Предмет основы анатомии, физиологии, гигиены детей и подростков. Связь с другими науками

Структуры, принимающие  участие  в организации движений, располагаются во всех отделах мозга. Они взаимосвязаны морфологически или функционально. Наличие связей между центрами организации движений позволяет создавать и реализовывать специальную программу управления движениями.

Органом равновесия, играющем ведущую роль в ориентации человека в пространстве, является вестибулярная  система. Она воспринимает информацию о положении, линейных и угловых  перемещениях тела и головы, как активных, так и пассивных.

Схема тела и представление о  положении тела и головы в пространстве является комплексным восприятием, которое определяется как чувство  равновесия. Схема тела в текущий  момент строится мозгом на основе интеграции движений головы, туловища и конечностей. В процессе интеграции афферентной информации в центрах мозга участвуют сигналы от органа равновесия и идущая параллельно информация от проприорецепторов о положении суставов и мышц. Нервная модель схемы тела и положения головы в поле земного тяготения, а особенно в сочетании со зрительным контролем, лежат в основе ориентировки человека в пространстве.

28. Возрастные особенности вегетативных  функций организма детей и  подростков

Вегетативными или висцеральными  функциями называют физиологические процессы, осуществляемые внутренними органами, железами, сердцем, кровеносными и лимфатическими сосудами, гладкой мускулатурой, клетками крови, и направленные на поддержание обмена веществ, роста, развития и размножения.

Вегетативная нервная система регулирует деятельность кровеносных сосудов сердца, органов дыхания, пищеварения, мочеотделения, желез внутренней секреции. Кроме того она регулирует питание самой центральной нервной системы и скелетных мышц.

Деятельность вегетативной нервной системы подчинена центрам, расположенным в гипоталамусе, а они, в свою очередь, контролируются корой больших полушарий.

Главным центром интеграции вегетативных функций считается гипоталамус, где располагается более 40 пар  ядер, обеспечивающих регуляцию большинства висцеральных функций. Структуры гипоталамуса трудно разделить, поскольку каждая из них меняет соотношение активности отделов контроля вегетативной нервной системы. Тем не менее, заднегипоталамические ядра считаются центрами симпатического контроля, поскольку их раздражение вызывает типичные для возбуждения симпатического отдела эффекты – повышение артериального давления, учащение сердцебиения, повышение сахара в крови и др.

Переднегипоталамические ядра относятся  к центрам  парасимпатического контроля, поскольку их раздражение вызывает снижение системного давления крови, замедление сердечного ритма, усиление перистальтики кишечника. Ядра средней части гипоталамуса регулируют аппетит и пищевое поведение. Раздражение ядер заднего и среднего гипоталамуса вызывает агрессивное поведение или эмоции удовольствия. Нервные клетки гипоталамуса регулируют функцию желез внутренней секреции и практически все виды обмена веществ. Окончательно созревает гипоталамус к 13-14 годам, когда заканчивается формирование гипоталамо-гипофизарных нейросекреторных связей.

Принимает участие в координации  и регуляции вегетативных функций  мозжечок (малый мозг). В осуществлении  вегетативных реакций большое значение имеет тонус коры лобных долей  головного мозга. При его снижении, вызванным, например, переутомлением ребенка, нервные импульсы, поступающие из внутренних органов, могут фиксироваться в сознании как сигнал неблагополучия. Такие ощущения ребенок может оценивать как болезненные (тяжесть в желудке, неприятные ощущения в области сердца и т.п.). При нормальном тонусе коры больших полушарий импульсы из внутренних органов не доходят до высших отделов мозга и не отражаются в сознании.

При определенных условиях психические  процессы, протекающие в мозговой  коре, могут оказывать активное влияние на деятельность внутренних органов. Так, в период полового созревания значительное влияние на деятельность внутренних органов оказывают половые гормоны. Совместная и правильно скоординированная их деятельность способствует росту и развитию подросткового организма. У мальчиков наращивается мышечная сила, происходит формирование особого склада ума.

В свою очередь, процессы, происходящие во внутренних органах, отражаются на психической деятельности. При резком снижении обмена веществ появляется умственная вялость, повышение же обмена веществ обычно сопровождается ускорением психических реакций. При полном здоровье ребенка, характеризующемся динамическим постоянством работы всех физиологических систем, такое взаимное влияние коры мозга и вегетативной сферы выражается чувством комфорта, внутреннего покоя.

29. Морфофизиологические особенности  системы крови

Мембрана плаценты в 5-10 раз толще мембраны альвеолы легких, что затрудняет обмен газов между плодом и матерью. Кроме того, в начальные этапы внутриутробного развития содержание эритроцитов и гемоглобина у плода намного меньше, чем у взрослого человека, встречаются и ядерные эритроциты. Однако в процессе развития у плода создаются механизмы, препятствующие возникновению чрезмерной гипоксии: при уменьшении объема каждого эритроцита содержание гемоглобина в нем, как и число эритроцитов, значительно увеличиваются и превышают таковые у взрослого человека.

При рождении до 35% крови ребенка находится в плаценте. Если при рождении плаценту держат над ребенком, к нему переливается много плацентарной крови, в результате чего концентрация гемоглобина и число эритроцитов увеличивается.

Первый этап новорожденности характеризуется  большой кислородной емкостью крови (на 10-15% большем, чем у взрослого человека). Со 2-3 дня жизни количество эритроцитов в единице объема крови начинает снижаться. Это происходит в результате гипероксии, которая проявляется у ребенка после рождения. Кровь с относительно повышенным содержанием кислорода, протекая через почки, перестает оказывать стимулирующее влияние на их эритропо-этическую ткань, и, соответственно, концентрация эритроцитов и гемоглобина уменьшается. Наиболее низкий уровень эритроцитов наблюдается у ребенка в возрасте 2-3 месяцев. Затем число эритроцитов и количество гемоглобина увеличивается, причем у мальчиков этот процесс продолжается и в подростковом возрасте, а у девочек-подростков прирост эритроцитов и гемоглобина прекращается. Увеличение числа эритроцитов у мальчиков связывают с секрецией тестостерона. С ним соотносят и высокую активность карбоангидразы, которая способствует транспорту газов между кровью и тканью. Некоторое снижение кроветворения у девочек обусловлено тормозным влиянием эстрогенов. В пубертатном возрасте отношение общего гемоглобина к массе тела у мальчиков выше, чем у девочек.

В целом, число эритроцитов  тесно коррелирует с уровнем  полового созревания, скоростью роста ребенка и интенсивностью метаболизма. Транспорт кислорода кровью с возрастом становится все более эффективным, его утилизация улучшается. Способность крови к переносу кислорода в наибольшей степени выражена в пубертатном периоде. К моменту полового созревания кроветворение протекает, как и у взрослых, в костном мозге грудины, ребер, тел позвонков, костей черепа и таза.

Кривые диссоциации оксигемоглобина  у детей и взрослых отличаются: у первых, в основном, отмечается меньшая насыщаемость крови кислородом и низкая величина рН плазмы. Происходящие с возрастом изменения в содержании эритроцитов и гемоглобина направлены на обеспечение возросшего потребления кислорода на единицу массы тела, особенно у мальчиков (девочки с той же мышечной массой потребляют меньше кислорода). Объем крови, начиная с детского возраста, и, особенно, в подростковом возрасте, также больше у мальчиков.

Лейкоциты появляются в конце 3-го месяца внутриутробного развития, а на последней неделе беременности их концентрация у плода превышает таковую у взрослого человека. Она становится еще выше, достигая своего максимума в первый же день после рождения (физиологический лейкоцитоз). Это результат быстрой мобилизации нейтрофилов из запасных пулов костного мозга ребенка в ответ на стресс при рождении. В этих условиях среди поступающих в систему циркуляции лейкоцитов многие оказываются незрелыми. На фоне физиологического лейкоцитоза отмечается перераспределение содержания нейтрофилов и лимфоцитов. Число нейтрофилов прогрессивно уменьшается, а лимфоцитов — увеличивается. В возрасте 5-6 дней имеет место так называемый первый перекрест относительного содержания нейтрофилов и лимфоцитов в периферической крови. Состояние лейкоцитоза могут вызывать и внешние антигенные стимулы, с которыми сталкивается новорожденный (реактивный лейкоцитоз). С возрастом общее число лейкоцитов прогрессивно снижается и достигает взрослого уровня в 16 годам.

В процессе возрастного развития количество кровяных пластинок, постепенно увеличиваясь, выходит на взрослый уровень к подростковому возрасту.

Скорость оседания эритроцитов  от детского к подростковому возрасту замедляется, особенно у мальчиков, а способность эритроцитов к агглютинации повышается. Однако активность агглютининов и агглютиногенов увеличивается с разной скоростью. Так, максимальная активность агглютиногена А достигается в 3 года, а агглютинина а — к 7 и даже 10 годам; именно с этого возраста ярко проявляются реакции несовместимости крови при ее переливании. Прогрессивно нарастает также активность ферментов плазмы. Это относится к липазе, амилазе, холинэстеразе, карбоангидразе. Еще в грудном возрасте содержание глобулинов уменьшается, а альбуминов – нарастает. Вместе с тем, ряд компонентов минерального состава плазмы остается относительно стабильным.

30. Морфофизиологические особенности  системы кровообращения

Движение крови по замкнутой системе кровеносных сосудов и сердцу, обеспечивающее обмен веществ между организмом и внешней средой, называется кровообращением.

Благодаря постоянному движению крови в сосудах, обеспечиваются основные функции системы кровообращения: 1) транспорт веществ, необходимых для обеспечения функций клеток организма; 2) доставка к клеткам организма химических веществ, регулирующих их обмен; 3) отвод от клеток, переработанных в них, веществ (метаболитов); 4) гуморальная, т.е. осуществляемая через жидкость, связь органов и тканей между собой; 5) доставка тканям средств защиты; 6) удаление вредных веществ из организма; 7) обмен тепла в организме. Следовательно, основное предназначение системы кровообращения состоит в выполнении нутритивной (питательной) функции. При этом к тканям доставляются не только питательные вещества, но также кислород, физиологически активные вещества, в том числе гормоны, вода, соли, а из тканей выводятся углекислота и другие продукты обмена веществ в них.

После открытия английским ученым У.Гарвеем постоянного кровообращения в сердечно-сосудистой системе и опубликования им в 1628 году соответствующих доказательств в книге "Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных" стало ясно, что кровоток в организме теплокровных осуществляется по двум кругам, соединенным между собой через сердце для создания замкнутой системы. Малый (или легочный) круг кровообращения осуществляет прямой контакт с внешней средой, а большой обеспечивает контакт с органами и тканями. Это выделение в сердечно-сосудистой системе двух кругов кровообращения сохранилось до настоящего времени.

Характерной тенденцией онтогенетического  развития является постепенное повышение артериального давления (АД) от рождения до юношеского возраста. Наиболее значимыми детерминантами АД у детей и подростков являются длина и масса тела. При одном и том же календарном возрасте артериальное давление будет выше у индивидуумов с большей длиной и массой тела. Норма АД в эти периоды онтогенеза сугубо индивидуальна и часто не совпадает с общепринятыми нормативами.

С 7-8 лет у детей отмечается предстартовая реакция системы кровообращения: еще до начала мышечной работы учащаются сердцебиения и повышается артериальное давление. Это свидетельствует о появлении в системе кровообращения условно-рефлекторных реакций, которые в процессе дальнейшего онтогенетического развития становятся более выраженными. Вместе с тем, организм ребенка даже в условиях систематической физической тренировки не приобретает той экономизации функций сердечно-сосудистой системы, которая характерна для взрослых.

Выраженные изменения кровообращения происходят в подростковом периоде, являющимся одним из критических этапов развития. Масса сердца и размеры его камер увеличиваются быстрее, чем диаметр кровеносных сосудов. Просвет сосудов относительно размеров сердца в этом возрасте невелик еще и потому, что в результате скачкообразного увеличения длины тела сосуды вытягиваются. Рост миокарда у подростков опережает рост клапанов, что приводит к транзисторной недостаточности клапанов. Ее усиливает асинхронность работы сосочковых мышц миокарда. Указанные особенности развития сердца и сосудов у подростков сказываются на характере потока крови и способствуют появлению функциональных шумов сердца. В связи с феноменом акцелерации у многих подростков темпы развития сердца отстают от характеристик физического развития (длина и масса тела, окружность грудной клетки). При этом, несмотря на высокие показатели физического развития, адаптивные реакции сердечно-сосудистой системы могут быть неадекватны мощности физической нагрузки.

В пубертатный период усиливается  андренергическая регуляция системы  кровообращения. Важную роль в регуляции  сердца и сосудов осуществляет также и эндокринная система. Например, правильному развитию сердца способствуют гонадотропная функция гипофиза и уровень половых гормонов в крови (гипофизэктомия у экспериментальных животных приводит к уменьшению массы сердца по отношению к массе тела). В подростковом периоде усиливаются половые различия сердечно-сосудистой системы — миокарду мальчиков-подростков свойственны большие функциональные возможности, чем у девочек. У девочек в связи с менструальным циклом происходит предменструальный подъем систолического АД и снижение частоты сердцебиений. Величина АД у девочек выходит на взрослый уровень раньше, чем у мальчиков (примерно через 3,5 года после появления первых менструаций).

В период подросткового спурта длины  тела может наблюдаться преходящее увеличение частоты сердцебиений. Ее взрослый уровень устанавливается  в конце подросткового периода; у девушек частота сердцебиений на 10% выше, чем у юношей. Более медленный темп сердечных сокращений у последних связывают с большими размерами сердца и большей силой сердечных сокращений, а также более выраженной парасимпатической регуляцией сердца.

Адаптивные перестройки сердечно-сосудистой системы, связанные с мышечной нагрузкой, совершенствуются у подростков преимущественно за счет прироста частоты сердцебиений, ударный объем крови меняется при этом незначительно.

Несмотря на то, что к юношескому возрасту повышается роль мышечного насоса и удлиняются фазы сердечного цикла, и тем самым создаются благоприятные условия для заполнения сердца кровью, относительная величина минутного объема кровообращения (МОК) снижается. Ее уменьшение обусловлено урежением частоты сердцебиений, повышением общего периферического сопротивления артериальных сосудов (из-за разрастания мышечного слоя в артериолах и запаздывания по отношению к размерам сердца увеличения диаметра артериальных сосудов), уменьшением относительного количества циркулирующей крови и относительной массы сердца. В целом, величина прироста МОК не поспевает за приростом массы тела.