Вікові особливості та основи гігієни будови і функцій системи дихання

Лекційне заняття 5 – 8.

Тема. Вікові особливості будови і функцій систем внутрішніх органів (дихальна, травна, видільна, розмноження) та обміну речовин і енергії. Основи гігієни.

 

1. Вікові особливості та основи гігієни будови і функцій системи дихання.

2. Вікові особливості та основи гігієни будови і функцій системи травлення.

3. Вікові особливості та основи гігієни будови і функцій системи обміну речовин і енергії.

4. Вікові особливості та основи гігієни будови і функцій системи виділення.

5. Вікові особливості та основи гігієни будови і функцій системи розмноження.

 

Основна література до лекції:

1. Хрипкова А.Г., Антропова М.В., Фарбер Д.А. Возрастная физиология и школьная гигиена: Пособие для студентов педагогических институтов. – М.: Просвещение, 1990. – С. 179 – 213, 236 – 254.

2. Хріпкова А.Г. Вікова фізіологія. – К.: Вища школа, 1982. – С. 210 – 257.

3. Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Анатомия и физиология детского организма (внутренние органы): Учебное пособие. – М.: Просвещение, 1976. – С. 72 – 75, 175 – 186, 209 – 216, 225 – 230.

 

Додаткова література до лекції:

1. Агаджанян Н.А., Тель Л.З., Циркин В.И., Чеснокова С.А. Физиология человека. – М.: Медицинская книга, Н. Новгород: Изд-во НГМА, 2001. – С. 462 – 463, 468 – 470, 473 – 477, 478 – 479,

2. Ріст і розвиток людини / В.С. Тарасюк, Г.Г. Титаренко, І.В. Паламар, Н.В. Титаренко / Під ред. В.С. Тарасюка. – К.: Здоров’я, 2002. – С. 202 – 223, 240 – 252.

3. Хрипкова А.Г., Колесов Д.В. Гигиена и здоровье школьника. – М.: Просвещение, 1988. – С. 74 – 81, 91 – 99.

 

Вікові особливості та основи гігієни будови і функцій системи дихання

 

До дихальної системи відносять різні структури, головною функцією яких є розподіл повітря для обміну газів, доставка кисню і виведення вуглекислого газу. Ніс, глотка, гортань, трахея, бронхи, забезпечують шлях, по якому повітря надходить до організму. У структурних одиницях легень (ацинусах) відбувається обмін газів, а циркуляторна система розподіляє кисень міліонам клітин усіх тканин і органів. До моменту народження дихальна система ще недостатньо сформована, її розвиток та диференціювання продовжується до періоду статевого дозрівання.

Особливості системи зовнішнього дихання у плоду. Після запліднення яйцеклітини до імплантації зародка в слизову оболонку матки газообмін відбувається шляхом дифузії. Після імплантації зародкового міхура газообмін здійснюється через ворсини хоріона завдяки їх контакту з материнською кров’ю. Дихання плоду реалізується плацентою. Проте вже з 11 тижня у плоду спостерігаються скорочення діафрагми і міжреберних м’язів. Ці рухи сприяють розвитку легенів плоду, активують його кровообіг, а також формують ансамбль нейронів, що бере участь в регуляції дихання.

Гіпоксія, гиперкапнія і ацидоз збільшують частоту дихальних рухів плоду. Дихальні рухи плоду (як компонент його біофізичного профілю), що заміряються за допомогою ультразвука, дозволяють судити про функціональний стан плоду.

Механізм першого вдиху новонародженого. Перший вдих звичайно наступає через 15 – 70 с після народження. Він обумовлений розвитком гіпоксії (в процесі пологів і особливо після перев’язки пуповини і відшарування плаценти), зростанням потоку аферентної імпульсації від рецепторів шкіри, пропріо- і вестибулорецепторів, а також усуненням рефлексу «нирця» (видалення рідини з носової порожнини), гальмуючого активність центрального дихального механізму.

Морфологічні особливості системи зовнішнього дихання. У новонароджених дітей ребра розташовані майже під прямим кутом до хребта, тому реброве дихання, яке переважно виникає при крику, у них малоефективне, на відміну від діафрагмального.

Для новонароджених характерні низька розтяжність тканини легень і висока податливість стінок грудної порожнини. Все це породжує низьку величину еластичної тяги легень при видиху і пояснює нижчу величину негативного тиску в плевральній порожнині, ніж у дорослих (0,2 – 0,9 проти 2,0 см вод. ст.), але вищу при вдиху (5,0 проти 2 – 3 см вод. ст.).

У процесі раннього онтогенезу в системі зовнішнього дихання відбуваються анатомічні, біофізичні і фізіологічні зміни, міняється структура дихального центру. Зростає дихальна поверхня легенів, знижується частота дихання, зростають дихальний об’єм, життєва ємність легенів і її складові компоненти, хвилинний об’єм дихання, споживання кисню, а також показники, що характеризують резервні можливості зовнішнього дихання (максимальна вентиляція легенів, максимальне споживання кисню. Провідним чинником всіх цих змін є зміна споживання кисню в умовах спокою і при фізичних навантаженнях.

Споживання кисню. В умовах спокою і при фізичному навантаженні воно залежить від інтенсивності обмінних процесів, а також від потужності і тривалості виконуваної зовнішньої роботи.

Відомо, що в 1 рік дитина споживає кожну хвилину до 8 мл О₂ з розрахунку на кг маси тіла, або 80 мл О₂ в хвилину, в 5 років – 9 мл О₂ на кг маси, або 180 мл О₂ в хвилину, в 7 років – 8 мл/кг/хв., або 200 мл/хв. О_2, в 10 років – 6 мл/кг/мин, або 180 – 210 мл/хв. О₂, в 14 –17 років – 5 мл/кг/хв., або 250 – 300 мл/хв. О₂, а дорослі – 4,5 мл/кг/хв., або 315 мл/хв. Таким чином, з розрахунку на кг маси тіла з віком потреба в кисні знижується, а в цілому вона зростає (з 80 мл/хв. до 250 – 350 мл/хв.). Таке зростання забезпечується збільшенням хвилинного об’єму дихання, яке відбувається за рахунок підвищення дихального об’єму.

При виконанні роботи спрямованості аероба потреба в кисні зростає еквівалентно зростанню потужності роботи. Тому максимальне споживання кисню (МСК) інтегральний показник, який відображає резервні можливості киснетранспортуючої системи, зокрема системи зовнішнього дихання. З розрахунку на кг маси тіла МСК з віком не міняється і знаходиться у нетренованих людей на рівні 40 – 50 мл/хв.; абсолютні значення МСК в 7 років складають 1,0, в 10 років – 1,4, в 14 років – 2,4, а у дорослих – 2,8 л/хв. Для задоволення такої потреби максимальна вентиляція легенів (МВЛ) повинна бути рівною відповідно 40, 48, 70 і 150 л повітря в 1 хвилину.

Частота дихання (ЧД), дихальний об’єм (ДО) і хвилинний об’єм дихання (ХОД). Новонароджений здійснює 30 – 70 дихальних рухів за 1 хвилину, діти в 1 рік – 30 – 35, в 3 роки – 25 – 30, в 5 років – 20 – 25, в 7 років – 23 – 24, в 10 років – 20, в 14 – 17 років – 18, дорослі – 12 – 18 дихальних рухів за 1 хвилину.

Дихальний об’єм, у новонародженого, складає 15 – 20 мл повітря, в 1 рік – 60, в 3 роки – 95, в 5 років – 140, в 7 років – 160, в 10 років – 210, в 14 – 17 років – 260 – 300, у дорослих – 400 – 500 мл повітря.

Хвилинний об’єм дихання у новонародженого – 600 – 700 мл повітря/хв., в 1 рік – 2200 – 2700, в 3 роки – 2900 – 3100, в 5 років – 3200 – 3500, в 7 років – 3700 – 3900, в 10 років – 4300 – 4500, в 14 – 17 років – 5000 – 5200, у дорослих – до 6000 мл/хв.

Життєва ємність легень (ЖЄЛ). Її вдається заміряти з 4 років. В цьому віці вона складає 1100 мл, в 5 років – 1200, в 7 років – 1200 – 1400, в 10 років – 1400 – 1800, в 14 – 17 років – 2500 – 2700 (дівчата), 2700 – 3900 (хлопці), у дорослих – 4000 – 5000 мл.

Особливості регуляції дихання у дітей. У новонароджених дихальна періодика нерегулярна, серії частих дихальних рухів чергуються з повільнішими; приблизно 1 раз на 1 – 2 хвилини виникають глибокі вдихи. Можливі раптові зупинки дихання, що пояснюється низькою чутливістю нейронів дихального центру до гиперкапнії. Проте у новонароджених є одне важливе пристосування – дуже висока стійкість до гіпоксії. Це дозволяє їм витримувати тривалі апное.

Важливу роль в регуляції дихання новонароджених виконує рефлекс Геринга-Брейера. Під час грудного вигодовування частота дихання відповідає частоті смоктальних рухів: центр смоктання нав’язує інспіраторним нейронам свій ритм збудження. З віком удосконалюється діяльність дихального центру – розвиваються механізми, що забезпечують чітку зміну дихальних фаз і формується здібність до довільної регуляції дихання.

Така здатність з’являється до початку періоду агукання, тобто в період становлення мови (2 – 4 міс.).

До 11 років добре виражена пристосовність дихання до різних умов.

Чутливість нейронів дихального центру до вмісту СО₂ з віком підвищується, досягаючи «дорослого» стану до 7 – 8 років.

В період статевого дозрівання відбуваються тимчасові порушення регуляції дихання: у підлітка організм відрізняється меншою стійкістю до нестачі кисню, ніж у дорослого.

Діти і підлітки менше, ніж дорослі, здатні затримувати дихання і працювати в умовах нестачі кисню.

У дітей нижча здатність долати гіпоксичні і гиперкапнічні зсуви в крові, про що, зокрема, свідчать результати проби Штанге (затримка дихання на вдиху). Так, в 5 – 6 років тривалість затримки дихання досягає 16 с, в 7 років – 28 с, в 10 років – 40 – 50 с, в 14 – 17 років – 80 – 90 с.

Особливості зовнішнього дихання у юних спортсменів. В порівнянні з однолітками у юних спортсменів, як правило, вищі показники ЖЄЛ, потужність форсованого вдиху і видиху, вища стійкість до гіпоксії і гиперкапнії, понижена потреба в кисні в умовах спокою і при фізичному навантаженні, тобто у них робота здійснюється економніше.

Особливості транспорту О₂, СО₂. У новонароджених підвищений вміст гемоглобіну і високий рівень фетального гемоглобіну (НЬF) – все це підвищує кисневмісну здатність крові і тим самим його адаптаційні можливості.

Активність карбонгідрази у новонароджених складає 30% від активності дорослих; проте до кінця 1 року життя ці відмінності зникають.

 

Гігієна органів дихання, насамперед, обумовлена чистотою та фізико-хімічними властивостями повітря. Це впливає не тільки на стан організму дітей і підлітків, а й на їх працездатність. Крім того, під час статевого дозрівання, особливо мутації голосу, протипоказані крик, голосні співи, тривалі розмови тощо.