Лекция 9 Тема: Возрастные особенности органов дыхания. Гигиенические требования к воздушной среде учебных помещений

План

1. Развитие органов дыхания в онтогенезе.

2. Возрастные особенности произвольной регуляции дыхания

3. Гигиенические требования к воздушной среде учебных помещений

Легкие и воздухоносные пути начинают развиваться у эмбриона на 3-й неделе из мезодермальной мезенхимы. В дальнейшем в процессе роста формируется долевое строение легких, после 6 месяцев образуются альвеолы. В 6 месяцев поверхность альвеол начинает покрываться белково-липидной выстилкой – сурфактантом. Его наличие является необходимым условием нормальной аэрации легких после рождения. При недостатке сурфактанта после попадания в легкие воздуха альвеолы спадаются, что приводит к тяжелым расстройствам дыхания и без лечения. Легкие плода как орган внешнего дыхания не функционируют. Но они не находятся в спавшем состоянии, альвеолы и бронхи плода заполнены жидкостью. У плода, начиная с 11-й недели, появляются периодические сокращения инспираторных мышц – диафрагмы и межреберных мышц. В конце беременности дыхательные движения плода занимают 30-70% всего времени. Частота дыхательных движений обычно увеличивается ночью и по утрам, а также при увеличении двигательной активности матери. Дыхательные движения необходимы для нормального развития легких. После их выключения развитие альвеол и увеличение массы легких замедляется. Помимо этого дыхательные движения плода представляют собой своего рода подготовку дыхательной системы к дыханию после рождения. Рождение вызывает резкие изменения состояния дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозгу, приводящие к началу вентиляции. Первый вдох наступает, как правило, через 15-70 сек. после рождения. Основными условиями возникновения первого вдоха являются: 1. повышения в крови гуморальных раздражителей дыхательного центра, СО2, Н+ и недостатка О2; 2. резкое усиление потока чувствительных импульсов от рецепторов кожи (холодовых, тактильных), проприорецепторов, вестибулорецепторов. Эти импульсы активируют ретикулярную формацию ствола мозга, которая повышает возбудимость нейронов дыхательного центра; 3. устранение источников торможения дыхательного центра. Раздражение жидкостью рецепторов, расположенных в области ноздрей, сильно тормозит дыхание (рефлекс ныряльщика). Поэтому сразу после появления головы плода акушеры удаляют с лица слизь и околоплодные воды. Таким образом, возникновение первого вдоха является результатом одновременного действия ряда факторов. Начало вентиляции легких сопряжено с началом функционирования малого круга кровообращения. Кровоток через легочные капилляры резко усиливается. Легочная жидкость всасывается из легких в кровеносное русло, часть жидкости всасывается в лимфу. У детей младшего возраста спокойное дыхание – диафрагмальное. Это связано с особенностями строения грудной клетки. Ребра расположены под большим углом к позвоночнику, поэтому сокращение межреберных мышц менее эффективно изменяет объем грудной полости. Энергетическая стоимость дыхания ребенка гораздо выше, чем у взрослого. Причина – узкие воздухоносные пути и их высокая аэродинамическая сопротивляемость, а также низкая растяжимость легочной ткани. Другой отличительной особенностью является более интенсивная вентиляция легких в пересчете на килограмм массы тела с целью удовлетворения высокого уровня окислительных процессов и меньшая проницаемость легочных альвеол для О2 и СО2. Так, у новорожденных частота дыхания составляет 44 цикла в минуту, дыхательный объем – 16 мл, минутный объем дыхания – 720 мл/мин. У детей 5-8-летнего возраста частота дыхания снижается и достигает 25-22 циклов в минуту, дыхательный объем – 160-240 мл, а минутный объем дыхания – 3900-5350 мл/мин. У подростков частота дыхания колеблется от 18 до 17 циклов минуту, дыхательный объем – от 330 до 450 мл, минутный объем дыхания – от 6000 до 7700 мл/мин. Эти величины наиболее близки к уровню взрослого человека. С возрастом увеличиваются жизненная емкость легких, проницаемость легочных альвеол для О2 и СО2. Это связано с увеличением массы тела и работающих мышц, с ростом потребности в энергетических ресурсах. Кроме того, дыхание становится более экономичным, об этом свидетельствуют снижение частоты дыхания и дыхательного объема. Наибольшие морфофункциональные изменения в легких охватывают возрастной период до 7-8 лет. В этом возрасте отмечается интенсивная дифференцировка бронхиального дерева и увеличение количества альвеол. Рост легочных объемов связан также с изменением диаметра альвеол. В период с 7 до 12 лет диаметр альвеол увеличивается вдвое, к взрослому состоянию – втрое. Общая поверхность альвеол увеличивается в 20 раз. Таким образом, развитие дыхательной функции легких происходит неравномерно. Наиболее интенсивное развитие отмечается в возрасте 6-8, 10-13, 15-16 лет. В эти возрастные периоды преобладает рост и расширение трахеобронхиального дерева. Кроме того, в это время наиболее интенсивно протекает процесс дифференцировки легочной ткани, который завершается к 8-12 годам. Критические периоды для развития функциональных возможностей системы дыхания наблюдаются в возрасте 9-10 и 12-13 лет. Этапы созревания регуляторных функций легких делятся на три периода: 13-14 лет (хеморецепторный), 15-16 лет (механорецепторный), 17 лет и старше (центральный). Отмечена тесная связь формирования дыхательной системы с физическим развитием и созреванием других систем организма. Интенсивное развитие скелетной мускулатуры в возрасте 12-16 лет сказывается на характере возрастных преобразований дыхательной системы подростка. В частности, у подростков с высокими темпами роста часто отмечается отставание развития органов дыхания. Внешне это проявляется в форме отдышки даже при выполнении небольших физических нагрузок. Такие дети жалуются на быструю утомляемость, имеют низкую мышечную работоспособность, избегают занятий с интенсивными физическими упражнениями. Для них рекомендуется постепенное увеличение занятий физической культурой под контролем врача. В отличие от них, у подростков, занимающихся спортом, годовые прибавки роста меньше, а функциональные возможности легких выше. Но в целом развитие органов дыхания у подавляющей части детей несет на себе «отпечатки цивилизации». Низкая двигательная активность ограничивает подвижность грудной клетки. Дыхание в этом случае поверхностное, а его физиологическая ценность невелика. Необходимо учить детей правильному и глубокому дыханию, что является необходимым условием сохранения здоровья, расширения возможности адаптации к физическим нагрузкам.
Значение дыхания. Дыхание – физиологическая функция, обеспечивающая газообмен между окружающей средой и организмом в соответствии с его метаболическими потребностями. В понятие дыхание включают следующие процессы:

1. Внешнее дыхание - обмен газов между окружающей средой и легкими;
2. Легочное дыхание - обмен газов в легких между альвеолами и кровью;
3. Транспорт газов кровью, перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа из тканей в легкие;
4. Обмен газов между кровью и межтканевой жидкостью;
5. Внутреннее или тканевое дыхание - биологические процессы, происходящие в митохондриях.
   
   

Общая схема строения органов дыхания и возрастные особенности. Дыхательная система включает: 1 дыхательные пути, пути к которым относятся полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи;
2 легкие - состоящие из бронхиол, альвеолярных мешочков и богато снабженными сосудистыми разветвлениями;
3 костно-мышечную систему, обеспечивающую дыхательные движения: ребра, межреберные и другие вспомогательные мышцы, диафрагма. Органы дыхания объединяются в единую систему органов.

Дыхательный путь начинается носовой полостью. Здесь вдыхаемый воздух согревается, очищается от пыли, увлажняется. К моменту рождения носовая полость ребенка недоразвита, она отличается узкими носовыми отверстиями, отсутствием придаточных пазух. Окончательное формирование придаточных пазух происходит в подростковом возрасте. Объем носовой полости с возрастом увеличивается в 2,5раза. Структурные особенности носовой полости детей раннего возраста затрудняют носовое дыхание, дети часто дышат с открытым ртом, что приводит к подверженности простудным заболеваниям. Из полости носа воздух попадает в носоглотку – верхнюю часть глотки. В глотку открываются полость носа, гортань, слуховые трубы. Глотка ребенка короткая, широкая. Эта особенность приводят к тому, что заболевания верхних дыхательных путей у детей часто осложняются воспалением среднего уха. Следующий отдел дыхательных путей – гортань. Гортань у детей короткий, узкий и располагаются выше, чем у взрослых. Интенсивно гортань растет на 1-3м годах жизни в период полового созревания. В период полового созревания появляются половые различия в строении гортани. У мальчиков образуется кадык, удлиняются голосовые связки, гортань становится шире и длиннее. От нижнего края гортани отходит трахея. Ее длина увеличивается в соответствии с ростом туловища, интенсивный рост отмечено в возрасте 14-16 лет. Диаметр трахеи увеличивается соответственно увеличению объема грудной клетки. Трахея разветвляется на 2 бронха. Наибольший рост бронхов происходит в первый год жизни и в период полового созревания. Легкие у детей растут за счет увеличения объема альвеол. У новорожденного диаметр альвеолы 0,07мм, у взрослого – 0,2 мм. До 3 лет происходит усиленный рост легких и дифференцировка их отдельных элементов. число альвеол к 8 годам достигает числа их у взрослого человека. альвеолы интенсивно растут после 12 лет. Объем легких к 12 годам увеличивается в 10 раз, а к концу периода полового созревания – в 20 раз.
Особенности развития костно-мышечного аппарата дыхательной системы. У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают горизонтальное положение. Верхние ребра и плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. В связи с этим у новорожденных диафрагмальное дыхание. Этот тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. Постепенно дыхание грудных детей становится грудно-брюшным, с преобладанием диафрагмального. В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса все более начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится выраженным. В 7-8 лет выявляются половые различия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек – грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 17-18 годам. Частота дыхания и минутный объем дыхания. Частота дыхательных движений в покое у взрослого чело­века колеблется от 14 до 20 в минуту. За один вдох при спокойном дыхании вдыхается 500 мл воздуха. Дыхание новорожденного частое поверхностное. У детей первого года жизни частота дыхательных движений в минуту 50-60. У детей 1-2 лет частота дыхания 35-40, у 2-4 летних – 25-35 и у 4-6-летних – 23-26 циклов в минуту. У детей школьного возраста 18-20 раз в минуту. Объем вдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни 30мл, в 1 год – 70мл, в 6 лет – 156мл, в 10 лет – 239мл, в 14 лет – 300мл. Количество воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого в течение 1 мин, называют минутным объемом дыхания (МОД). В покое МОД ко­леблется от 7 до 10 л. У новорожденного МОД 650-700мл воздуха, к концу первого года жизни 2600-2700мл, к 6 годам-3500мл, у 10летнего ребенка-4300мл, у 14 летнего - 4900мл. При физической работе МОД увеличивается до 150—180 л. Важной характеристикой функционирования дыхательной системы является жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – наибольшее количество воздуха, который человек может выдохнуть после глубокого вдоха. ЖЕЛ зависит от длины тела, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц, пола. ЖЕЛ больше у мужчин, чем у женщин. У мужчин ЖЕЛ колеблется от 3200 до 7200 мл, у женщин— от 2500 до 5000 мл. ЖЕЛ определяют с помощью специальных приборов — спирометров. Даже при максимальном выдохе в легких всегда оста­ется еще около 1500 мл воздуха. Этот объем воздуха называют остаточным. ЖЕЛ и остаточный объем легких в сумме составляют общую емкость легких. Функция дыхания направлена на поддержание оптимального снабжения тканей кислородом и удаление из организма углекислого газа. Дыхание имеет жизненно важное значение, так как окислительные процессы в организме совершаются непрерывно, а внутренних резервов кислорода в организме практически нет. Условно в дыхании выделяют три основных процесса: 1) обмен газов между окружающей средой и легкими (внешнее дыхание); 2) обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью; 3) обмен газов между кровью и межтканевой жидкостью (тканевое дыхание). Органы дыхания объединяются в единую систему органов. Различают дыхательные пути, по которым вдыхаемый и выдыхаемый воздух циркулирует в легкие и из легких, и дыхательную часть (легкие), где происходит газообмен между кровью и воздухом. Дыхательные пути образуются носовой полостью, глоткой, гортанью, трахеей и бронхами. Дыхательная часть органов дыхания - легкие. В основе циркуляции воздуха через дыхательные пути и легкие лежат ритмические дыхательные движения, обеспечиваемые сокращением и расслаблением межреберных дыхательных мышц и диафрагмы и состоящие из двух фаз: вдоха и выдоха. При вдохе происходит сокращение дыхательных мышц и диафрагмы, увеличение объема грудной полости и соответственно увеличение объема легких. В результате давление в легких становится меньше атмосферного, и воздух устремляется в легкие.

Механизм выдоха, осуществляемый в покое, протекает пассивно. При расслаблении дыхательных мышц происходит уменьшение объема грудной клетки и легких, и воздух выходит наружу.

Обычно в состоянии относительного покоя при каждом вдохе поступает около 500 мл воздуха и столько же выходит наружу. Этот объем воздуха называют 1 дыхательным объемом 0. Однако после спокойного вдоха и выдоха в легких еще остается значительное количество воздуха, которое называется 1 резервным объемом вдоха 1и выдоха 0. Сумма дыхательного объема и резервного объема вдоха и выдоха составляет 1 жизненную емкость легких 0. В среднем у взрослого человека она равна 3500 мл.

Количество воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого в течение 1 мин, называют минутным объемом дыхания. В покое МОД колеблется от 7 до 10 л.

Для функции дыхания характерна большая подвижность, изменчивость. Это сказывается в довольно широком диапазоне индивидуальных колебаний частоты и глубины дыхания, а также в чрезвычайной чувствительности дыхания к малейшим изменениям внешней и внутренней среды.

Приспособление дыхания к потребностям организма и называется регуляцией дыхания. Регуляция дыхания проявляется в регуляции легочной вентиляции, а также в регуляции состояния гладкой мускулатуры бронхиального дерева. При возбуждении симпатических нервов гладкие мышцы бронхов расслабляются. Возбуждение блуждающих нервов вызывает спазм бронхов. Регуляция состояния бронхиальных мышц может быть рефлекторной (с хеморецепторов сосудов, с механорецепторов дыхательных путей) и гуморальных (воздействие гуморальных агентов на гладкие мышцы бронхов). Она направлена на изменение сопротивления дыхания.

3.Гигиенические требования к воздушной среде учебных помещений - один из важных факторов, влияющих на работоспособность и состояние здоровья школьников. В результате изменения физико-химических свойств воздушной среды ухудшается работоспособность учащихся, появляются вялость, головная боль, рассеивается внимание, учащается пульс, изменяется уровень артериального давления. Температура, влажность и скорость движения воздуха (охлаждающая сила) в до начал воздуха жилых помещений в умеренном климате - 18-20 С, оптимальная влажность 40-60%. Во всех учебных помещениях ежедневно должна проводиться влажная уборка. Сквозное проветривание рекомендуется также до начала проведения занятий и после их окончания.

Лекция 10

Тема: Возрастные особенности органов выделения

План:
1. Значения выделения. 2. Строение почки

Органы выделения играют важ­ную роль в сохранении постоянства внутренней среды, они уда­ляют из организма продукты обмена, которые не могут быть ис­пользованы, избыток воды и солей. В осуществлении процессов выделения участвуют легкие, кишечник, кожа и почки: - Легкие удаляют из организма углекислый газ, пары воды, летучие ве­щества. - Из кишечника удаляются с калом соли тяжелых метал­лов, избыток невсосавшихся пищевых веществ. - Потовые железы кожи выделяют воду, соли, органические вещества, их усиленная деятельность наблюдается при напряженной мышечной работе и повышении температуры окружающей среды. Основная роль в выделительных процессах принадлежит поч­кам, которые выводят из организма воду, соли, аммиак, мочеви­ну, мочевую кислоту, восстанавливая постоянство осмотических свойств крови. Через почки удаляются некоторые ядовитые ве­щества, образующиеся в организме или принятые в виде лекарств. Почки поддерживают определенную постоянную реакцию кро­ви. При накоплении в крови кислых или щелочных продуктов обмена через почки увеличивается выделение излишков соответ­ствующих солей. В поддержании постоянства реакции крови очень важную роль играет способность почек синтезировать аммиак, который связывает кислые продукты.

2. Строение и функция почек Строение почек. Почки имеют фор­му боба. Они красно-бурого цвета, массой около 120 г. На вогнутом, внутреннем крае почки имеется глубокаявырезка. Это ворота почки. Сюда входит почечная артерия, а выходит почечная вена и мочеточник. Почки получают крови больше, чем любой другой орган, в них происходит образование мочи из веществ, приносимых кровью. Структурно-функциональной единицей почки является тельце поч­ки— нефрон, в каждой почке около 1 млн. нефронов. Нефрон состоит из двух основных частей: кровеносных сосудов и почечного канальца. Общая длина канальцев одного тельца почки достигает 35—50 мм. В почках имеется примерно 130 км трубочек, по кото­рым проходит жидкость. Ежесуточно в почках фильтруется около 170 л жидкости, которая концентрируется примерно в 1,5 л мочи и удаляется из организма. Возрастные особенности функции почек. Мочи у детей отделяется сравни­тельно больше, чем у взрослых, а мочеиспускание происходит ча­ще за счет интенсивного водного обмена и относительно большого количества воды и углеводов в рационе питания ребенка. Только в первые 3—4 дня количество отделяющейся мочи у де­тей невелико. У месячного ребенка мочи отделяется в сутки 350—380 мл, к концу первого года жизни — 750 мл, в 4—5 лет — около 1л, в 10 лет—1,5 л, а в период полового созревания — до 2 л. У новорожденных реакция мочи резкокислая, с возрастом она становится слабокислой. Реакция мочи может меняться в зави­симости от характера получаемой ребенком пищи. У новорожденных детей повышена проницаемость почечного эпителия, отчего в моче почти всегда обнаруживается белок. Мочеиспускание и его механизм. Испускание мочи — процесс рефлекторный. Поступающая в мочевой пузырь моча вызывает повышение давления в нем, что раздражает рецепторы, находя­щиеся в стенке пузыря. Возникает возбуждение, доходящее до центра мочеиспускания в нижней части спинного мозга. Отсюда импульсы поступают к мускулатуре пузыря, заставляя ее сокра­щаться; сфинктер при этом расслабляется, и моча поступает из пузыря в мочеиспускательный канал. Это непроизвольное испу­скание мочи. Оно имеет место у грудных детей. Старшие дети, как и взрослые, могут произвольно задержи­вать и вызывать мочеиспускание. Это связано с установлением корковой, условнорефлекторной регуляции мочеиспускания. Обыч­но к двухлетнему возрасту у детей сформированы условнорефлекторные механизмы задержки мочеиспускания не только днем, но и ночью. Однако в возрасте 5—10 лет у детей, иногда до поло­вого созревания, встречается ночное непроизвольное недержание мочи — энурез.
^

Дата добавления: 2015-11-14