овсяной муки.
^ Минеральные вещества в организме играют многосторонние и важные функции. Они определяют структуру и функции многих ферментативных систем и процессов, обеспечивают нормальное течение определенных важных физиологических процессов, принимают участие в пластических процессах и построении тканей, особенно костной (Табл. 2).
На баланс минеральных солей в организме влияют возраст и индивидуальные особенности детей в разные периоды года. Если взрослый и здоровый организм принимает избыточное количество минеральных солей, то они могут откладываться про запас. Так, хлорид натрия откладывается в подкожной клетчатке, соли железа - в печени, кальция - в костях, калия - в
Таблица 2.
| Элемент | Потребность (мг/сутки) | Источники | Локализация в организме | Физиологическая роль и биологические эффекты |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Al алюминий | 2-50 | Хлебопродукты | Печень, головной мозг, кости | Способствует развитию и регенерации эпителиальной, костной, соединительной ткани; воздействует на активность ферментов и пищеварительных желёз |
| Br бром | 0,5-2 | Хлебопродукты, молоко | Головной мозг, щитовидная железа | Участвует в регуляции нервной системы, функции половых и щитовидной железы |
| Fe железо | 10-30 | Хлебопродукты, мясо, фрукты | Эритроциты, селезёнка, печень | Участвует в кроветворении, дыхании, в иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях |
| I | 1,1-1,3 | Молоко, овощи | Щитовидная железа | Необходим для функционирования щитовидной железы |
| Co кобальт | 0,02-0,2 | Хлебопродукты, молоко, овощи | Кровь, кости, селезёнка, печень, гипофиз яичники | Стимулирует кроветворение, участвует в синтезе белков, в регуляции углеводного обмена |
Продолжение табл. 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Mn Марганец | 2-10 | Хлебопродукты | Кости, печень, гипофиз | Влияет на развитие скелета, участвует в иммунных реакциях, в кроветворении и тканевом дыхании |
| Cu медь | 1-4 | Хлебопродукты, картофель, фрукты | Печень, кости | Способствует росту и развитию, участвует в кроветворении, иммунных реакциях, тканевом дыхании |
| Mo молибден | 0,1-0,5 | Хлебопродукты | Печень, почки, пигментная оболочка глаза | Входит в состав ферментов, ускоряет рост |
| F Фтор | 2-3 | Вода, овощи, молоко | Кости, зубы | Повышает устойчивость зубов к кариесу, стимулирует кроветворение иммунитет, рост костей |
| Zn Цинк | 5-20 | Хлебопродукты, мясо, овощи | Печень, простата, сетчатка | Участвует в кроветворении, в деятельности желёз внутренней секреции |
мышцах. При дефиците их они поступают в органы из депо. Источниками минеральных веществ являются молоко, яйца, мясо, фрукты и овощи. Выделяются минеральные вещества почками, потовыми железами и кишечником.
Минеральные соли содержатся в пище в достаточном количестве для поддержания жизнедеятельности. Только хлорид натрия вводят дополнительно. Однако для растущего организма минеральных солей требуется больше. Они необходимы для новообразования тканей и органов, например, костной системы. Дополнительно, главным образом, необходимо вводить соли калия, натрия, магния, хлор и фосфор. Те же соли необходимы и в период беременности для развивающегося плода.
^ Обмен энергии. Энергетическая роль питательных веществ состоит в том, что используется энергия, выделяющаяся при расщеплении и окислении их до конечных продуктов. В процессе обмена веществ происходит превращение энергии: потенциальная энергия органических соединений, поступивших с пищей, превращается в тепловую, механическую и электрическую энергии. Результатом энергетических процессов является теплообразование, поэтому энергия, образовавшаяся в организме, может быть выражена в калориях и джоулях. Калорийность пищи это ее способность выделять энергию. При длительном недостатке энергетически ценной пищи организмом расходуются не только резервные углеводы и жиры, но и белки, что в первую очередь ведёт к уменьшению массы скелетных мышц. В результате происходит общее ослабление организма.
Основной обмен это минимальное количество энергии, необходимое человеку для поддержания жизни в состоянии полного покоя. Основной обмен зависит от возраста, от общей массы тела, от внешних условий проживания и индивидуальных особенностей человека. У мужчин работников физического труда, не требующего значительных энерготрат, среднесуточный энергетический обмен равен 27503000 ккал, у женщин той же группы 23502550 ккал. Для людей умственного труда энерготраты будут несколько ниже: 2550-2800 ккал для мужчин и 2200-2400 ккал для женщин. У детей же интенсивность основного обмена значительно выше, чем у взрослого. В возрасте от 20 до 40 лет он сохраняется на довольно постоянном уровне. В пожилом возрасте он снижается.
Регуляция обмена энергии осуществляется условно-рефлекторным путем с участием центров коры головного мозга и гипоталамической области промежуточного мозга. Особую роль играет гуморальная регуляция, за счёт секреции гормонов щитовидной железы – это тироксин и трийодтиронин и гормона мозгового слоя надпочечников – адреналина.
^ Основы рационального питания . Важно помнить, что правильно организованное питание является обязательным условием нормальной и здоровой жизни, а для детей и подростков рациональное питание – необходимое условие их физического и психического развития. Пренебрежение едой так же вредно, как и злоупотребление.
Избыток белка в организме оказывает отрицательное влияние на него. Наиболее к нему чувствительны маленькие дети и пожилые люди. Особенно страдают от белка почки и печень, они увеличиваются в размере и в них происходят структурные изменения. Длительный избыток белков приводит к перевозбуждению нервной системы.
Если перейти сразу после вскармливания грудным молоком на продукты, содержащие большое количество белка: мясо, творог, яйца, то это отрицательно влияет на ребёнка – ускоряет его развитие, способствует развитию заболевания почек и печени, и также замедляет умственное развитие.
При тепловой обработке разрушается третичная структура белка и после этого белки лучше подвергаются действию пищеварительных соков и лучше усваивается. Вместе с тем длительная тепловая обработка, например, жарение приводит к взаимодействию белков с углеводами, вследствие чего образуются вещества, которые в организме не усваиваются. В жареном мясе образуется ряд вредных азотсодержащих соединений, в том числе обладающих и канцерогенными свойствами. То же самое происходит при копчении. Уже давно установлено, что для организма оптимальным является употребление пищи без тепловой обработки. При приёме вареной пищи наблюдается пищевой лейкоцитоз, к стенкам кишечника направляются в большом количестве лейкоциты, как в том случае, когда наблюдается какое-то повреждение. Организм реагирует на вареную пищу, как на вторжение чего-то враждебного. Повторяясь так несколько раз в день, такая реакция изнуряет организм. Для предупреждения пищевого лейкоцитоза и его последствий рекомендуется делать обманный маневр: начинать еду с сырой закуски и потом есть вареное.
Следует выделить несколько золотых правил питания. Во-первых нельзя оставлять приготовленную пищу даже на несколько часов (свежеедение). Сразу же начинается брожение и гниение. Во-вторых – сыроедение. Рекомендуется употреблять как можно больше свежих овощей и фруктов. Особенно полезны дикорастущие растения при ожирении, гипертонии, атеросклерозе. Но если вы худощавы и легко возбудимы, то лучше отварные овощи. В-третьих – сезонность питания. Весной и летом нужно увеличить количество растительных продуктов, зимой следует употреблять пищу, богатую белками. Важное значение имеют так же разнообразие, чередование продуктов и ограничение в питании. Больше всех устают самые большие едоки.
^ Сочетание, совместимость пищи. При несовместимых продуктах развивается повышенное брожение, гниение и интоксикация образующимися вредными веществами. Установлено, что сочетание жирной и крахмалистой пищи неблагоприятно для организма. Крахмалистые овощи (картофель, морковь, свекла), белковые продукты (мясо, яйца, молочные продукты, орехи, бобовые) крупы и хлебобулочные изделия не совместимы между собой, но совместимы с зелёными овощами, употребляемыми сырыми (огурцы, редис, лук, чеснок, щавель), салатами, капустой. Существует теория о раздельном питании, согласно которой нужно есть в разное время белки и углеводы, белки и жиры, белки и сахара, белки и кислоты, кислоты и крахмала.
Для предотвращения ожирения и очистки организма целесообразно применять разгрузочные дни. Их меню составляют из однообразной некалорийной пищи, и повторяются они через 6-10 дней. Длительное голодание проводится только под наблюдением врача (4-5 дней). После него нельзя употреблять соль, мясо, рыбу, яйца, грибы.
Вегетарианство потребление только растительной пищи. Различают старовегетарианцев, неукоснительно придерживающихся этого правила, и младовегетарианцев, дополняющих вегетарианскую пищу молоком, яйцами либо молоком и яйцами одновременно. В климатических условиях Беларуси переход только на растительную пищу не приемлем и может привести к отрицательному азотистому балансу в организме, так как в произрастающих в нашей зоне растениях нельзя найти все незаменимые аминокислоты. Поэтому молоко и яйца должны быть в рационе.
Закладка сердца происходит на третьей неделе внутриутробного периода. К 17 суткам развития человеческого зародыша из мезодермы формируются две сердечные трубки, которые затем сливаются в одну эндокардиальную трубку. На 22 ?23 день возникают первые сокращения трубчатого сердца, а с конца пятой недели начинает функционировать первичная система кровообращения. В развитии сердечно-сосудистой системы выделяют два основных периода:
- 1. Период оформления сердца (до трех месяцев) внутриутробного развития.
- 2. Период органогистогенеза (с 4 месяцев и до рождения). В этот период происходит развитие мышечных волокон сердца, сосудов, нервов и проводящей системы.
У новорожденного сердце имеет относительно большие размеры сердца (0,7-0,9% от общей массы против 0,4-0,5% у взрослых), поэтому его границы при перкуссии значительно превышают таковые у взрослых. Вес сердца новорожденного составляет в среднем 24 г, оно имеет округлую форму. Предсердия в сравнении с желудочками имеют большие размеры, правое предсердие значительно больше левого. Сердце растет особенно быстро в течение первого года жизни ребенка, при этом его длина увеличивается больше, чем ширина.
У новорожденных и детей грудного возраста сердце располагается высоко и лежит поперечно. Переход сердца из поперечного положения в косое начинается в конце первого года жизни ребенка. Нижняя граница сердца у детей до 1 года расположена на один межреберный промежуток выше, чем у взрослых, верхняя граница - на уровне второго межреберья, верхушка сердца проецируется в четвертом левом межреберье.
Перикард новорожденного шаровидный (округлый), плотно облегает сердце. Объем полости перикарда незначителен. Перикард новорожденного подвижен, так как грудино-перикардиальные связки, фиксирующие у взрослого перикард, развиты слабо.
После рождения сердце развивается неравномерно: к 6-8 месяцу жизни ребенка вес сердца удваивается, к 2?3 годам - утраивается, к 5 годам увеличивается в четыре раза, а к 16 годам - в одиннадцать раз. В дошкольном, младшем школьном возрасте рост сердца замедляется, в 12?14 и в 17?20 лет снова усиливается. Неравномерно растут и отделы сердца. В первый год после рождения интенсивно растут предсердия, во второй - скорость роста предсердий и желудочков одинакова, после 10 лет быстрее растут желудочки, причем масса и полость левого желудочка увеличиваются наиболее значительно.
Неравномерность роста сердца проявляется не только в нарастании массы, но и в увеличении объема его полостей. Объем сердца от периода новорожденности до 16 лет увеличивается в 3-3,5 раза, при этом наиболее интенсивно он возрастает от 1 года до 5 лет и в период полового созревания. Объем сердца в течение первого года увеличивается вдвое, к 7 годам достигает пятикратной величины, а от 7 до 14 лет увеличивается только в 6 раз по сравнению с новорожденным.
Для миокарда новорожденных характерна гистологическая незрелость: мышечные волокна тонкие, короткие, нежные, слабо отграничены одно от другого, то есть расположены более компактно; мышечные клетки имеют много ядер, находящихся в состоянии созревания. Соединительная ткань развита слабо, почти отсутствуют эластические и коллагеновые волокна. Сухожильные нити короткие, утолщенные, расположены сравнительно далеко от верхушки сердца. К 6?7 годам они становятся длиннее, и, чем больше растет сердце, тем больше они удлиняются. Миокард левого желудочка растет быстрее правого, к концу второго года жизни его масса вдвое больше массы правого желудочка.
Проводящая система при рождении относительно массивна, но слабо отграничена от мышц сердца, созревание ее идет быстрее, чем самой мышцы и особенно интенсивно продолжается до 2 лет. Количество нервной ткани и сосудов на единицу объема миокарда приходится большее, чем у взрослых. У новорожденных створчатые клапаны эластичны, в 20-25 лет створки клапанов уплотняются, края их становятся неровными.
После рождения до 1,5-2 лет идет ускоренный рост и созревание основных элементов миокарда; вместо рассыпного типа кровоснабжения формируется магистральный тип ветвления сосудов. В последующем изменения в миокарде идут более медленно. В 6?10 лет усиленно развивается соединительная ткань, к 10 годам структурная дифференцировка тканевых элементов миокарда в основном заканчивается. По данным А. Андронеску, объем мышечного слоя сердца, соответствующий у новорожденных 22,3 сантиметров квадратных, удваивается на 1-м году, к 7 годам увеличивается в 5 раз, к 14 годам - в 6 раз.
Старческие изменения сердца характеризуются увеличением количества жировой ткани, утолщением эпикарда, огрублением клапанов и частичной атрофией сосочковых мышц, в связи с чем нарушается функция клапанов.
Возрастные особенности сосудов большого круга кровообращения. После рождения развитие сосудов заключается в увеличении их диаметра, окружности, толщины стенок и длины. Изменяются также уровень отхождения артериальных ветвей от магистральных артерий и тип их ветвления. До 3 лет все сосуды имеют тонкие стенки, в них мало эластических и коллагеновых волокон. У новорожденных собственная мышечная оболочка в артериях большого круга кровообращения начинает интенсивно развиваться с 5 лет. В связи с этим у детей до 5-7 лет редко наблюдаются повышение артериального давления.
Диаметр общей сонной артерии у детей раннего детства ровен 3?6 мм, а у взрослых составляет 9-14 мм, диаметр подключичной артерии наиболее интенсивно увеличивается от момента новорожденности до 4 лет. Артерии, кровоснабжающие мозг, наиболее интенсивно развиваются до 3-4 летнего возраста, по темпам роста превосходя другие сосуды. Наиболее быстро растет в длину передняя мозговая артерия. В первые 10 лет жизни ребенка наибольший диаметр из всех мозговых артерий имеет средняя.
С возрастом удлиняются также артерии, кровоснабжающие внутренние органы, и артерии верхней и нижней конечностей. В раннем детстве почти все артерии кишечника одинакового диаметра. В последующем диаметр магистральных артерий растет быстрее, чем диаметр их ветвей. У детей грудного возраста нижняя брыжеечная артерия имеет длину 5-6 см, а у взрослого - 16-17 см. В течение первых 5 лет жизни ребенка диаметр локтевой артерии увеличивается более интенсивно, чем лучевой, но в дальнейшем диаметр лучевой артерии преобладает.
Увеличивается также окружность артерий. Например, окружность восходящей части аорты у новорожденных равна 17-23 мм, в 4 года - 39 мм, в 15 лет - 49 мм, у взрослых - 60 мм. Толщина стенок восходящей аорты растет очень интенсивно до 13 лет, а общей сонной артерии стабилизируется после 7лет.
Длина артерий возрастает пропорционально росту тела и конечностей. Длина нисходящей части аорты к 50 годам увеличивается почти в 4 раза, при этом длина грудной части нарастает быстрее, чем брюшной. По мере того, как начинают функционировать конечности, после рождения наблюдается увеличение толщины не только мышечной оболочки, но и интимы, и соединительной ткани, окружающей сосуды. Наибольшего развития они достигают у людей в возрасте 20-30 лет. После 40 лет в окружности сосудов наблюдается отложение жировой клетчатки и развитие соединительной ткани в мышечной оболочке.
Уровни отхождения ветвей от магистральных артерий у новорожденных и детей располагаются проксимальнее, а углы, под которыми отходят эти сосуды, у детей больше, чем у взрослых. Меняется радиус кривизны дуг, образуемых сосудами. Например, у новорожденных и детей дуга аорты имеет больший радиус кривизны, чем у взрослых.
Чем старше человек, тем ниже располагается дуга аорты: у новорожденных она выше уровня 1 грудного позвонка, в 17-20 лет на уровне 2 грудного позвонка, 25?30 лет - на уровне 3 грудного позвонка, в 40-45 лет на уровне 4 грудного позвонка, у пожилых и старых людей - на уровне межпозвоночного диска между 4 и 5 грудными позвонками. Изменяется и топография артерий конечности. Например, проекции бедренной и подколенной артерии в первые годы жизни ребенка смещаются в латеральном направлении от срединной линии бедра, при этом проекция бедренной артерии приближается к медиальному краю бедренной артерии, а проекция подколенной артерии - к срединной линии подколенной ямки.
Поверхностная ладонная дуга у новорожденных и детей младшего возраста располагается проксимальнее середины 2 и 3 пястных костей, у взрослых проецируется на уровне середины 3 пястной кости.
У пожилых и старых людей в стенках артерий уменьшается количество мышечных элементов, возрастает доля соединительнотканных компонентов, увеличивается толщина внутренней оболочки. У лиц 60?70 лет во внутренней и средней оболочках сосудов откладываются соли кальция, сосуды становятся менее упругими, а мышечный слой атрофируется. Сужение просвета артерий после 50 лет объясняется склеротическими изменениями сосудистой стенки.
Так же как и артериальная, изменяется и венозная система на протяжении всей жизни человека. С возрастом увеличивается диаметр вен, площади их поперечного сечения и длина.
Верхняя полая вена в связи с высоким положением сердца у детей короткая. В первый год жизни, 8-12 лет и у подростков длина и площадь поперечного сечения верхней полой вены возрастают. Нижняя полая вена имеет у новорожденного диаметр, равный 6 мм. Она является относительно широкой и короткой. Диаметр нижней полой вены меньше, чем верхней полой. Приблизительно к 30 годам диаметр нижней полой вены на уровне впадения почечной вены равен 25?28 мм. С увеличением длины полых вен изменяется положение их притоков.
Изменение относительного диаметра нижней полой вены по отношению к верхней полой объясняется тем, что прекращается плацентарное кровообращение. Увеличение абсолютных размеров диаметра нижней полой вены наблюдается в процессе рост организма. Объясняется это развитием отдельных органов брюшной полости и забрюшинного пространства. С возрастом изменяется положение стволов, впадающих в нижнюю полую вену.
У новорожденного печеночные вены короткие и почти целиком расположены внутри печени. Также наблюдается большое количество печеночных вен, причем от каждой доли печени идет отдельная вена, впадающая в нижнюю полую вену. В дальнейшем часть из этих вен подвергается полному или частичному обратному развитию.
Просвет воротной вены печени у новорожденных детей равен около 2290 мкм. Соотношение внутренней, средней и наружной оболочек составляет 4, 10 и 82% общей толщины стенки вены. Таким образом, наиболее значительной структурой в стенке вены является ее наружная оболочка. В течение 1-го года жизни диаметр просвета воротной вены удваивается, тогда, как толщина отдельных оболочек и общая толщина стенок увеличиваются очень мало. В период от 8 до 12 лет и особенно в подростковом возрасте рост диаметра просвета воротной вены продолжается. Также заметно увеличивается и толщина наружной оболочки вены, что сопряжено с увеличением диаметра пучков гладких мышечных клеток и их количества.
В первые 3-6 месяцев после рождения происходит сильное расширение диаметра главных печеночных вен. В период от рождения до юношеского возраста в стенке печеночных вен заметно увеличивается диаметр пучков гладких мышечных клеток (в 3 раза) и коэффициент их плотности.
Вены почек располагаются у новорожденных так же, как и артерии, более горизонтально, чем у взрослых. В период от рождения до 20 лет диаметр просвета почечной вены увеличивается в 5,5 раза. Толщина стенки от рождения до 20 лет увеличивается почти в 3 раза, главным образом за счет наружной оболочки. У новорожденных диаметр просвета почечной вены составляет 1,8 мм, а толщина стенки - 186 мкм. Оболочки сосуда четко не дифференцированы. В течение 1-го года жизни наиболее значительные изменения происходят в наружной оболочке почечной вены. В этот период толщина наружной оболочки увеличивается от 165 мкм до 249, что составляет 90% общей толщины стенки.
Для периода от 1 до 3 лет характерно увеличение диаметра просвета почечной вены. В период от 4 до 7 лет увеличивается диаметр просвета почечной вены до 5,7 мм, а толщина стенки до 307,7 мкм. В период от 8 до 12 лет увеличивается пропускная способность почечной вены, значительно нарастает толщина средней оболочки. В период от 13 до 16 лет значительно увеличивается толщина стенки почечной вены при относительно небольшом увеличении просвета.
В раннем детском возрасте наблюдается слабое развитие тазовых вен. В частности, вен предстательной железы, маточных вен и др. Стенки маточных вен в постнатальном периоде развития значительно утолщаются. Развитие тазовых вен совершается особенно энергично в период полового созревания.
После рождения меняется топография поверхностных вен тела и конечностей. У новорожденных имеются густые подкожные венозные сплетения, на фоне которых крупные вены не выделяются. К 1-2 году жизни из сплетений выделяются более крупные большая и малая подкожные вены ноги, а на верхней конечности - латеральная и медиальная подкожные вены руки. Быстро увеличиваются диаметр поверхностных вен ноги от новорожденности до 2 лет: большой подкожной вены почти в 2 раза, а малой подкожной вены - в 2,5 раза.
Возрастные особенности сосудов малого круга кровообращения. Артерии и вены легких наиболее интенсивно развиваются в первый год жизни ребенка, что связано со становлением дыхания и облитерацией баталлова протока. В период полового созревания происходит повторное усиление процесса развития легочных сосудов. В 40-50 лет артерии и вены легкого достигают наибольших размеров.
Возрастные особенности лимфатической системы. Лимфатические капилляры в детстве имеют большую всасывающую поверхность, чем в годы зрелости. В процессе старения эта поверхность еще больше уменьшается. Размеры лимфатических узлов с годами увеличиваются при уменьшении их численности. В пристеночных узлах содержание соединительной ткани повышается, а во внутренностных - снижается. И в тех и в других узлах происходит жировая инфильтрация тканей. Стенки лимфатических сосудов у людей пожилого возраста утолщаются, просвет их уменьшается, а некоторые сосуды запустевают.
Организм человека имеет свое индивидуальное развитие с момента оплодотворения до естественного окончания жизни. Этот период называют онтогенезом. В нем выделяют два самостоятельных этапа: пренатальный (с момента зачатия до момента рождения) и постнатальный (с момента рождения до смерти человека). В каждом из этих этапах есть свои особенности в строении и функционировании системы кровообращения. Рассмотрю некоторые из них:
Возрастные особенности в пренатальном этапе. Формирование сердца эмбриона начинается со 2-ой недели пренатального развития, а его развитие в общих чертах заканчивается к концу 3-ей недели. Кровообращение плода имеет свои особенности, связанные, прежде всего с тем, что до рождения кислород поступает в организм плод через плаценту и так называемую пупочную вену.
Пупочная вена разветвляется на два сосуда, один питает печень, другой соединяется с нижней полой веной. В результате в нижней полой вене происходит смешение крови, богатой кислородом, с кровью, прошедшей через печень и содержащей продукты обмена. Через нижнюю полую вену кровь попадает в правое предсердие.
Далее кровь проходит в правый желудочек и затем выталкивается в легочную артерию; меньшая часть крови течет в легкие, а большая часть через боталлов проток попадает в аорту. Наличие боталлова протока, соединяющего артерию с аортой, является второй специфической особенностью в кровообращении плода. В результате соединения легочной артерии и аорты оба желудочка сердца нагнетают кровь в большой круг кровобращения. Кровь с продуктами обмена возвращается в материнский организм через пупочные артерии и плаценту.
Таким образом, циркуляция в организме плода смешанной крови, его связь через плаценту с системой кровообращения матери и наличие боталлова протока является основными особенностями кровобращения плода.
Возрастные особенности в постнатальном этапе. У новорожденного ребенка связь с материнским организмом прекращается и его собственная система кровообращения берет на себя все необходимые функции. Боталлов проток теряет свое функциональное значение и вскоре зарастает соединительной тканью. У детей относительная масса сердца и общий просвет сосудов больше, чем у взрослых, что в значительной степени облегчает процессы кровообращения.
Есть ли закономерности в росте сердца? Можно отметить, что рост сердца находится в тесной связи с общим ростом тела. Наиболее интенсивный рост сердца наблюдается в первые годы развития и в конце подросткового периода.
Также изменяется форма и положение сердца в грудной клетке. У новорожденных сердце шаровидной формы и расположено значительно выше, чем у взрослого. Эти различия ликвидируются только к 10-летнему возрасту.
Функциональные различия в сердечно-сосудистой системе детей и подростков сохраняются до 12 лет. Частота сердечного ритма у детей больше, чем у взрослых. ЧСС у детей более подвержена влиянию внешних воздействий: физических упражнений, эмоционального напряжения и т.д. Кровяное давление у детей ниже, чем у взрослых. Ударный объем у детей значительно меньше, чем у взрослых. С возрастом увеличивается минутный объем крови, что обеспечивает сердцу адаптационные возможности к физическим нагрузкам.
В периоды полового созревания, происходящие в организме бурные процессы роста и развития влияют, на внутренние органы и, особенно, на сердечно-сосудитстую систему. В этом возрасте отмечается несоответствие размера сердца диаметру кровеносных сосудов. При быстром росте сердца кровеносные сосуды растут медленнее, просвет их недостаточно широк, и в связи с этим сердце подростка несет дополнительную нагрузку, проталкивая кровь по узким сосудам. По этой же причине у подростка может быть временное нарушение питания сердечной мышцы, повышенная утомляемость, легкая отдышка, неприятные ощущения в области сердца.
Другой особенностью сердечно-сосудистой системы подростка является то, что сердце у подростка очень быстро растет, а развитие нервного аппарата, регулирующего работу сердца, не успевает за ним. В результате у подростков иногда наблюдаются сердцебиение, неправильный ритм сердца и т.п. Все перечисленные изменения временны и возникают в связи с особенностью роста и развития, а не в результате болезни.
Гигиена ССС. Для нормального развития сердца и его деятельности чрезвычайно существенно исключить чрезмерные физические и психические напряжения, нарушающие нормальный темп работы сердца, а также обеспечить его тренировку путем рациональных и доступных для детей физических упражнений.
Тренировка сердечно-сосудистой деятельности достигается повседневно проводимыми физическими упражнениями, спортивными занятиями и умеренным физическим трудом, особенно в тех случаях, когда они проводятся на свежем воздухе.
Гигиена органов кровобращения у детей предъявляет определенные требования к их одежде. Тесная одежда и узкие платья сдавливает грудную клетку. Узкие воротнички сдавливают кровеносные сосуды шеи, что отражается на кровообращении в мозге. Тугие пояса сдавливают кровеносные сосуды полости живота и тем самым затрудняют кровообращение в органах кровообращения. Тесная обувь неблагоприятно отражается на кровообращении в нижних конечностях.
сердце кровообращение гипертрофия
