§2. Regulácia dýchania a jeho vekové charakteristiky
Dýchacie centrum. Reguláciu dýchania vykonáva centrálny nervový systém, ktorého špeciálne oblasti určujú automatické dýchanie – striedavý nádych a výdych a svojvoľný dýchanie, zabezpečujúce adaptačné zmeny v dýchacom systéme zodpovedajúce špecifickej vonkajšej situácii a činnosti. Skupina nervových buniek zodpovedných za dýchací cyklus je tzv dýchacie centrum. Dýchacie centrum sa nachádza v medulla oblongata, jeho deštrukcia vedie k zástave dýchania. Dýchacie centrum je v stave neustálej aktivity: rytmicky v ňom vznikajú excitačné impulzy. Tieto impulzy vznikajú automaticky. Aj po úplnom vypnutí dostredivých dráh vedúcich do dýchacieho centra v ňom možno registrovať rytmickú aktivitu. Automatika dýchacieho centra je spojená s metabolickým procesom v ňom. Rytmické impulzy sa prenášajú z dýchacieho centra cez odstredivé neuróny do medzirebrových svalov a bránice, čím sa zabezpečuje konzistentné striedanie nádychu a výdychu. Činnosť dýchacieho centra je regulovaná reflexne, impulzmi z rôznych receptorov a humorálne, meniace sa v závislosti od chemického zloženia krvi. Reflexná regulácia. Receptory, ktorých excitácia vstupuje do dýchacieho centra pozdĺž dostredivých dráh, zahŕňajú chemoreceptory, umiestnené vo veľkých cievach (tepnách) a reagujú na zníženie napätia kyslíka v krvi a zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého a mechanoreceptory pľúc a dýchacích svalov. Reguláciu dýchania ovplyvňujú aj receptory v dýchacích cestách. Receptory pľúc a dýchacích svalov majú osobitný význam pri striedaní nádychu a výdychu, od nich do značnej miery závisí pomer týchto fáz dýchacieho cyklu, ich hĺbka a frekvencia. Pri nádychu, keď sa pľúca naťahujú, sú receptory v ich stenách podráždené. Impulzy z pľúcnych receptorov pozdĺž dostredivých vlákien blúdivého nervu sa dostanú do dýchacieho centra, inhibujú centrum inhalácie a vzrušujú centrum výdychu. V dôsledku toho sa dýchacie svaly uvoľňujú, hrudník klesá, bránica má tvar kupoly, objem hrudníka sa zmenšuje a dochádza k výdychu. Výdych zasa reflexne stimuluje nádych. Mozgová kôra sa podieľa na regulácii dýchania a zabezpečuje čo najjemnejšie prispôsobenie dýchania potrebám organizmu v súvislosti so zmenami podmienok prostredia a životných funkcií organizmu. Človek môže ľubovoľne, podľa ľubovôle, na chvíľu zadržať dych, zmeniť rytmus a hĺbku dýchacích pohybov. Vplyvy mozgovej kôry vysvetľujú predštartové zmeny dýchania u športovcov - výrazné prehĺbenie a zvýšené dýchanie pred štartom súťaže. Je možné vyvinúť podmienené dýchacie reflexy. Ak do vdychovaného vzduchu pridáte 5 – 7 % oxidu uhličitého, ktorý v takejto koncentrácii zrýchli dýchanie a inhaláciu doplníte zvukom metronómu alebo zvončeka, tak po niekoľkých kombináciách zvonček alebo zvuk metronómu sám spôsobiť zvýšené dýchanie. Humorálne vplyvy na dýchacie centrum. Chemické zloženie krvi, najmä zloženie plynov, má veľký vplyv na stav dýchacieho centra. Hromadenie oxidu uhličitého v krvi dráždi receptory v cievach privádzajúcich krv do hlavy a reflexne stimuluje dýchacie centrum. Podobne pôsobia aj ďalšie kyslé produkty vstupujúce do krvi, napríklad kyselina mliečna, ktorej obsah v krvi sa zvyšuje pri svalovej práci. Vlastnosti regulácie dýchania v detstva. Do príchodu dieťaťa na svet dokáže jeho dýchacie centrum zabezpečiť rytmickú zmenu fáz dýchacieho cyklu (nádych a výdych), no nie tak dokonale ako u starších detí. Je to spôsobené tým, že v čase narodenia ešte nie je dokončená funkčná formácia dýchacieho centra. Svedčí o tom veľká variabilita frekvencie, hĺbky a rytmu dýchania u malých detí. Vzrušivosť dýchacieho centra u novorodencov a dojčiat je nízka. Deti v prvých rokoch života sú odolnejšie voči nedostatku kyslíka (hypoxii) ako staršie deti. Tvorenie funkčná činnosť dýchacie centrum vzniká s vekom. Vo veku 11 rokov je už dobre vyjadrená schopnosť prispôsobiť dýchanie rôznym životným podmienkam. Citlivosť dýchacieho centra na oxid uhličitý stúpa s vekom a v školskom veku dosahuje približne úroveň dospelých. Treba si uvedomiť, že v období puberty dochádza k prechodným poruchám v regulácii dýchania a organizmus adolescentov je menej odolný voči nedostatku kyslíka ako organizmus dospelého človeka. Potreba kyslíka, ktorá rastie s rastom a vývojom organizmu, je zabezpečená zlepšenou reguláciou dýchacieho aparátu, čo vedie k čoraz väčšej ekonomizácii jeho činnosti. S dozrievaním mozgovej kôry sa zlepšuje schopnosť dobrovoľne meniť dýchanie – potláčať dýchacie pohyby alebo produkovať maximálnu ventiláciu pľúc. U dospelého človeka sa pri svalovej práci zvyšuje pľúcna ventilácia v dôsledku zvýšeného a prehlbujúceho sa dýchania. Aktivity ako beh, plávanie, korčuľovanie, lyžovanie a bicyklovanie dramaticky zvyšujú objem pľúcnej ventilácie. U trénovaných ľudí sa výmena pľúcnych plynov zvyšuje najmä v dôsledku zvýšenia hĺbky dýchania. Deti, vzhľadom na vlastnosti svojho dýchacieho prístroja, nemôžu pri fyzickej námahe výrazne meniť hĺbku dýchania, ale skôr zvyšovať rýchlosť dýchania. Už tak časté a plytké dýchanie u detí pri fyzickej aktivite sa stáva ešte častejšie a povrchnejšie. To má za následok nižšiu účinnosť vetrania, najmä u malých detí. Telo tínedžera na rozdiel od dospelého človeka rýchlo dosiahne maximálnu úroveň spotreby kyslíka, ale aj rýchlejšie prestane pracovať pre neschopnosť dlhodobo udržať spotrebu kyslíka na vysokej úrovni. Vôľové zmeny dýchania zohrávajú dôležitú úlohu pri vykonávaní množstva dychových cvičení a pomáhajú správne skombinovať určité pohyby s fázou dýchania (nádych a výdych). Jedným z dôležitých faktorov pre zabezpečenie optimálneho fungovania dýchacieho systému pri rôznych druhoch záťaže je regulácia pomeru nádychu a výdychu. Najúčinnejšia a uľahčujúca fyzická a duševná aktivita je dýchací cyklus, pri ktorom je výdych dlhší ako nádych. Naučiť deti správne dýchať pri chôdzi, behu a iných činnostiach je jednou z úloh učiteľa. Jednou z podmienok správneho dýchania je starostlivosť o vývoj hrudník. Na to je dôležitá správna poloha tela, najmä pri sedení za stolom, dychové cvičenia a iné fyzické cvičenia, ktoré rozvíjajú svaly, ktoré pohybujú hrudníkom. V tomto ohľade sú obzvlášť užitočné športy ako plávanie, veslovanie, korčuľovanie a lyžovanie. Zvyčajne človek s dobre vyvinutý hrudník dýcha rovnomerne a správne. Je potrebné naučiť deti chodiť a stáť s rovným držaním tela, pretože to pomáha rozširovať hrudník, uľahčuje fungovanie pľúc a zabezpečuje hlbšie dýchanie. Keď je telo ohnuté, do tela vstupuje menej vzduchu. Správna poloha tela detí pri rôznych aktivitách pomáha rozširovať hrudník a uľahčuje hlboké dýchanie. Naopak, pri ohýbaní tela vznikajú opačné podmienky, narúša sa normálna činnosť pľúc, absorbujú menej vzduchu, a zároveň kyslíka. Veľká pozornosť sa v procese telesnej výchovy venuje výchove detí a mládeže k správnemu dýchaniu nosom v stave relatívneho pokoja, pri pracovnej činnosti a vykonávaní telesných cvičení. Dychové cvičenia, plávanie, veslovanie, korčuľovanie a lyžovanie pomáhajú zlepšiť dýchanie. Dychové cvičenia majú tiež veľké zdravotné výhody. Keď sa pokojne a zhlboka nadýchnete, vnútrohrudný tlak klesá, keď sa bránica pohybuje nadol. Zvyšuje sa prietok žilovej krvi do pravej predsiene, čo uľahčuje prácu srdca. Membrána, ktorá pri inhalácii klesá, masíruje pečeň a horné brušné orgány, pomáha odstraňovať z nich metabolické produkty a z pečene - venóznu stagnujúcu krv a žlč. Pri hlbokom výdychu sa bránica zdvihne, čím sa zvýši odtok žilovej krvi z dolných končatín, panvy a brucha. V dôsledku toho je uľahčený krvný obeh. Zároveň s hlbokým výdychom dochádza k ľahkej masáži srdca a zlepšuje sa jeho prekrvenie. V dychových cvičeniach existujú tri hlavné typy dýchania, nazývané podľa formy prevedenia – hrudné, brušné a plné dýchanie. Považuje sa za najprospešnejšie pre zdravie plný dych. Existujú rôzne dychové cvičenia. Odporúča sa vykonávať tieto komplexy až 3 krát denne, najmenej hodinu po jedle. Hygienický význam vnútorného vzduchu. Čistota vzduchu a jeho fyzikálne a chemické vlastnosti majú veľký význam pre zdravie a výkonnosť detí a dospievajúcich. Pobyt detí a dospievajúcich v prašnej, zle vetranej miestnosti spôsobuje nielen zhoršenie funkčného stavu organizmu, ale aj mnohé ochorenia. Je známe, že v uzavretých, zle vetraných a vetraných miestnostiach sa súčasne so zvýšením teploty vzduchu prudko zhoršujú jeho fyzikálno-chemické vlastnosti. Ľudské telo nie je ľahostajné k obsahu pozitívnych a negatívnych iónov vo vzduchu. V atmosférickom vzduchu je počet kladných a záporných iónov takmer rovnaký, výrazne prevládajú ľahké ióny nad ťažkými. Štúdie ukázali, že svetlo a negatívne ióny majú na človeka priaznivý vplyv a ich počet v pracovných oblastiach sa postupne znižuje. Začínajú prevládať kladné a ťažké ióny, ktoré deprimujú ľudský život. V školách pred vyučovaním obsahuje 1 cm 3 vzduchu asi 467 ľahkých a 10 tisíc ťažkých iónov a na konci školského dňa sa počet prvých zníži na 220 a druhých sa zvýši na 24 tisíc negatívnych vzdušných iónov bolo základom pre použitie umelej ionizácie vzduchu uzavretých priestorov detských ústavov, telocviční. Krátke sedenia (10 minút) v miestnosti, kde 1 cm 3 vzduchu obsahuje 450-500 tisíc svetelných iónov produkovaných špeciálnym ionizátorom vzduchu majú nielen pozitívny vplyv na výkon, ale majú aj otužujúci účinok. Paralelne so zhoršovaním iónového zloženia, zvyšovaním teploty a vlhkosti vzduchu v triedach sa zvyšuje koncentrácia oxidu uhličitého, hromadí sa amoniak a rôzne organické látky. Zhoršenie fyzikálno-chemických vlastností vzduchu, najmä v miestnostiach so zníženou výškou, má za následok výrazné zhoršenie výkonnosti buniek v mozgovej kôre človeka. Od začiatku do konca vyučovania sa zvyšuje prašnosť vzduchu a jeho bakteriálna kontaminácia, najmä ak sa pred začiatkom vyučovania zle vykonalo mokré čistenie a vetranie priestorov. Počet kolónií mikroorganizmov v 1 m 3 vzduchu sa v takýchto podmienkach na konci tried v druhej zmene zvyšuje 6-7 krát, spolu s neškodnou mikroflórou obsahuje aj patogénne. Pri výške miestnosti 3,5 m sa vyžaduje minimálne 1,43 m 2 na študenta. Zníženie výšky školských a bytových (internátnych) priestorov si vyžaduje zvýšenie plochy na žiaka. Pri výške miestnosti 3 m sa vyžaduje minimálne 1,7 m 2 na študenta a pri výške 2,5 m - 2,2 m 2. Keďže počas fyzickej práce (hodiny telesnej výchovy, práca v dielňach) sa množstvo uvoľneného oxidu uhličitého študentmi zvyšuje 2-3 krát, potrebný objem vzduchu, ktorý je potrebné zabezpečiť v telocvični a dielňach, sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje na 10-15 m 3 . V súlade s tým sa plocha na študenta zvyšuje. Fyziologická potreba detí po čistom vzduchu je zabezpečená inštaláciou centrálneho odsávacieho ventilačného systému a prieduchov či priezorov. Prúdenie vzduchu do miestnosti a jeho zmena prebieha prirodzene. K výmene vzduchu dochádza cez póry stavebného materiálu, praskliny v rámoch okien a dverí v dôsledku rozdielu teplôt a tlaku v miestnosti a mimo nej. Táto výmena je však obmedzená a nedostatočná. Zariadenie na prívod a odvod umelej ventilácie v detských inštitúciách sa neosvedčilo. Preto sa rozšírilo zariadenie centrálneho odsávacieho vetrania so širokým prevzdušňovaním - prílevom atmosférického vzduchu. Otváracia časť okien (priestorov, prieduchov) v každej miestnosti v jej celkovej ploche by mala byť minimálne 1:50 (najlepšie 1:30) podlahovej plochy. Prevetrávanie je vhodnejšie, pretože ich plocha je väčšia a vonkajší vzduch cez ne prúdi smerom nahor, čo zaisťuje efektívnu výmenu vzduchu v miestnosti. Priechodná ventilácia je 5-10 krát účinnejšia ako zvyčajne. Pri vetraní sa výrazne znižuje aj obsah mikroorganizmov vo vnútornom vzduchu. Súčasné normy a pravidlá zabezpečujú prirodzené odsávanie v rozsahu jednej výmeny za hodinu. Predpokladá sa, že zvyšný objem vzduchu je odvádzaný cez rekreačné priestory, následne odsávanie zo sociálnych zariadení a cez digestory v chemických laboratóriách. V dielňach by prietok vzduchu mal poskytnúť 20 m 3 / h, v telocvičniach - 80 m 3 / h na študenta. Ďalšie digestory sú inštalované v chemických a fyzikálnych laboratóriách a v stolárskej dielni. V rámci boja proti prachu by sa malo aspoň raz za mesiac vykonať všeobecné čistenie, vrátane umývania panelov, radiátorov, parapetov, dverí a dôkladného utierania nábytku. Mikroklíma. Teplota, vlhkosť a rýchlosť vzduchu (chladiaca sila) v triede charakterizujú jej mikroklímu. Dôležitosť optimálnej mikroklímy pre zdravie a výkonnosť žiakov a učiteľov nie je menšia ako ostatné parametre hygienického stavu a údržby vzdelávacích priestorov škôl a učilíšť. V dôsledku zvýšenia vonkajšej a vnútornej teploty vzduchu zaznamenali školáci pokles výkonnosti. V rôznych ročných obdobiach deti a dospievajúci vykazujú zvláštne zmeny v pozornosti a pamäti. Vzťah medzi kolísaním vonkajšej teploty vzduchu a výkonnosťou detí čiastočne slúžil ako základ pre stanovenie dátumov začiatku a konca školského roka. Za najlepší čas na štúdium sa považuje jeseň a zima. Počas školských hodín, dokonca aj pri negatívnych vonkajších teplotách, sa teplota v triedach pred veľkou prestávkou zvyšuje už o 4 ° a na konci vyučovania o 5,5 °. Kolísanie teplôt prirodzene ovplyvňuje tepelný stav žiakov, čo sa prejavuje zmenami teploty pokožky končatín (nohy a ruky). Teplota týchto častí tela sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou vzduchu. Vysoké teploty v triedach (až 26°) vedú k namáhaniu termoregulačných procesov a zníženiu výkonnosti. V takýchto podmienkach mentálna výkonnosť študentov na konci vyučovacích hodín prudko klesá. Vplyv teplotných podmienok na výkon žiakov počas telesnej výchovy a práce je ešte zreteľnejší. V priestoroch škôl, internátov, školských internátov, učilíšť s relatívnou vlhkosťou 40-60% a rýchlosťou vzduchu najviac 0,2 m/s je jeho teplota normalizovaná v súlade s klimatickými oblasťami (tabuľka 19 teplota vzduchu v miestnosti vertikálne aj horizontálne je nastavená v rozmedzí 2-3°C. Nízka teplota vzduchu v telocvični, dielňach a rekreačných priestoroch zodpovedá druhu činnosti detí a mládeže v týchto priestoroch.
Počas vyučovania treba dbať najmä na tepelnú pohodu žiakov sediacich v prvom rade od okien, dôsledne dodržiavať ustanovené medzery, neusadzovať deti pri radiátoroch (sporákoch). V školách s pásovým zasklením by sa medzery medzi prvým radom stolov a oknami mali v zime zväčšiť na 1,0-1,2 m Vzhľadom na nízky tepelný odpor skla a vysokú priedušnosť okenných rámov, veľká zasklená plocha o vonkajšia stena sa v zime stáva zdrojom silného sálavého a konvekčného chladenia. Už pri teplote vonkajšieho vzduchu pod -15°C klesá teplota vnútorného povrchu skla priemerne na 6-10°C, vplyvom vetra na 0°C. Hygienické požiadavky na vykurovanie škôl. Z existujúcich systémov ústredného kúrenia v detských ústavoch sa používa systém nízkotlakového ohrevu vody. Toto vykurovanie pri použití zariadení s veľkou tepelnou kapacitou zabezpečuje rovnomernú teplotu vzduchu v miestnosti počas celého dňa, nevysušuje vzduch a eliminuje sublimáciu prachu na vykurovacích zariadeniach. Holandské pece, ktoré majú vysokú tepelnú kapacitu, sa používajú ako lokálne vykurovacie zariadenia. Pece sa v noci odpaľujú z chodieb a potrubia sa uzatvárajú najneskôr 2 hodiny pred príchodom študentov.
Napriek tomu, že dýchacie pohyby sa vyskytujú už od skorých štádií ontogenézy plodu, štruktúry dýchacieho centra nie sú morfologicky a funkčne úplne vytvorené.
Dýchacie pohyby plodu reguluje najmä časť dýchacieho centra nachádzajúca sa v predĺženej mieche a vplyv vyšších častí dýchacieho centra na reguláciu dýchania v tomto štádiu nie je významný. Kortikálna (dobrovoľná) regulácia dýchania sa vyskytuje spolu s rečou.
Dýchacie centrum plodu, novorodencov a dojčiat má nízku excitabilitu, hoci už v prenatálnom období sú jeho neuróny automatické, čo pomáha udržiavať ventiláciu u novorodenca. Dýchacie centrum má vysokú reaktivitu na impulzy z pľúcnych napínacích receptorov, ale nízku schopnosť reagovať na podráždenie centrálnych a periférnych chemoreceptorov citlivých na pH a koncentráciu CO2 v krvi (tie začínajú fungovať od 1. mesiaca života ). V dôsledku funkčnej nezrelosti dýchacieho centra je rytmus dýchania nepravidelný. Činnosť dýchacieho centra je dobre koordinovaná s centrami sania a prehĺtania: pri kŕmení sa frekvencia dýchania zhoduje s frekvenciou sacích pohybov (sacie centrum zvyčajne vnucuje dýchaciemu centru svoju vyššiu frekvenciu excitácie). Pri prehĺtaní sú dýchacie cesty blokované a oddelené od hltana mäkkým podnebím a epiglottis a hlasivky sa uzatvárajú.
S vekom sa excitabilita dýchacieho centra postupne zvyšuje a v školskom veku sa stáva rovnakou ako u dospelých. U malých detí je slabo vyvinuté dobrovoľné regulované dýchanie, takže pri spievaní alebo čítaní poézie nedokážu zadržať dych na dlhší čas. Úloha kortikálnej kontroly pri dobrovoľnej regulácii dýchania sa zvyšuje v súvislosti s rozvojom rečových funkcií.
Počas puberty dochádza k zvýšeniu excitability dýchacieho centra, a preto dochádza k zhoršeniu koordinácie aktov nádychu a výdychu. V tomto období pri miernom poklese množstva 0 2 vo vdychovanom vzduchu často dochádza k hypoxémii (kyslíkovému hladovaniu).
U plodu sa regulácia dýchacích pohybov uskutočňuje najmä obsahom 0 2 v krvi. S poklesom obsahu 0 2 v krvi plodu sa zvyšuje frekvencia a hĺbka dýchacích pohybov. Zároveň sa zvyšuje srdcová frekvencia, stúpa krvný tlak a zvyšuje sa rýchlosť krvného obehu. Mechanizmus takejto adaptácie na hypoxémiu u plodu je však iný ako u dospelých.
Po prvé, reakcia u plodu nie je reflexná (z chemoreceptorov oblúka aorty a karotický sínus ako u dospelých), ale je centrálneho pôvodu a pretrváva aj po vypnutí chemoreceptorov.
Po druhé, reakcia nie je sprevádzaná zvýšením kapacity kyslíka a počtu červených krviniek v krvi, ku ktorému dochádza u dospelého.
Dýchanie plodu je negatívne ovplyvnené nielen poklesom, ale aj zvýšením obsahu 0 2 v krvi. Keď sa obsah 0 2 v krvi matky zvýši (napríklad pri vdýchnutí čistého 0 2), plod prestane dýchať. Súčasne klesá srdcová frekvencia.
U novorodenca je dýchanie regulované najmä nervovými centrami. medulla oblongata.
Od prvých dní mimomaternicového života zohrávajú vagusové nervy dôležitú úlohu pri regulácii dýchania.
Deti v prvých rokoch života majú vyššiu odolnosť voči hladovaniu kyslíkom. Toto je vysvetlené:
- 1) nižšia excitabilita dýchacieho centra;
- 2) vyšší obsah 0 2 v alveolárnom vzduchu, ktorý umožňuje dlhšie udržiavať jeho normálne napätie v krvi;
- 3) špecifickosť redoxných reakcií v raných obdobiach života, čo umožňuje po dlhú dobu udržiavať metabolizmus na dostatočnej úrovni v anaeróbnych podmienkach.
Chemoreceptory reflexogénnych zón kardiovaskulárneho systému začínajú fungovať už pred narodením. Reagujú na relatívne malý pokles napätia 0 2 a zvýšenie napätia C0 2. Na rozdiel od reakcie dospelých sú u novorodencov zmeny v pľúcnej ventilácii na zníženie napätia 0 2 krátkodobé a nestabilné. S vekom sa ventilačná odpoveď na pokles napätia 0 2 stáva trvalejšou a výraznejšou. Pri rovnakom poklese parciálneho tlaku 0 2 vo vdychovanom vzduchu sa však MRR u detí a dospievajúcich zvyšuje menej ako u dospelých. Súčasne je ventilačná odpoveď na inhaláciu CO2 u novorodencov výraznejšia ako u dospelých.
U detí pri pohybovej aktivite sa zvýšenie pľúcnej ventilácie dosahuje najmä zvýšením dychovej frekvencie, u dospelého je to spôsobené prehĺbením dýchania. Pri častom a plytkom dýchaní dochádza k výmene vzduchu najmä v dýchacích cestách a alveolárny vzduch sa za týchto podmienok vymieňa nevýznamne. Deti tak majú nižšiu účinnosť pľúcnej ventilácie ako dospelí, čo ani u trénovaných detí nedokáže zabezpečiť správnu výmenu plynov v tele pri intenzívnej práci. Okrem toho je koeficient príjmu kyslíka tkanivami u detí výrazne nižší ako u dospelých, čo vedie k väčšiemu zvýšeniu práce kardiovaskulárneho systému dostatočne zásobiť tkanivá 0 2 . Účinnosť a hospodárnosť zásobovania organizmu kyslíkom sa zvyšuje a do 20. roku života dosahuje úroveň dospelých (v dospievaní tieto ukazovatele klesajú, zhoršuje sa kvalita ich regulácie).
Účinky liekov a rôznych toxických látok na dýchanie sú tým silnejšie, čím je dieťa mladšie.
Cieľ: analyzovať regulačné mechanizmy a vlastnosti dýchacieho procesu súvisiace s vekom. Ciele: 1. Zvážte regulačné mechanizmy normálneho dýchacieho procesu. 2. Charakterizujte základy fungovania dýchacej sústavy pri zmene životných podmienok. 3. Analyzujte vlastnosti fungovania a regulácie dýchacieho systému súvisiace s vekom.
1. Chemoreceptory (hyperkapnia (CO2), acidóza (H +), hypoxémia (O2)): a) periférne (teleso aorty, telo karotídy); b) centrálny (bulbárny). 2. Mechanoreceptory: a) natiahnutie pľúc (n. vagus); b) dráždivé (z lat. irritatio - dráždiť), (n. vagus); c) juxtaalveolárna (juxtakapilárna), (n. vagus); d) receptory horných dýchacích ciest (vagus, trigeminus, glosofaryngeálne nervy) e) proprioreceptory dýchacích svalov - zhoda výsledku s úlohou.
1. S vekom – zvyšovanie parametrov dýchania (respiračný cyklus, rýchlosť nádychu a výdychu, citlivosť centrálnych mechanizmov). Dospelí: inspiračné fázy (trvajú približne 0,9–4,7 s); výdychová fáza (trvá 1,2–6,0 s). 2. BH, objemové charakteristiky. 3. ! Zastavenie rastu funkčných ukazovateľov dýchacieho procesu: chlapci - roky, dievčatá - roky.
Dýchanie je proces neustálej výmeny plynov medzi telom a prostredím, nevyhnutný pre život. Dýchanie zabezpečuje neustály prísun kyslíka do tela, ktorý je nevyhnutný pre realizáciu oxidačných procesov, ktoré sú zdrojom energie. Bez prístupu kyslíka trvá život len niekoľko minút. Oxidačnými procesmi vzniká oxid uhličitý, ktorý sa musí z tela odstrániť.
^ Koncept dýchania zahŕňa nasledujúce procesy:
1. vonkajšie dýchanie- výmena plynov medzi vonkajšie prostredie a pľúca - pľúcna ventilácia;
2. výmena plynov v pľúcach medzi alveolárnym vzduchom a kapilárnou krvou - pľúcne dýchanie;
3. dopravy krvných plynov, prenos kyslíka z pľúc do tkanív a oxidu uhličitého do pľúc;
4. výmena plynov v tkanivách;
5. vnútorné alebo tkanivové dýchanie- biologické procesy prebiehajúce v mitochondriách buniek.
Ľudský dýchací systém pozostáva z:
1) dýchacie cesty, ktoré zahŕňajú nosnú dutinu, nosohltan, hrtan, priedušnicu, priedušky;
2) pľúca - pozostávajúce z bronchiolov, alveolárnych vakov a bohato zásobené cievnymi vetvami;
3) muskuloskeletálny systém, ktorý zabezpečuje dýchacie pohyby: zahŕňa rebrá, medzirebrové a iné pomocné svaly a bránicu.
S rastom a vývojom tela Objem pľúc sa zvyšuje. Pľúca u detí rastú najmä v dôsledku zväčšenia objemu alveol (u novorodencov je priemer alveol 0,07 mm, u dospelého človeka dosahuje 0,2 mm. Do 3 rokov veku zvýšený rast pľúc a diferenciácia ich jednotlivých prvkov dochádza počet alveolov o 8 rokov dosahuje počet U dospelých medzi 3. a 7. rokom sa rýchlosť rastu pľúc pozoruje medzi 12. a 16. rokom hmotnosť oboch pľúc vo veku 9-10 rokov je 395 g a u dospelých je takmer 1000 g Vo veku 12 rokov sa zvyšuje 10-krát v porovnaní s objemom pľúc novorodenca a do konca puberty - 20-krát (. hlavne v dôsledku zväčšenia objemu alveol). Podľa toho sa mení výmena plynov v pľúcach, zväčšenie celkového povrchu alveol vedie k zvýšeniu difúznych schopností pľúc.
Vo veku 8-12 rokov sa vyskytuje hladké dozrievanie morfologických štruktúr pľúc a fyzický vývoj tela. Medzi 8. a 9. rokom života však prevažuje predĺženie bronchiálneho stromu nad jeho expanziou. V dôsledku toho sa spomaľuje pokles dynamického odporu dýchacích ciest a v niektorých prípadoch nie je dynamika tracheobronchiálneho odporu. Objemové rýchlosti dýchania sa tiež plynule menia s tendenciou zvyšovať sa s vekom. Elastické vlastnosti pľúc a hrudného tkaniva podliehajú kvalitatívnym zmenám vo veku 8-12 rokov. Zvyšuje sa ich rozťažnosť.
Rýchlosť dýchania u detí vo veku 8-12 rokov sa pohybuje od 22 do 25 dychov za minútu bez jasnej vekovej závislosti. Dychový objem sa zvyšuje zo 143 na 220 ml u dievčat a zo 167 na 214 ml u chlapcov. Zároveň minútový objem dýchania u chlapcov a dievčat nemá významné rozdiely. U detí od 8 do 9 rokov postupne klesá a medzi 10. a 11. rokom sa prakticky nemení. Pokles relatívnej ventilácie medzi 8. a 9. rokom a jej klesajúci trend od 11. do 12. roku naznačuje relatívnu hyperventiláciu u mladších detí v porovnaní so staršími. Nárast statických objemov pľúc je najvýraznejší u dievčat od 10 do 11 rokov a u chlapcov od 10 do 12 rokov.
Ukazovatele ako dĺžka zadržania dychu, maximálna pľúcna ventilácia (MVV), vitálna kapacita sa zisťujú u detí od 5 rokov, kedy vedia vedome regulovať dýchanie.
Vitálna kapacita pľúc (VC) Predškolákov je 3-5x menej ako dospelých a 2x menej detí vo veku základnej školy. Vo veku 7-11 rokov je pomer vitálnej kapacity k telesnej hmotnosti (vitálny index) 70 ml/kg (u dospelého - 80 ml/kg).
Minútový dychový objem (MRV) v predškolskom a základnom školskom veku sa postupne zvyšuje. Vzhľadom na vysokú rýchlosť dýchania u detí tento ukazovateľ menej zaostáva za hodnotami dospelých: vo veku 4 rokov - 3,4 l / min, vo veku 7 rokov - 3,8 l / min, vo veku 11 rokov - 4-6 l / min.
Trvanie zadržania dychu u detí je malý, keďže majú veľmi vysoká rýchlosť metabolizmus, vysoká spotreba kyslíka a nízka adaptácia na anaeróbne podmienky. Ich obsah oxyhemoglobínu v krvi veľmi rýchlo klesá a už keď je jeho obsah v krvi 90-92%, dochádza k zástave dychu (u dospelých k zástave dychu pri výrazne nižšom obsahu oxyhemoglobínu - 80-85%, a u adaptovaných športovcov - dokonca na 50 – 60 %). Trvanie zadržania dychu pri nádychu (Stange test) vo veku 7-11 rokov je asi 20-40 s (u dospelých - 30-90 s) a pri výdychu (Genchiho test) - 15-20 s (v dospelí - 35-40 s).
Rozsah MVL dosahuje vo veku základnej školy len 50-60 l/min (u netrénovaných dospelých je to cca 100-140 l/min a u športovcov 200 l/min a viac).
Ukazovatele funkčného stavu dýchacích ciest a pľúcneho tkaniva zmena v úzkej súvislosti so zmenami antropometrických charakteristík tela dieťaťa v tomto štádiu ontogenézy. V období prechodu z „druhého detstva“ do dospievania (u dievčat vo veku 11-12 rokov, u chlapcov od 12 rokov) je najvýraznejší. Bazálno-apikálny ventilačný gradient, ktorý charakterizuje nerovnomernú distribúciu plynov v pľúcach, zostáva u detí do 9 rokov nižší ako u dospelých. Vo veku 10-11 rokov sa medzi hornými a dolnými zónami pľúc odhalí významný gradient krvného zásobenia. Existuje veľká heterogenita ventilačného pomeru (prietok krvi v dolných zónach pľúc) a tendencia sa s vekom zvyšovať.
Vzhľadom na plytké dýchanie a relatívne veľké množstvo „mŕtveho priestoru“ účinnosť dýchania u detí je nízka. Menej kyslíka prechádza z alveolárneho vzduchu do krvi a veľa kyslíka končí vo vydychovanom vzduchu. V dôsledku toho je kyslíková kapacita krvi nízka - 13-15 obj.% (u dospelých - 19-20 obj.%).
V priebehu výskumu sa však zistilo, že keď sa chlapci vo veku 8 a 12 rokov prispôsobia dávkovanej fyzickej aktivite, pod vplyvom práce miernej intenzity sa zvyšuje pľúcna ventilácia, výrazne sa zvyšuje spotreba kyslíka a zvyšuje sa účinnosť dýchania. Ukázalo sa, že fyzická aktivita viedla k určitej redistribúcii hodnôt regionálnych dychových objemov vzduchu, ich väčšiemu funkčnému zaťaženiu horných zón pľúc.
V procese vývoja veku zvyšuje sa účinnosť výmeny plynov v pľúcach, absorpcia kyslíka sa zvyšuje na 3,9% a uvoľňovanie oxidu uhličitého - na 3,8%. Relatívne hodnoty spotreby kyslíka naďalej klesajú, najvýraznejšie vo veku 9 rokov - 4,9 ml/(min×kg), v 11 rokoch je to 4,6 ml/(min×kg) u dievčat a 4,85 ml/(min. × kg) pre chlapcov. Relatívny obsah kyslíka v krvi u detí vo veku 9-12 rokov je 1/4 úrovne dojčiat a 1/2 úrovne detí vo veku 4-7 rokov. Množstvo fyzikálne rozpustného kyslíka v krvi však stúpa s vekom (u 7-ročných nepresahovalo 90 mm Hg, u 8-10-ročných 93-97 mm Hg).
Pohlavné rozdiely funkčné ukazovatele dýchacieho systému sa objavujú s prvými známkami puberty (u dievčat od 10-11 rokov, u chlapcov od 12 rokov). Charakteristickým znakom tohto štádia individuálneho vývoja tela dieťaťa zostáva nerovnomerný vývoj respiračnej funkcie pľúc.
Medzi 8. a 9. rokom života na pozadí zvýšeného rastu bronchiálneho stromu výrazne klesá relatívna alveolárna ventilácia pľúc a relatívny obsah kyslíka v krvi. Je charakteristické, že rýchlosť rozvoja respiračných funkcií ustupuje v predpubertálnom období a opäť sa zintenzívňuje na začiatku predpuberty. Po 10 rokoch, po relatívnej stabilizácii funkčných ukazovateľov, sa ich transformácie súvisiace s vekom zintenzívnia: pľúcne objemy a poddajnosť pľúc sa zvyšujú, relatívne hodnoty pľúcnej ventilácie a absorpcie kyslíka pľúcami sa ešte viac znižujú, funkčné ukazovatele sa začínajú líšiť chlapci a dievčatá.
^ Mechanizmus regulácie dýchania dosť komplikované. Dýchacie centrum zabezpečuje rytmickú zmenu fáz dýchacieho cyklu v dôsledku uzavretia signálov z dýchacích orgánov a cievnych receptorov v ňom. Dýchacie centrum má dobre vyvinuté spojenie so všetkými časťami centrály nervový systém, vďaka čomu môže byť jeho činnosť kombinovaná s činnosťou ktorejkoľvek časti centrálneho nervového systému. Tým je zabezpečená reštrukturalizácia činnosti dýchacieho centra a prispôsobenie procesu dýchania meniacim sa životným funkciám tela. Pri regulácii dýchania zohrávajú dominantnú úlohu neuroreflexné mechanizmy. Humorálne faktory nepôsobia priamo na dýchacie centrum, ale prostredníctvom periférnych a centrálnych chemoreceptorov. Úloha mozgovej kôry pri regulácii dýchania bola odhalená.
V čase narodenia centrálne mechanizmy regulujúce dýchanie sú poskytované retikumerálnymi štruktúrami mostíka, senzorickou kôrou a množstvom útvarov limbického systému v ďalšom postnatálnom vývoji sa do regulácie dýchacej funkcie zaraďujú nové štruktúry: parafiscikumerálny komplex thalamus optica, zadný a zadný; laterálny hypotalamus. Efektorová sekcia funkčného dýchacieho systému sa formuje a dosahuje zrelosť v 24. – 28. týždni embryogenézy. Chemoreceptorový glomus u novorodencov je vysoko citlivý na zmeny pO2 a pCO2 v krvi, čo svedčí o dostatočnej zrelosti samotného glomu a nervových dráh z neho vychádzajúcich. Takáto automatizovaná funkcia, akou je dýchanie, sa začína zlepšovať už od prvých dní života nielen v dôsledku neustáleho vývoja synapsií a nových spojení, ale aj v dôsledku rýchleho vytvárania podmienených reflexných reakcií. Zabezpečujú najlepšie prispôsobenie detského tela prostrediu.
Od prvých hodín života deti reagujú zvýšením ventilácie na pokles pO2 v krvi a znížením ventilácie na inhalovaný kyslík. Na rozdiel od dospelých je reakcia na kolísanie kyslíka v krvi u novorodencov nevýznamná a nie trvalá. S vekom sa zvýšenie dychového objemu stáva veľmi dôležitým pri zlepšovaní pľúcnej ventilácie. V predškolskom a základnom školskom veku sa zvýšenie pľúcnej ventilácie dosahuje najmä zvýšeným dýchaním. U dospievajúcich spôsobuje nedostatok kyslíka vo vdychovanom vzduchu zvýšenie dychového objemu a len polovica z nich má aj zvýšenú frekvenciu dýchania. Reakcia dýchacieho centra na zmeny koncentrácie oxidu uhličitého v alveolárnom vzduchu a jeho obsah v arteriálnej krvi sa mení aj počas ontogenézy a v školskom veku dosahuje úroveň dospelých. V období puberty dochádza k prechodným poruchám regulácie dýchania a organizmus adolescentov je menej odolný voči nedostatku kyslíka; než telo dospelého človeka. Potreba kyslíka, ktorá rastie s rastom a vývojom organizmu, je zabezpečená zlepšenou reguláciou dýchacieho aparátu, čo vedie k čoraz väčšej ekonomizácii jeho činnosti. S dozrievaním mozgovej kôry sa zlepšuje schopnosť dobrovoľne meniť dýchanie – potláčať dýchacie pohyby alebo produkovať maximálnu ventiláciu pľúc.
U dospelého človeka sa pri svalovej práci zvyšuje pľúcna ventilácia v dôsledku zvýšeného a prehlbujúceho sa dýchania. Aktivity ako beh, plávanie, korčuľovanie, lyžovanie a bicyklovanie dramaticky zvyšujú objem pľúcnej ventilácie. U trénovaných ľudí sa výmena pľúcnych plynov zvyšuje najmä v dôsledku zvýšenia hĺbky dýchania. Deti vzhľadom na vlastnosti svojho dýchacieho prístroja nemôžu pri fyzickej aktivite výrazne meniť hĺbku dýchania, ale skôr zvyšovať rýchlosť dýchania. Už tak časté a plytké dýchanie u detí pri fyzickej aktivite sa stáva ešte častejšie a povrchnejšie. To má za následok nižšiu účinnosť vetrania, najmä u malých detí. Telo tínedžera na rozdiel od dospelého človeka rýchlo dosiahne maximálnu úroveň spotreby kyslíka, no pre neschopnosť udržať spotrebu kyslíka na vysokej úrovni aj rýchlejšie prestáva pracovať. Vôľové zmeny dýchania zohrávajú dôležitú úlohu pri vykonávaní množstva dýchacích pohybov a pomáhajú správne skombinovať niektoré s fázou dýchania (nádych a výdych).
Jedným z dôležitých faktorov pre zabezpečenie optimálneho fungovania dýchacieho systému pri rôznych druhoch záťaže je regulácia pomeru nádychu a výdychu. Najúčinnejšia a uľahčujúca fyzická a duševná aktivita je dýchací cyklus, pri ktorom je výdych dlhší ako nádych. Naučiť deti správne dýchať pri chôdzi, behu a iných činnostiach je jednou z úloh učiteľa. Jednou z podmienok správneho dýchania je starostlivosť o rozvoj hrudníka, pretože trvanie a amplitúda dýchacieho cyklu závisí od pôsobenia vonkajších faktorov a vnútorných vlastností systému pľúca-hrudník. Na to je dôležitá správna poloha tela, najmä pri sedení za stolom, dychové cvičenia a iné fyzické cvičenia, ktoré rozvíjajú svaly, ktoré pohybujú hrudníkom.
V tomto ohľade sú obzvlášť užitočné športy ako plávanie, veslovanie, korčuľovanie a lyžovanie. Typicky, človek s dobre vyvinutým hrudníkom dýcha rovnomerne a správne. Je potrebné naučiť deti chodiť a stáť správnemu držaniu tela, pretože to pomáha rozširovať hrudník, uľahčuje činnosť pľúc a zabezpečuje hlbšie dýchanie. Keď je telo ohnuté, do tela vstupuje menej vzduchu. Správna poloha trupu detí pri rôznych druhoch aktivít podporuje expanziu hrudníka a zabezpečuje hlboké dýchanie, naopak, pri ohnutí tela sa vytvárajú opačné podmienky, narúša sa normálna činnosť pľúc, absorbujú. menej vzduchu, a zároveň kyslíka, čím sa znižuje odolnosť organizmu voči nepriaznivým faktorom prostredia.
Dýchací systém v starobe . Atrofické procesy sa pozorujú v sliznici dýchacích orgánov, dystrofické a fibrózno-sklerotické zmeny v chrupavke tracheobronchiálneho stromu. Steny alveol sa stenčujú, ich elasticita sa znižuje a membrána sa zahusťuje. Štruktúra celkovej kapacity pľúc sa výrazne mení: vitálna kapacita klesá, zvyškový objem sa zvyšuje. To všetko narúša výmenu pľúcnych plynov a znižuje účinnosť ventilácie. Charakteristickým znakom zmien súvisiacich s vekom je intenzívne fungovanie dýchacieho systému. To sa prejavuje zvýšením ventilačného ekvivalentu, znížením miery využitia kyslíka, zvýšením dychovej frekvencie a amplitúdy respiračných fluktuácií transpulmonálneho tlaku.
S vekom je funkčnosť dýchacieho systému obmedzená. V tomto ohľade je indikatívne zníženie maximálnej ventilácie pľúc súvisiace s vekom, maximálnych úrovní transpulmonálneho tlaku a práce pri dýchaní. U starších a starých ľudí sa maximálne hodnoty ukazovateľov ventilácie zreteľne znižujú v podmienkach intenzívneho fungovania počas hypoxie, hyperkapnie a fyzickej aktivity. Pokiaľ ide o príčiny týchto porúch, je potrebné poznamenať zmeny v muskuloskeletálnom systéme hrudníka - osteochondróza hrudná chrbtica, osifikácia rebrových chrupaviek, degeneratívne-dystrofické zmeny kostovertebrálnych kĺbov, atrofické a fibrózno-dystrofické procesy v dýchacích svaloch. Tieto posuny vedú k zmene tvaru hrudníka a zníženiu jeho pohyblivosti.
Jednou z najdôležitejších príčin vekom podmienených zmien pľúcnej ventilácie a jej sťaženého fungovania je porušenie priechodnosti priedušiek v dôsledku anatomických a funkčných zmien v bronchiálnom strome (infiltrácia stien priedušiek lymfocytmi a plazmatickými bunkami, skleróza steny priedušiek, objavenie sa hlienu v lúmene priedušiek, vyfúknutý epitel, deformácia priedušiek v dôsledku peribronchiálnej proliferácie spojivového tkaniva). Zhoršenie bronchiálnej obštrukcie je spojené aj so znížením elasticity pľúc (klesá elastická trakcia pľúc). Zväčšenie objemu dýchacích ciest a následne mŕtveho priestoru so zodpovedajúcim znížením podielu alveolárnej ventilácie zhoršuje podmienky výmeny plynov v pľúcach. Charakterizované znížením napätia kyslíka a zvýšením napätia oxidu uhličitého v arteriálnej krvi, čo je spôsobené zvýšením alveoloarteriálnych gradientov týchto plynov a odráža narušenie výmeny pľúcnych plynov v štádiu alveolárneho vzduchu - kapilárnej krvi. Medzi príčiny arteriálnej hypoxémie počas starnutia patrí nerovnomerná ventilácia, nesúlad medzi ventiláciou a prietokom krvi v pľúcach, zvýšenie anatomického posunu a zníženie difúzneho povrchu so znížením difúznej kapacity pľúc. Spomedzi týchto faktorov je rozhodujúci nesúlad medzi ventiláciou a pľúcnou perfúziou. V dôsledku oslabenia Hering-Breuerovho reflexu dochádza k narušeniu vzájomných vzťahov medzi exspiračnými a inspiračnými neurónmi, čo prispieva k nárastu respiračných arytmií.
Výsledné zmeny vedú k zníženiu adaptačných schopností dýchacieho systému, k vzniku hypoxie, ktorá sa prudko zvyšuje v stresových situáciách a patologických procesoch vonkajšieho dýchacieho aparátu.
^
VI. Vlastnosti tráviaceho systému súvisiace s vekom
a METABOLIZMUS
Trávenie je proces rozkladu potravinových štruktúr na zložky, ktoré stratili druhovú špecifickosť a môžu byť absorbované v gastrointestinálnom trakte. Zároveň je zachovaná plastická a energetická hodnota živín. Keď sú živiny v krvi a lymfe, sú zahrnuté do metabolizmu tela a sú absorbované jeho tkanivami. Preto trávenie poskytuje telu výživu a úzko s ním súvisí.
Počas obdobia vnútromaternicového vývoja sú funkcie tráviacich orgánov slabo vyjadrené v dôsledku nedostatku potravinových stimulov, ktoré stimulujú sekréciu ich žliaz. Plodová voda, ktorú plod prehĺta od druhej polovice vnútromaternicového obdobia vývinu, je slabým dráždidlom tráviacich žliaz. V reakcii na to vylučujú sekrét, ktorý trávi malé množstvo bielkovín obsiahnutých v plodovej vode. Sekrečná funkcia tráviacich žliaz sa po narodení intenzívne rozvíja pod vplyvom dráždivého účinku živín, ktoré spôsobujú reflexné vylučovanie tráviacich štiav.
Existuje laktotrofná, umelá a zmiešaná výživa. Pri laktotrofnom type výživy dochádza k hydrolýze živín v mlieku prostredníctvom enzýmov a následne k čoraz väčšej úlohe vlastného trávenia. Posilňovanie sekrečnej činnosti tráviacich žliaz sa rozvíja postupne a prudko narastá pri prechode detí na zmiešanú a najmä umelú výživu.
S prechodom na jedenie hutného jedla naberá na význame najmä jeho drvenie, zmáčanie a tvorba potravinového bolusu, čo sa dosahuje žuvaním. Žuvanie začína byť účinné pomerne neskoro, po 1,5 – 2 rokoch. V prvých mesiacoch po narodení zuby sa nachádzajú pod sliznicou ďasien. K erupcii primárnych zubov dochádza od 6. do 30. mesiaca v určitom slede rôznych zubov. Mliečny chrup sa nahrádza trvalým chrupom v období od 5-6 do 12-13 rokov. Keď vybuchnú mliečne zuby, žuvacie pohyby sú slabé a arytmické s nárastom počtu zubov, stávajú sa rytmickými a ich sila, trvanie a charakter sú v súlade s vlastnosťami žuvaného jedla. Počas puberty sa vývoj zubov končí, s výnimkou tretích stoličiek (zuby múdrosti), ktoré prerážajú vo veku 18–25 rokov.
S objavením sa mliečnych zubov začína mať dieťa výrazné slinenie. Zintenzívňuje sa počas prvého roku života a neustále sa zlepšuje v množstve a zložení slín so zvyšujúcou sa rozmanitosťou potravy.
U novorodencov žalúdka Má okrúhly tvar a je umiestnený vodorovne. Do 1 roka sa stáva podlhovastým a nadobúda vertikálnu polohu. Forma charakteristická pre dospelých sa tvorí o 7 - 11 rokov. Sliznica žalúdka u detí je menej zložená a tenšia ako u dospelých, obsahuje menej žliaz a v každej z nich je počet glanulocytov menší ako u dospelých. S vekom sa zvyšuje celkový počet žliaz a ich počet na 1 mm 2 sliznice. Žalúdočná šťava je chudobnejšia na enzýmy, ich aktivita je stále nízka. To sťažuje trávenie potravy. Nízky obsah kyseliny chlorovodíkovej znižuje baktericídne vlastnosti žalúdočnej šťavy, čo vedie k častým gastrointestinálnym ochoreniam u detí.
Žľazy tenké črevo, podobne ako žľazy žalúdka nie sú plne funkčne vyvinuté. Zloženie črevnej šťavy u dieťaťa je rovnaké ako u dospelého, ale tráviaca sila enzýmov je oveľa menšia. Zvyšuje sa súčasne so zvýšením aktivity žalúdočných žliaz a zvýšením kyslosti jeho šťavy. Pankreas tiež vylučuje menej aktívnu šťavu. Detské črevá sa vyznačujú aktívnou a veľmi nestabilnou peristaltikou. Môže ľahko zosilnieť pod vplyvom lokálneho podráždenia (príjem potravy, jej kvasenie v črevách) a rôznych vonkajších vplyvov. Celkové prehriatie dieťaťa, prudká zvuková stimulácia (krik, klopanie) a zvýšenie jeho motorickej aktivity teda vedú k zvýšeniu peristaltiky. Vzhľadom na to, že deti majú relatívne dlhú dĺžku čreva a dlhé, ale slabé, ľahko natiahnuteľné mezentérium, existuje možnosť črevného volvulusu. Motorická funkcia gastrointestinálneho traktu sa stáva rovnaká ako u dospelých o 3-4 roky.
IN predškolskom veku funkcie sa intenzívne rozvíjajú pankreasu a pečene dieťa. Vo veku 6-9 rokov sa výrazne zvyšuje činnosť žliaz tráviaceho traktu, zlepšujú sa tráviace funkcie. Základný rozdiel medzi trávením v tele dieťaťa a dospelého je v tom, že majú iba parietálne trávenie a nedochádza k intrakavitárnemu tráveniu potravy.
Nedostatočnosť absorpčných procesov v tenkom čreve je do určitej miery kompenzovaná možnosťou absorpcie v žalúdku, ktorá pretrváva u detí do 10 rokov.
Funkcia metabolické procesy v tele dieťaťa je prevaha anabolických procesov (asimilácia) nad katabolickými (disimilácia). Rastúce telo vyžaduje zvýšené hladiny živín, najmä bielkovín. Typické pre deti pozitívna dusíková bilancia, to znamená, že príjem dusíka do tela prevyšuje jeho vylučovanie.
Použitie výživných potravín prebieha dvoma smermi:
Na zabezpečenie rastu a vývoja tela (plastická funkcia)
Na zabezpečenie motorickej aktivity (energetická funkcia).
Vzhľadom na vysokú intenzitu metabolických procesov sa deti vyznačujú vyššou potreba vody a vitamínov. Relatívna potreba vody (na 1 kg telesnej hmotnosti) s vekom klesá a absolútna denná hodnota spotreby vody stúpa: vo veku 1 rok je potrebných 0,8 l, vo veku 4 rokov - 1 l, vo veku 7-10 rokov 1,4 l, vo veku 11 - 14 rokov - 1,5 l.
V detskom veku je nevyhnutný aj neustály príjem do tela. minerály: na rast kostí (vápnik, fosfor), na zabezpečenie excitačných procesov v nervovom a svalovom tkanive (sodík a draslík), na tvorbu hemoglobínu (železo) atď.
Energetický metabolizmus u detí predškolského a základného školského veku výrazne (takmer 2-krát) vyššia ako rýchlosť metabolizmu u dospelých, najvýraznejšie klesá v prvých 5 rokoch a menej nápadne počas nasledujúceho života. Denná spotreba energie sa zvyšuje s vekom: v 4 rokoch - 2000 kcal, v 7 rokoch - 2400 kcal, v 11 rokoch - 2800 kcal.
^ VII. Vlastnosti endokrinného systému súvisiace s vekom
Endokrinný systém hrá dôležitú úlohu pri regulácii telesných funkcií. Orgány tohto systému sú Endokrinné žľazy - vylučujú špeciálne látky (hormóny), ktoré majú významný a špecializovaný vplyv na metabolizmus, stavbu a funkciu orgánov a tkanív. Hormóny zmeniť priepustnosť bunkových membrán, čím sa zabezpečí prístup buniek živín a regulačných látok. Priamo pôsobia na genetický aparát v bunkových jadrách, regulujú čítanie dedičných informácií, zlepšujú syntézu RNA a tým aj procesy syntézy bielkovín a enzýmov v tele. Za účasti hormónov, adaptačných procesov na rozdielne podmienky vonkajšie prostredie vrátane stresových situácií.
Ľudské endokrinné žľazy majú malú veľkosť, majú veľmi malú hmotnosť (od zlomkov gramu po niekoľko gramov) a sú bohato zásobené krvnými cievami. Krv im prináša potrebný stavebný materiál a odvádza chemicky aktívne sekréty. Rozsiahla sieť nervových vlákien sa blíži k žľazám s vnútornou sekréciou, ich činnosť je neustále riadená nervovým systémom.
Už pred narodením dieťaťa začínajú fungovať niektoré endokrinné žľazy, ktoré majú veľký význam v prvých rokoch po narodení (epifýza, týmus, hormóny pankreasu a kôry nadobličiek).
^ Štítna žľaza. Počas ontogenézy sa hm štítna žľaza sa výrazne zvyšuje - z 1 g počas novorodeneckého obdobia na 10 g o 10 rokov. S nástupom puberty je rast žľazy obzvlášť intenzívny, v rovnakom období sa zvyšuje funkčné napätie štítnej žľazy, o čom svedčí výrazné zvýšenie obsahu celkovej bielkoviny, ktorá je súčasťou hormónu štítnej žľazy. Obsah tyreotropínu v krvi sa rýchlo zvyšuje až do veku 7 rokov.
Zvýšenie obsahu hormónov štítnej žľazy je zaznamenané vo veku 10 rokov a v posledných štádiách puberty (15-16 rokov). Vo veku 5-6 až 9-10 rokov sa kvalitatívne mení vzťah hypofýza a štítnej žľazy, citlivosť štítnej žľazy na hormóny štítnej žľazy-tropné, najväčšia citlivosť je zaznamenaná v 5-6 rokoch. To naznačuje, že štítna žľaza je obzvlášť dôležitá pre vývoj tela v ranom veku.
Nedostatočná funkcia štítnej žľazy v detstve vedie ku kretinizmu. Zároveň sa oneskoruje rast a narúšajú sa telesné proporcie, oneskoruje sa sexuálny vývoj, zaostáva duševný vývoj. Výrazne pozitívny efekt má včasné odhalenie hypofunkcie štítnej žľazy a vhodná liečba.
Nedostatočná funkcia spôsobuje prudkú reakciu rastúceho organizmu prištítne telieska, regulácia metabolizmu vápnika v tele. Pri ich hypofunkcii sa znižuje obsah vápnika v krvi, zvyšuje sa excitabilita nervového a svalového tkaniva, vznikajú kŕče. Hyperfunkcia prištítnych teliesok vedie k vyplavovaniu vápnika z kostí a zvýšeniu jeho koncentrácie v krvi. To vedie k nadmernej pružnosti kostí, deformácii kostry a ukladaniu vápnika v cievach a iných orgánoch.
Skorý vývoj týmusová žľaza (týmus) poskytuje vysokú úroveň imunity v tele. Ovplyvňuje dozrievanie lymfocytov, rast sleziny a lymfatické uzliny. Ak je u dojčiat narušená jeho hormonálna aktivita, ochranné vlastnosti tela sa prudko znižujú, gamaglobulín, ktorý má veľký význam pri tvorbe protilátok, mizne v krvi a dieťa umiera vo veku 2-5 mesiacov.
Nadobličky. Od prvých týždňov života sa nadobličky vyznačujú rýchlymi štrukturálnymi premenami. Vývoj osýpok nadobličiek sa intenzívne vyskytuje v prvých rokoch života dieťaťa. Vo veku 7 rokov jeho šírka dosahuje 881 mikrónov, vo veku 14 rokov je to 1003,6 mikrónov. Pri narodení pozostáva dreň nadobličiek z nezrelých nervových buniek. Počas prvých rokov života sa rýchlo diferencujú na zrelé bunky nazývané chromofilné bunky, pretože sa vyznačujú schopnosťou zafarbiť sa nažlto soľami chrómu. Tieto bunky syntetizujú hormóny, ktorých pôsobenie má veľa spoločného so sympatickým nervovým systémom – katecholamíny (adrenalín a norepinefrín). Syntetizované katecholamíny sú obsiahnuté v dreni vo forme granúl, z ktorých sa vplyvom vhodných podnetov uvoľňujú a dostávajú sa do žilovej krvi prúdiacej z kôry nadobličiek a prechádzajúcej dreňom. Stimulom pre vstup katecholamínov do krvi sú vzrušenie, podráždenie sympatikových nervov, fyzická aktivita, ochladenie a pod. Hlavným hormónom drene je adrenalín, tvorí približne 80 % hormónov syntetizovaných v tejto časti nadobličiek. Adrenalín je známy ako jeden z najrýchlejšie pôsobiacich hormónov. Urýchľuje krvný obeh, posilňuje a zvyšuje srdcovú frekvenciu; zlepšuje pľúcne dýchanie, rozširuje priedušky; zvyšuje rozklad glykogénu v pečeni, uvoľňovanie cukru do krvi; zvyšuje svalovú kontrakciu, znižuje únavu atď. Všetky tieto účinky adrenalínu vedú k jednému spoločnému výsledku - mobilizácii všetkých síl tela na výkon ťažkej práce.
Zvýšená sekrécia adrenalínu je jedným z najdôležitejších mechanizmov reštrukturalizácie fungovania tela v extrémnych situáciách, pri emočnom strese, náhlej fyzickej námahe a pri ochladzovaní.
Úzke spojenie chromofilných buniek nadobličiek so sympatickým nervovým systémom určuje rýchle uvoľnenie adrenalínu vo všetkých prípadoch, keď sa v živote človeka vyskytnú okolnosti, ktoré si vyžadujú, aby urýchlene vyvinul svoju silu. Významné zvýšenie funkčného napätia nadobličiek sa pozoruje vo veku 6 rokov a počas puberty. Zároveň sa výrazne zvyšuje obsah steroidných hormónov a katecholamínov v krvi.
^ Pankreas. U novorodencov prevažuje intrasekrečné tkanivo pankreasu nad exokrinným tkanivom. Langerhansove ostrovčeky sa vekom výrazne zväčšujú. Ostrovy veľkého priemeru (200-240 µm), charakteristické pre dospelých, sa zisťujú po 10 rokoch. Zistilo sa aj zvýšenie hladiny inzulínu v krvi v období od 10 do 11 rokov. Nezrelosť hormonálnej funkcie pankreasu môže byť jednou z príčin, že diabetes mellitus je najčastejšie diagnostikovaný u detí vo veku od 6 do 12 rokov, najmä po akútnych infekčných ochoreniach (osýpky, ovčie kiahne, mumps). Bolo poznamenané, že prejedanie, najmä prebytok potravín bohatých na sacharidy, prispieva k rozvoju ochorenia.
Sekrécia hormónov hypofýza somatotropín sa postupne zvyšuje a vo veku 6 rokov sa zintenzívňuje výraznejšie, čo spôsobuje výrazné zvýšenie výšky dieťaťa. K najvýraznejšiemu zvýšeniu sekrécie tohto hormónu však dochádza v prechodnom období, čo spôsobuje prudký nárast dĺžky tela.
Epifýza V Predškolský vek vykonáva najdôležitejšie procesy regulácie metabolizmu vody a soli v tele dieťaťa. Aktívna činnosť epifýzy v tomto období potláča základné štruktúry hypotalamu.
S oslabením inhibičných vplyvov epifýzy po 7. roku života sa zvyšuje činnosť hypotalamu a vytvára sa úzky vzťah medzi jeho funkciami a hypofýzou, t.j. vytvára sa hypotalamo-hypofyzárny systém, prenášanie vplyvu centrálneho nervového systému cez rôzne endokrinné žľazy do všetkých orgánov a systémov tela.
^ VIII. NIEKTORÉ ZNAKY ONTOGENÉZY NERVOVÉHO SYSTÉMU
Zmeny v morfofunkčnej organizácii neurónu súvisiace s vekom. V skorých štádiách embryonálny vývoj Nervová bunka je charakterizovaná prítomnosťou veľkého jadra obklopeného malým množstvom cytoplazmy. Počas vývoja sa relatívny objem jadra zmenšuje. V treťom mesiaci vnútromaternicového vývoja začína rast axónov. Dendrity rastú neskôr ako axón. Rast myelínovej pošvy vedie k zvýšeniu rýchlosti excitácie pozdĺž nervového vlákna a v dôsledku toho sa zvyšuje excitabilita neurónu.
Myelinizáciu pozorujeme najskôr v periférnych nervoch, nasledujú vlákna miechy, mozgového kmeňa, mozočka a neskôr vlákna mozgových hemisfér. Vlákna motorických nervov sú v čase narodenia pokryté myelínovou pošvou. Vo veku troch rokov je myelinizácia nervových vlákien z veľkej časti dokončená.
^ Vývoj miechy. Miecha sa vyvíja skôr ako ostatné časti nervového systému. Keď je mozog embrya v štádiu mozgových vezikúl, miecha už dosiahla významnú veľkosť. V počiatočných štádiách vývoja plodu vypĺňa miecha celú dutinu miechového kanála. Potom chrbtica v raste predbehne miechu. U novorodencov je dĺžka miechy 14-16 cm, do 10. roku života sa zdvojnásobuje. Miecha rastie pomaly v hrúbke. U malých detí je prevaha predných rohov nad zadnými. Zvýšenie veľkosti nervových buniek v mieche sa pozoruje u detí počas školských rokov.
^ Rast a vývoj mozgu. Hmotnosť mozgu novorodenca je 340-400 g, čo je 1/8-1/9 jeho telesnej hmotnosti, pričom u dospelého človeka je hmotnosť mozgu 1/40 jeho telesnej hmotnosti. Najintenzívnejší rast mozgu nastáva v prvých troch rokoch života dieťaťa.
Do 4. mesiaca vývoja plodu je povrch mozgových hemisfér hladký. Do 5 mesiacov vnútromaternicového vývoja sa vytvoria bočné, potom centrálne a parietálno-okcipitálne ryhy. V čase narodenia má mozgová kôra rovnaký typ štruktúry ako dospelý. Ale tvar a veľkosť drážok a zákrut sa po narodení výrazne mení.
Nervové bunky novorodenca majú jednoduchý vretenovitý tvar s veľmi malým počtom procesov, kôra u detí je oveľa tenšia ako u dospelých.
Myelinizácia nervových vlákien, usporiadanie kortikálnych vrstiev a diferenciácia nervových buniek sú väčšinou ukončené do 3. roku života. Následný vývoj mozgu je charakterizovaný nárastom počtu asociatívnych vlákien a tvorbou nových nervových spojení. Hmotnosť mozgu sa v týchto rokoch mierne zvyšuje.
Všetky reakcie adaptácie na podmienky nového prostredia vyžadujú rýchly vývoj mozgu, najmä jeho vyšších častí – mozgovej kôry.
Rôzne zóny kôry však nedozrievajú súčasne. Najskôr v prvých rokoch života dozrievajú projekčné zóny kôry (primárne polia) - zrakové, motorické, sluchové atď., potom sekundárne polia (periféria analyzátorov) a neskôr až dospelý stav, terciárne, asociatívne polia kôry (zóny vyššej analýzy a syntézy). Motorická zóna kôry (primárne pole) sa teda tvorí hlavne do veku 4 rokov a asociatívne polia frontálneho a dolného parietálneho kortexu z hľadiska obsadeného územia, hrúbky a stupňa diferenciácie buniek do veku 7 rokov. 8 rokov dozrieva len o 80 %, najmä zaostáva vo vývoji u chlapcov v porovnaní s dievčatami.
Najrýchlejšie sa tvoria funkčné systémy, ktoré zahŕňajú vertikálne spojenia medzi kôrou a periférnymi orgánmi a zabezpečujú životne dôležité zručnosti – sanie, obranné reakcie (kýchanie, žmurkanie a pod.), elementárne pohyby. Veľmi skoro u dojčiat sa v prednej časti vytvára centrum na rozpoznávanie známych tvárí. Pomalšie však prebieha vývoj procesov kortikálnych neurónov a myelinizácia nervových vlákien v kortexe, procesy nadväzovania horizontálnych medzicentrálnych spojení v mozgovej kôre. V dôsledku toho sa prvé roky života vyznačujú nedostatočnými medzisystémovými prepojeniami v organizme (napríklad medzi zrakovým a motorickým systémom, čo je základom nedokonalosti zrakovo-motorických reakcií).
Pre nervový systém deti predškolského a základného školského veku charakterizovaná vysokou excitabilitou a slabosťou inhibičných procesov, čo vedie k rozsiahlemu ožiareniu excitácie v celej kôre a nedostatočnej koordinácii pohybov. Dlhodobé udržiavanie procesu budenia však zatiaľ nie je možné a deti sa rýchlo unavia. Je obzvlášť dôležité prísne dávkovať záťaže, pretože deti v tomto veku majú nedostatočne vyvinutý pocit únavy. Zle posudzujú zmeny vo vnútornom prostredí tela pri únave a ani pri úplnom vyčerpaní ich nedokážu naplno vyjadriť slovami.
Keď sú kortikálne procesy u detí slabé, prevládajú procesy subkortikálnej excitácie. Deti v tomto veku sú ľahko rozptýlené akýmkoľvek vonkajším podráždením. Takýto extrémny prejav orientačnej reakcie odráža mimovoľnú povahu ich pozornosti. Dobrovoľná pozornosť je veľmi krátkodobá: deti vo veku 5-7 rokov sú schopné sústrediť pozornosť iba 15-20 minút.
Dieťa v prvých rokoch života má slabo vyvinutý subjektívny zmysel pre čas. Telesný diagram dieťaťa sa vytvára do 6 rokov a zložitejšie priestorové predstavy do 9-10 rokov, čo závisí od rozvoja mozgových hemisfér a zlepšenia senzomotorických funkcií.
Vyššia nervová aktivita detí predškolského a základného školského veku je charakterizovaná pomalým rozvojom individuálnych podmienených reflexov a vytváraním dynamických stereotypov, ako aj mimoriadnou ťažkosťou pri ich zmene. Použitie napodobňujúcich reflexov, emocionality tried a herných aktivít má veľký význam pre formovanie motorických zručností.
Deti vo veku 2-3 roky sa vyznačujú silnou stereotypnou väzbou na stále prostredie, na známych ľudí okolo seba a na naučené zručnosti. Zmena týchto stereotypov nastáva s veľkými ťažkosťami a často vedie k narušeniu vyššej nervovej činnosti. U 5-6 ročných detí sa zvyšuje sila a pohyblivosť nervových procesov. Sú schopní vedome budovať pohybové programy a kontrolovať ich implementáciu, môžu ľahšie prestavovať programy.
Vo veku základnej školy už vznikajú prevládajúce vplyvy kôry na podkôrové procesy, zintenzívňujú sa procesy vnútornej inhibície a vôľovej pozornosti, objavuje sa schopnosť zvládať komplexné programy činnosti a formujú sa charakteristické individuálne typologické znaky vyššej nervovej činnosti dieťaťa.
Rozvoj reči je v správaní dieťaťa mimoriadne dôležitý. Do 6. roku života u detí prevládajú reakcie na priame signály (prvá signalizačná sústava podľa I.P. Pavlova), od 6. roku života začínajú dominovať rečové signály (druhá signalizačná sústava).
V stredoškolskom a stredoškolskom veku významný vývoj je zaznamenaný vo všetkých vyšších štruktúrach centrálneho nervového systému. Do obdobia puberty sa hmotnosť mozgu v porovnaní s novorodencom zvyšuje 3,5-krát u chlapcov a 3-krát u dievčat.
Do 13-15 rokov pokračuje vývoj diencefala. Dochádza k zvýšeniu objemu a nervových vlákien talamu, diferenciácii jadier hypotalamu. Vo veku 15 rokov cerebellum dosiahne veľkosť dospelých. V mozgovej kôre sa celková dĺžka drážok do 10 rokov zväčšuje 2-krát a plocha kôry sa zväčšuje 3-krát. U dospievajúcich končí proces myelinizácie nervových dráh.
Obdobie od 9 do 12 rokov je charakterizované prudkým nárastom spojení medzi rôznymi kortikálnymi centrami, najmä v dôsledku rastu neurónových procesov v horizontálnom smere. Vytvára sa tak morfofunkčný základ pre rozvoj integračných mozgových funkcií a nadväzovanie medzisystémových vzťahov.
Vo veku 10-12 rokov sa zvyšuje inhibičný vplyv kôry na subkortikálne štruktúry. Vytvárajú sa kortikálno-subkortikálne vzťahy blízke dospelému typu s vedúcou úlohou mozgovej kôry a podriadenou úlohou subkortexu.
Je vytvorený funkčný základ pre systémové procesy v kôre, ktoré zabezpečujú vysoký stupeň extrahovanie užitočných informácií z aferentných správ, vytváranie komplexných viacúčelových behaviorálnych programov. U 13-ročných adolescentov sa výrazne zlepšuje schopnosť spracovávať informácie, rýchlo sa rozhodovať a zvyšovať efektivitu taktického myslenia. Ich čas na riešenie taktických problémov sa v porovnaní s 10-ročnými výrazne skracuje. Do 16. roku života sa mení málo, ale ešte nedosahuje hodnoty pre dospelých.
Interferenčná imunita behaviorálnych reakcií a motorických schopností dosahuje úroveň dospelých vo veku 13 rokov. Táto schopnosť má veľké individuálne rozdiely, je riadená geneticky a počas tréningu sa mení len málo.
Plynulé zlepšovanie mozgových procesov u dospievajúcich je narušené vstupom do puberty – u dievčat vo veku 11 – 13 rokov, u chlapcov v 13 – 15 rokoch. Toto obdobie je charakterizované oslabením inhibičných vplyvov kôry na základné štruktúry, čo spôsobuje silnú excitáciu v celej kôre a zvýšené emocionálne reakcie u adolescentov. Zvyšuje sa činnosť sympatického nervového systému a koncentrácia adrenalínu v krvi. Zásobovanie mozgu krvou sa zhoršuje.
Takéto zmeny vedú k narušeniu jemnej mozaiky excitovaných a inhibovaných oblastí kôry, narúšajú koordináciu pohybov a zhoršujú pamäť a zmysel pre čas. Správanie adolescentov sa stáva nestabilným, často nemotivovaným a agresívnym. K významným zmenám dochádza aj v medzihemisférických vzťahoch – dočasne sa zvyšuje úloha pravej hemisféry v behaviorálnych reakciách. U tínedžera sa zhoršuje činnosť druhého signalizačného systému (rečové funkcie), zvyšuje sa význam vizuálno-priestorových informácií. Zaznamenávajú sa poruchy vyššej nervovej aktivity - všetky typy vnútornej inhibície sú narušené, tvorba podmienených reflexov, konsolidácia a zmena dynamických stereotypov sú sťažené. Pozorujú sa poruchy spánku.
Hormonálne a štrukturálne zmeny v prechodnom období spomaľujú rast telesnej dĺžky a znižujú rýchlosť rozvoja sily a vytrvalosti.
S koncom tohto obdobia reštrukturalizácie v tele (po 13 rokoch u dievčat a 15 rokoch u chlapcov) sa vedúca úloha ľavej hemisféry mozgu opäť zvyšuje a kortikálno-subkortikálne vzťahy s vedúcou úlohou kôry zavedený. Zvýšená úroveň kortikálnej excitability klesá a procesy vyššej nervovej aktivity sa normalizujú.
Prechod z adolescencie do dospievania je poznačený zvýšenou úlohou predných frontálnych terciárnych polí a prechodom dominantnej úlohy z pravej na ľavú hemisféru (u pravákov). To vedie k výraznému zlepšeniu abstraktného logického myslenia, vývoju druhého signalizačného systému a extrapolačných procesov. Činnosť centrálneho nervového systému je veľmi blízka úrovni dospelých. Vyznačuje sa však aj menšími funkčnými rezervami a nižšou odolnosťou voči vysokej psychickej a fyzickej záťaži. Všetky reakcie adaptácie na podmienky nového prostredia vyžadujú rýchly vývoj mozgu, najmä jeho vyšších častí – mozgovej kôry.
^ Veková dynamika zmyslových procesov je určená postupným dozrievaním rôznych častí analyzátora. Receptorové aparáty dozrievajú v prenatálnom období a najzrelšie sú v čase narodenia. Vodivý systém a percepčný aparát projekčnej zóny prechádza výraznými zmenami, čo vedie k zmene parametrov reakcie na vonkajší podnet. Dôsledkom komplikácií kompletnej organizácie neurónov a zlepšenia mechanizmov spracovania informácií vykonávaných v projekčnej kortikálnej zóne je komplikácia schopnosti analyzovať a spracovať podnet, ktorý sa pozoruje už v prvých mesiacoch života dieťaťa. . V rovnakom štádiu vývoja dochádza k myelinizácii aferentných dráh. To vedie k výraznému skráteniu času prijatia informácií do kortikálnych neurónov: latentné (skryté) obdobie reakcie sa výrazne skráti. Ďalšie zmeny v procese spracovania vonkajších signálov sú spojené s tvorbou zložitých neurónových sietí, vrátane rôznych kortikálnych zón a určujúcich formovanie procesu vnímania ako mentálnej funkcie.
K rozvoju zmyslových systémov dochádza najmä v predškolskom a základnom školskom veku.
^ Vizuálny senzorický systém sa vyvíja obzvlášť rýchlo počas prvých 3 rokov života, potom jeho zlepšenie pokračuje až do 12-14 rokov. V prvých 2 týždňoch života sa vytvára koordinácia pohybov oboch očí (binokulárne videnie). Po 2 mesiacoch sa pri sledovaní objektov pozorujú pohyby očí. Od 4 mesiacov oči presne fixujú predmet a pohyby očí sú kombinované s pohybmi rúk.
U detí v prvých 4-6 rokoch života očná buľva ešte dostatočne nedorástla. Aj keď má očná šošovka vysokú elasticitu a dobre zaostruje svetelné lúče, obraz zaostáva za sietnicou, čiže vzniká detská ďalekozrakosť. V tomto veku sa farby ešte zle rozlišujú. Následne s vekom ubúdajú prejavy ďalekozrakosti, zvyšuje sa počet detí s normálnou refrakciou.
Počas prechodu z predškolského do základného školského veku, keď sa zlepšuje vzťah medzi vizuálnou informáciou a motorickým zážitkom, zlepšuje sa hodnotenie priestorovej hĺbky. Zorné pole sa prudko zväčšuje od 6 rokov a hodnoty pre dospelých dosahuje vo veku 8 rokov. Ku kvalitatívnej reštrukturalizácii zrakových vnemov dochádza vo veku 6 rokov, keď sa do analýzy vizuálnych informácií začínajú zapájať asociatívne spodné parietálne oblasti mozgu. Zároveň sa výrazne zlepšil mechanizmus rozpoznávania integrálnych obrázkov.
Zrenie frontálnych asociatívnych zón poskytuje ďalšiu kvalitatívnu reštrukturalizáciu vizuálneho vnímania vo veku 9-10 rokov, poskytuje jemnú analýzu zložitých foriem obrazu vonkajšieho sveta, selektívne vnímanie jednotlivých zložiek obrazu a aktívnu hľadať najinformatívnejšie signály životné prostredie.
Vo veku 10-12 rokov je formovanie zrakovej funkcie v podstate ukončené, dosahuje úroveň dospelého organizmu.
^ Sluchový senzorický systém dieťa je mimoriadne dôležité pre rozvoj reči, pretože zabezpečuje nielen vnímanie reči cudzích ľudí, ale zohráva aj formatívnu úlohu systému spätnej väzby pri vlastnej výslovnosti slov. Práve v rozsahu frekvencií reči (1000-3000 Hz) sa pozoruje najväčšia citlivosť sluchového systému. Jej excitabilita na verbálne signály sa výrazne zvyšuje vo veku 4 rokov a naďalej sa zvyšuje o 6-7 rokov. Ostrosť sluchu u detí vo veku 7-13 rokov (prahy sluchu) je však stále horšia ako u detí vo veku 14-19 rokov, kedy sa dosahuje najvyššia citlivosť. Deti majú obzvlášť široký rozsah počuteľných zvukov – od 16 do 22 000 Hz. Do veku 15 rokov sa horná hranica tohto rozsahu znižuje na 15 000-20 000 Hz, čo zodpovedá úrovni dospelých.
Sluchový senzorický systém, analyzujúci trvanie zvukových signálov, tempo a rytmus pohybov, sa podieľa na rozvoji zmyslu pre čas a vďaka prítomnosti dvoch uší (binaurálny sluch) je súčasťou tvorby priestorové zobrazenia dieťaťa.
^ Motorický senzorický systém Je jedným z prvých, ktorý dozrieva u ľudí. Subkortikálne časti motorického senzorického systému dozrievajú skôr ako kortikálne: vo veku 6-7 rokov sa objem subkortikálnych útvarov zvyšuje na 98% konečnej hodnoty u dospelých a kortikálnych útvarov - iba na 70-80% .
Zároveň prahy na rozlíšenie sily svalového napätia u predškolákov stále niekoľkonásobne prekračujú úroveň ukazovateľov dospelého organizmu. Vo veku 12-14 rokov dosiahne vývoj motorického senzorického systému úroveň dospelých. Zvýšenie citlivosti svalov môže pokračovať až do veku 16-20 rokov, čo uľahčuje jemnú koordináciu svalového úsilia.
^ Vestibulárny senzorický systém je jedným z najstarších zmyslových systémov tela a počas ontogenézy sa tiež vyvíja pomerne skoro. Receptorový aparát sa začína formovať od 7. týždňa vnútromaternicového vývoja a u 6-mesačného plodu dosahuje veľkosť dospelého organizmu.
Už vo veku 4 mesiacov sa u plodu objavujú vestibulárne reflexy, ktoré spôsobujú tonické reakcie a sťahy svalov trupu, hlavy a končatín. Reflexy z vestibulárnych receptorov sú dobre vyjadrené počas prvého roka po narodení dieťaťa. Ako dieťa starne, zlepšuje sa analýza vestibulárnych stimulov a znižuje sa excitabilita vestibulárneho senzorického systému, čo znižuje prejavy nepriaznivých motorických a autonómnych reakcií. Zároveň mnohé deti vykazujú vysoký vestibulárny odpor voči rotáciám a zákrutám.
^ Dotykový dotykový systém sa vyvíja skoro, už u novorodencov zisťuje všeobecnú motorickú excitáciu pri dotyku. Hmatová citlivosť sa zvyšuje s rastom motorickej aktivity dieťaťa a dosahuje maximálne hodnoty vo veku 10 rokov.
^ Príjem bolesti je prítomný už u novorodencov, najmä v oblasti tváre, no v ranom veku ešte nie je dostatočne dokonalý. S vekom sa to zlepšuje. Prah citlivosti na bolesť klesá 8-krát od detstva do 6 rokov.
^ Príjem teploty u novorodencov sa prejavuje ako prudká reakcia (plač, zadržiavanie dychu, generalizovaná motorická aktivita) na zvýšenie alebo zníženie teploty okolia. Potom s vekom je táto reakcia nahradená lokálnejšími prejavmi, reakčný čas sa skracuje z 2-11 s v prvých mesiacoch života na 0,13-0,79 s u dospelých.
^ Chuťové a čuchové vnemy hoci sú prítomné od prvých dní života, stále sú nestabilné a nepresné, často neadekvátne podnetom a majú zovšeobecnený charakter. Citlivosť týchto zmyslových systémov sa výrazne zvyšuje vo veku 5-6 rokov u predškolákov a v predškolskom veku prakticky dosahuje hodnoty pre dospelých.
Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár
Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.
Uverejnené na http://www.allbest.ru/
ŠTÁTNA AKADÉMIA SMOLENSK
FYZICKÁ KULTÚRA ŠPORTU A CESTOVNÉHO RUCHU
Téma: Charakteristiky dýchania súvisiace s vekom
Dokončené
študent skupiny 1-2-07
Darevsky P.I.
Smolensk 2012
VÝZNAM DYCHU
Dýchanie je životne dôležitý proces neustálej výmeny plynov medzi telom a okolitým prostredím.
Takmer všetky zložité reakcie transformácie látok v tele vyžadujú účasť kyslíka. Bez kyslíka je metabolizmus nemožný a na zachovanie života je potrebný neustály prísun kyslíka.
Pri oxidačných procesoch vznikajú produkty rozpadu vrátane oxidu uhličitého, ktoré sa z tela odstraňujú.
Pri dýchaní dochádza k výmene plynov medzi telom a okolím, čím je zabezpečený neustály prísun kyslíka do tela a odvod oxidu uhličitého z neho. Tento proces prebieha v pľúcach. Krv je nosičom kyslíka z pľúc do tkanív a oxid uhličitý z tkanív do pľúc.
ŠTRUKTÚRA DÝCHACÍCH ORGÁNOV
Nosová dutina. Dýchacie orgány rozlišujú dýchacie cesty, ktorými prechádza vdychovaný a vydychovaný vzduch, a pľúca, kde dochádza k výmene plynov medzi vzduchom a krvou. Dýchací trakt začína nosnou dutinou, oddelenou od ústnej dutiny priehradkou: vpredu je tvrdé podnebie a za ním mäkké podnebie. Vzduch vstupuje do nosnej dutiny cez nosové otvory - nosové dierky. Na ich vonkajšom okraji sú chĺpky, ktoré chránia pred vniknutím prachu do nosa. Nosová dutina je prepážkou rozdelená na pravú a ľavú polovicu, pričom každá z nich je rozdelená turbinátmi na dolný, stredný a horný nosový priechod.
V prvých dňoch života je dýchanie nosom u detí ťažké. Nosové priechody u detí sú užšie ako u dospelých a nakoniec sa vytvoria vo veku 14-15 rokov.
Sliznica nosovej dutiny je hojne zásobená krvnými cievami a pokrytá viacradovým riasinkovým epitelom. Epitel obsahuje veľa žliaz, ktoré vylučujú hlien, ktorý sa spolu s prachovými časticami preniknutými s vdychovaným vzduchom odstraňuje mihotavými pohybmi mihalníc. V nosovej dutine sa vdychovaný vzduch ohrieva, čiastočne zbavuje prachu a zvlhčuje.
Nosová dutina komunikuje s nosohltanom cez otvory nazývané choanae.
Nazofarynx. Nazofarynx je horná časť hltana. Hltan je svalová trubica, do ktorej ústi nosová dutina, ústna dutina a hrtan. Okrem choán ústia do nosohltanu aj sluchové trubice, ktoré spájajú hltanovú dutinu so stredoušnou dutinou. Z nosohltanu prechádza vzduch do ústnej časti hltana a ďalej do hrtana.
Hltan u detí je široký a krátky, sluchová trubica je umiestnená nízko. Ochorenia horných dýchacích ciest sú často komplikované zápalom stredného ucha, pretože infekcia ľahko preniká do stredného ucha cez širokú a krátku sluchovú trubicu.
Hrtan. Kostru hrtana tvorí niekoľko chrupaviek navzájom prepojených kĺbmi, väzmi a svalmi. Najväčšou z nich je štítna chrupavka. Nad vchodom do hrtana je chrupková platnička – epiglottis. Pôsobí ako ventil, ktorý pri prehĺtaní uzatvára vstup do hrtana.
Hrtanová dutina je pokrytá sliznicou, ktorá tvorí dva páry záhybov, ktoré pri prehĺtaní uzatvárajú vchod do hrtana. Spodný pár záhybov pokrýva hlasivky. Priestor medzi hlasivkami sa nazýva hlasivková štrbina. Hrtan teda nielen spája hltan s priedušnicou, ale podieľa sa aj na funkcii reči.
Pri normálnom dýchaní sú hlasivky uvoľnené a medzera medzi nimi sa zužuje. Vydychovaný vzduch, ktorý prechádza úzkou štrbinou, spôsobuje, že hlasivky sa rozochvejú – objaví sa zvuk. Výška tónu závisí od stupňa napätia hlasiviek: keď sú šnúry napnuté, zvuk je vyšší, keď sú šnúry uvoľnené, zvuk je nižší. Chvenie hlasiviek a tvorbu zvukov uľahčujú pohyby jazyka, pier a líc a sťahovanie svalov samotného hrtana.
Hrtan u detí je kratší, užší a umiestnený vyššie ako u dospelých. Najintenzívnejšie rastie hrtan v 1. až 3. roku života a v období puberty.
Vo veku 12-14 rokov začína u chlapcov na križovatke platničiek štítnej chrupavky Adamovo jablko rásť, predlžujú sa hlasivky a celý hrtan sa stáva širším a dlhším ako u dievčat. Počas tohto obdobia chlapci zažívajú stratu hlasu.
Priedušnica a priedušky. Priedušnica sa rozprestiera od spodného okraja hrtana. Ide o dutú, nezrútenú trubicu (u dospelého človeka) dlhú asi 10-13 cm Vnútri je priedušnica vystlaná sliznicou. Epitel je tu viacradový a ciliárny. Za priedušnicou je pažerák. Na úrovni IV-V hrudných stavcov je priedušnica rozdelená na pravú a ľavú primárnu priedušku.
Priedušky majú podobnú štruktúru ako priedušnica. Pravý bronchus je kratší ako ľavý. Primárny bronchus, ktorý vstúpil do brán pľúc, je rozdelený na priedušky druhého, tretieho a ďalších rádov, ktoré tvoria bronchiálny strom. Najtenšie vetvy sa nazývajú bronchioly.
U novorodencov je priedušnica úzka a krátka, jej dĺžka je 4 cm do veku 14-15 rokov, dĺžka priedušnice je 7 cm.
Pľúca. Tenké bronchioly vstupujú do pľúcnych lalokov a v nich sa delia na terminálne bronchioly. Bronchioly sa rozvetvujú na alveolárne vývody s vakmi, ktorých steny tvoria mnohé pľúcne mechúriky – alveoly. Alveoly sú konečnou časťou dýchacieho traktu. Steny pľúcnych vezikúl pozostávajú z jednej vrstvy skvamóznych epitelových buniek. Každá alveola je zvonka obklopená hustou sieťou kapilár. Cez steny alveol a kapilár sa vymieňajú plyny...? Kyslík prechádza zo vzduchu do krvi a do alveol sa z krvi dostáva oxid uhličitý a vodná para.
V pľúcach je až 350 miliónov alveol a ich povrch dosahuje 150 m2. Veľký povrch alveol podporuje lepšiu výmenu plynov. Na jednej strane tohto povrchu je alveolárny vzduch, ktorý sa neustále obnovuje, na druhej strane krv nepretržite prúdi cez cievy. K difúzii kyslíka a oxidu uhličitého dochádza cez rozsiahly povrch alveol. Pri fyzickej práci, keď sa alveoly výrazne naťahujú pri hlbokých nádychoch, sa zväčšuje veľkosť dýchacej plochy. Čím väčší je celkový povrch alveol, tým intenzívnejšia je difúzia plynov.
Každá pľúca je pokrytá seróznou membránou nazývanou pleura. Pleura má dve vrstvy. Jeden je pevne spojený s pľúcami, druhý je pripevnený k hrudníku. Medzi oboma vrstvami je malá pleurálna dutina naplnená seróznou tekutinou (asi 1-2 ml), ktorá uľahčuje kĺzanie pleurálnych vrstiev pri dýchacích pohyboch.
Pľúca u detí rastú hlavne v dôsledku zväčšenia objemu alveol (u novorodenca je priemer alveol 0,07 mm, u dospelého už dosahuje 0,2 mm). Do troch rokov veku dochádza k zvýšenému rastu pľúc a diferenciácii ich jednotlivých prvkov. Vo veku ôsmich rokov dosiahne počet alveolov počet dospelých. Vo veku od 3 do 7 rokov sa rýchlosť rastu pľúc znižuje. Alveoly rastú obzvlášť intenzívne po 12. roku života. Do 12 rokov sa objem pľúc zväčší 10-krát v porovnaní s objemom pľúc novorodenca a do konca puberty - 20-krát (hlavne v dôsledku zväčšenia objemu alveol).
DÝCHACIE POHYBY
Akty nádychu a výdychu. Vďaka rytmicky sa vyskytujúcim aktom nádychu a výdychu dochádza k výmene plynov medzi atmosférickým a alveolárnym vzduchom nachádzajúcim sa v pľúcnych vezikulách.
V pľúcach nie je žiadne svalové tkanivo, a preto sa nemôžu aktívne sťahovať. Dýchacie svaly zohrávajú aktívnu úlohu pri inhalácii a výdychu. Keď sú dýchacie svaly paralyzované, dýchanie sa stáva nemožným, hoci dýchacie orgány nie sú ovplyvnené.
Pri nádychu sa sťahujú vonkajšie medzirebrové svaly a bránica. Medzirebrové svaly zdvihnú rebrá a mierne ich posunú do strany. Objem hrudníka sa zvyšuje. Pri kontrakcii bránice sa jej kupola splošťuje, čo tiež vedie k zväčšeniu objemu hrudníka. Pri hlbokom dýchaní sa zapájajú aj ďalšie svaly hrudníka a krku. Pľúca, ktoré sú v hermeticky uzavretom hrudníku, pasívne sledujú jeho pohyblivé steny počas nádychu a výdychu, pretože sú pripojené k hrudníku pomocou pleury. Toto je uľahčené tým podtlaku V hrudnej dutiny. Podtlak je tlak pod atmosférickým tlakom.
Pri inhalácii je 9-12 mmHg pod atmosférou a pri výdychu je 2-6 mmHg.
Počas vývoja rastie hrudník rýchlejšie ako pľúca, preto sú pľúca neustále (aj pri výdychu) natiahnuté. Natiahnuté elastické tkanivo pľúc má tendenciu sa zmenšovať. Sile, ktorou má pľúcne tkanivo tendenciu stláčať sa v dôsledku elasticity, pôsobí atmosférický tlak. Okolo pľúc, v pleurálnej dutine, sa vytvára tlak rovný atmosférickému tlaku mínus elastická trakcia pľúc. To vytvára negatívny tlak okolo pľúc. V dôsledku podtlaku v pleurálnej dutine pľúca sledujú rozširujúci sa hrudník. Pľúca sú natiahnuté. Atmosférický tlak pôsobí na pľúca zvnútra cez dýchacie cesty, napína ich a tlačí na hrudnú stenu.
V roztiahnutých pľúcach je tlak nižší ako atmosférický tlak a v dôsledku tlakového rozdielu sa atmosférický vzduch rúti cez dýchacie cesty do pľúc. Čím viac sa objem hrudníka pri nádychu zväčšuje, tým viac sa pľúca naťahujú, tým je nádych hlbší.
Keď sa dýchacie svaly uvoľnia, rebrá klesnú do pôvodnej polohy, kupola bránice sa zdvihne, objem hrudníka, a teda aj pľúc, sa zníži a vzduch sa vydýchne. Na hlbokom výdychu sa podieľajú brušné svaly, vnútorné medzirebrové a iné svaly.
Druhy dýchania. U malých detí sú rebrá mierne ohnuté a zaujímajú takmer vodorovnú polohu. Horné rebrá a celý ramenný pletenec sú umiestnené vysoko, medzirebrové svaly sú slabé. Vďaka týmto znakom u novorodencov prevažuje bránicové dýchanie s malou účasťou medzirebrových svalov. Bránicový typ dýchania pretrváva do druhej polovice prvého roku života. Ako sa vyvíjajú medzirebrové svaly a dieťa rastie, ťažká klietka sa posúva nadol a rebrá zaujímajú šikmú polohu. Dýchanie dojčiat sa teraz stáva hrudno-brušným, s prevahou bránicového a v hornej časti hrudníka zostáva pohyblivosť stále malá.
Vo veku 3 až 7 rokov v dôsledku vývoja ramenného pletenca začína čoraz viac prevládať hrudný typ dýchania, v siedmom roku sa stáva výrazným.
Vo veku 7-8 rokov začínajú rodové rozdiely v type dýchania: u chlapcov prevláda brušný typ dýchania, u dievčat - hrudný. Sexuálna diferenciácia dýchania končí vo veku 14-17 rokov. Treba si uvedomiť, že typ dýchania u chlapcov a dievčat sa môže meniť v závislosti od športových a pracovných aktivít.
Vzhľadom na jedinečnú štruktúru hrudníka a nízku vytrvalosť dýchacích svalov sú dýchacie pohyby u detí menej hlboké a časté.
Hĺbka a frekvencia dýchania. Dospelý človek urobí v priemere 15-17 dýchacích pohybov za minútu; Na jeden nádych pri tichom dýchaní vdýchne 500 ml vzduchu. Pri svalovej práci sa dýchanie zvyšuje 2-3 krát. Pri niektorých druhoch športových cvičení dosahuje rýchlosť dýchania 40-45 krát za minútu.
U trénovaných ľudí sa pri rovnakej práci objem pľúcnej ventilácie postupne zvyšuje, pretože dýchanie sa stáva zriedkavejším, ale hlbším. Pri hlbokom dýchaní je alveolárny vzduch ventilovaný na 80-90%, čo zabezpečuje väčšiu difúziu plynov cez alveoly. Pri plytkom a častom dýchaní je ventilácia alveolárneho vzduchu oveľa menšia a pomerne veľká časť vdýchnutého vzduchu zostáva v takzvanom mŕtvom priestore – v nosohltane, ústnej dutine, priedušnici, prieduškách. U trénovaných ľudí je teda krv viac nasýtená kyslíkom ako u netrénovaných ľudí.
Hĺbka dýchania je charakterizovaná objemom vzduchu vstupujúceho do pľúc jedným nádychom – dýchacím vzduchom.
Dýchanie novorodenca je časté a plytké. Frekvencia podlieha výrazným výkyvom – 48-63 dychových cyklov za minútu počas spánku.
U detí prvého roku života je frekvencia dýchacích pohybov za minútu počas bdelosti 50-60 a počas spánku - 35-40. U detí vo veku 1 – 2 rokov je počas bdelosti frekvencia dýchania 35 – 40, u detí vo veku 2 – 4 rokov – 25 – 35 a u detí vo veku 4 – 6 rokov – 23 – 26 cyklov za minútu. . U detí v školskom veku sa dýchanie ďalej znižuje (18-20 krát za minútu).
Vysoká frekvencia dýchacích pohybov u dieťaťa zabezpečuje vysokú pľúcnu ventiláciu.
Objem dýchaného vzduchu u dieťaťa po 1 mesiaci je 30 ml, po 1 roku - 70 ml, po 6 rokoch - 156 ml, po 10 rokoch - 230 ml, po 14 rokoch - 300 ml.
Vzhľadom na vysokú rýchlosť dýchania u detí je minútový objem dýchania (v prepočte na 1 kg hmotnosti) výrazne vyšší ako u dospelých. Minútový dychový objem je množstvo vzduchu, ktoré človek vdýchne za 1 minútu; určuje sa súčinom množstva dýchaného vzduchu a počtu dýchacích pohybov za 1 minútu. U novorodenca je minútový objem dýchania 650-700 ml vzduchu, do konca prvého roka života - 2600-2700 ml, do šiestich rokov - 3500 ml, u 10-ročného dieťaťa - 4300 ml , u 14-ročného - 4900 ml, u dospelého - 5000-6000 ml.
Vitálna kapacita pľúc. V pokoji môže dospelý človek vdýchnuť a vydýchnuť relatívne konštantný objem vzduchu (asi 500 ml). Ale pri zvýšenom dýchaní môžete vdýchnuť asi o 1500 ml vzduchu viac. Podobne po bežnom výdychu môže človek vydýchnuť ešte 1500 ml vzduchu. Najväčšie množstvo vzduchu, ktoré môže človek vydýchnuť po hlbokom nádychu, sa nazýva vitálna kapacita pľúc.
Vitálna kapacita pľúc sa mení s vekom, závisí aj od pohlavia, stupňa rozvoja hrudníka a dýchacích svalov. Zvyčajne je väčšia u mužov ako u žien; U športovcov je väčšia ako u netrénovaných ľudí. Napríklad pre vzpieračov je to asi 4000 ml, pre futbalistov - 4200 ml, pre gymnastov - 4300, pre plavcov - 4900, pre veslárov - 5500 ml alebo viac.
Keďže meranie vitálnej kapacity pľúc si vyžaduje aktívnu a vedomú účasť samotného dieťaťa, dá sa určiť až po 4-5 rokoch.
Vo veku 16-17 rokov vitálna kapacita pľúc dosahuje hodnoty charakteristické pre dospelého človeka.
VÝMENA PLYNU V PĽÚCACH
Zloženie vdychovaného, vydychovaného a alveolárneho vzduchu.
Striedavým nádychom a výdychom človek ventiluje pľúca, pričom v alveolách udržiava relatívne konštantné zloženie plynu. Človek dýcha atmosférický vzduch z vysoký obsah kyslík (20,9 %) a nízky obsah oxidu uhličitého (0,03 %) a vydychuje vzduch, v ktorom je kyslík 16,3 % a oxid uhličitý 4 %.
V alveolárnom vzduchu je kyslík 14,2% a oxid uhličitý 5,2%.
Prečo vydychovaný vzduch obsahuje viac kyslíka ako alveolárny vzduch? Vysvetľuje to skutočnosť, že pri výdychu sa vzduch, ktorý je v dýchacích orgánoch, v dýchacích cestách, zmiešava s alveolárnym vzduchom.
Nižšia účinnosť pľúcnej ventilácie u detí sa prejavuje rozdielnym zložením plynov vydychovaného aj alveolárneho vzduchu. Čím sú deti mladšie, tým nižšie je percento oxidu uhličitého a vyššie percento kyslíka vo vydychovanom a alveolárnom vzduchu. V súlade s tým majú nižšie percento spotreby kyslíka. Preto, aby deti spotrebovali rovnaký objem kyslíka a uvoľnili rovnaký objem oxidu uhličitého, potrebujú viac vetrať pľúca ako dospelí.
Výmena plynov v pľúcach. V pľúcach prechádza kyslík z alveolárneho vzduchu do krvi a oxid uhličitý z krvi vstupuje do pľúc. Pohyb plynov prebieha podľa zákonov difúzie, podľa ktorých sa plyn šíri z média s vysokým parciálnym tlakom do média s nižším tlakom.
Parciálny tlak je časť celkového tlaku, ktorá predstavuje podiel daného plynu v zmesi plynov. Čím vyššie je percento plynu v zmesi, tým vyšší je jej parciálny tlak.
Pre plyny rozpustené v kvapaline sa používa pojem „napätie“, ktorý zodpovedá pojmu „parciálny tlak“, ktorý sa používa pre voľné plyny.
Výmena plynov v pľúcach prebieha medzi alveolárnym vzduchom a krvou. Pľúcne alveoly sú prepletené hustou sieťou kapilár. Steny alveol a steny kapilár sú veľmi tenké, čo uľahčuje prenikanie plynov z pľúc do krvi a naopak. Výmena plynov závisí od povrchu, ktorým plyny difundujú a rozdielu parciálneho tlaku (napätia) difundujúcich plynov. Takéto stavy existujú v pľúcach. Pri hlbokom nádychu sa alveoly naťahujú a ich povrch dosahuje 100-150 m2. Povrchová plocha kapilár v pľúcach je tiež veľká. Dostatočný je aj rozdiel v parciálnom tlaku plynov v alveolárnom vzduchu a v napätí týchto plynov v žilovej krvi.
Z tabuľky 15 vyplýva, že rozdiel medzi napätím plynov vo venóznej krvi a ich parciálnym tlakom v alveolárnom vzduchu je 110 - 40 = 70 mm Hg pre kyslík a 47 - 40 = 7 mm Hg pre oxid uhličitý. Tento tlakový rozdiel je dostatočný na to, aby telu dodal kyslík a odstránil z neho oxid uhličitý.
Väzba kyslíka krvou. V krvi sa kyslík spája s hemoglobínom, čím vzniká krehká zlúčenina – oxyhemoglobín. 1 g hemoglobínu je schopný viazať 1,34 cm3 kyslíka. Čím vyšší je parciálny tlak kyslíka, tým. tvorí sa viac oxyhemoglobínu. V alveolárnom vzduchu je parciálny tlak kyslíka 100 mm Hg. čl. Za týchto podmienok sa 97 % hemoglobínu v krvi viaže na kyslík.
Vo forme oxyhemoglobínu je kyslík transportovaný z pľúc krvou do tkanív. Tu je parciálny tlak kyslíka nízky a oxyhemoglobín disociuje, čím sa uvoľňuje kyslík. Tým je zabezpečený prísun kyslíka do tkanív.
Prítomnosť oxidu uhličitého vo vzduchu alebo tkanivách znižuje schopnosť hemoglobínu viazať kyslík.
Väzba oxidu uhličitého v krvi. Oxid uhličitý je krvou prenášaný v chemicky viazanej forme – vo forme hydrogénuhličitanu sodného a hydrogénuhličitanu draselného. Časť je transportovaná hemoglobínom.
Väzba oxidu uhličitého a jeho uvoľňovanie do krvi závisí od jeho napätia v tkanivách a krvi. Dôležitú úlohu v tomto prípade má enzým karboanhydráza obsiahnutý v erytrocytoch. Karboanhydráza v závislosti od obsahu oxidu uhličitého mnohonásobne urýchľuje reakciu, ktorej rovnica je: CO2 + H2O = H2C03.
V tkanivových kapilárach, kde je veľké napätie oxidu uhličitého, sa tvorí kyselina uhličitá. V pľúcach karboanhydráza podporuje dehydratáciu, čo vedie k vytesneniu oxidu uhličitého z krvi.
Výmena plynov v pľúcach detí úzko súvisí s charakteristikami ich regulácie acidobázickej rovnováhy. U detí reaguje dýchacie centrum veľmi citlivo na najmenšie zmeny v reakcii krvi. Aj pri miernom posune rovnováhy smerom k prekysleniu sa deti ľahko zadýchajú.
Difúzna kapacita pľúc sa u detí zvyšuje s vekom. Je to spôsobené zvýšením celkového povrchu pľúcnych alveol.
Potreba kyslíka v tele a uvoľňovanie oxidu uhličitého sú určené úrovňou oxidačných procesov prebiehajúcich v tele. S vekom sa táto hladina znižuje, a preto sa množstvo výmeny plynov na 1 kg hmotnosti s rastom dieťaťa znižuje.
REGULÁCIA DÝCHANIA
Dýchacie centrum. Dýchanie človeka sa mení v závislosti od stavu jeho tela. Je pokojný, zriedkavý počas spánku, častý a hlboký pri fyzickej aktivite, prerušovaný, nerovnomerný počas emócií. Pri ponorení do studenej vody sa dýchanie človeka na chvíľu zastaví, „vyrazí vám dych“. Ruský fyziológ N.A. Mislavsky v roku 1919 zistil, že v medulla oblongata existuje skupina buniek, ktorých zničenie vedie k zástave dýchania. To bol začiatok štúdie dýchacieho centra. Dýchacie centrum je komplexný útvar a skladá sa z inhalačného centra a výdychového centra. Neskôr sa podarilo ukázať, že dýchacie centrum má zložitejšiu štruktúru a že na procesoch regulácie dýchania sa podieľajú aj nadložné časti centrálneho nervového systému, ktoré zabezpečujú adaptačné zmeny dýchacieho systému na rôzne činnosti organizmu. Mozgová kôra hrá dôležitú úlohu pri regulácii dýchania.
Dýchacie centrum je v stave neustálej aktivity: rytmicky v ňom vznikajú excitačné impulzy. Tieto impulzy vznikajú automaticky. Aj po úplnom vypnutí dostredivých dráh vedúcich do dýchacieho centra v ňom možno registrovať rytmickú aktivitu. Automatika dýchacieho centra je spojená s metabolickým procesom v ňom. Rytmické impulzy sa prenášajú z dýchacieho centra cez odstredivé neuróny do dýchacích svalov a bránice, čím sa zabezpečuje striedanie nádychu a výdychu.
Reflexná regulácia. Na bolestivé podráždenie, na podráždenie brušných orgánov, receptorov cievy, koža, receptory dýchacích ciest, zmeny dýchania vznikajú reflexne.
Pri vdychovaní pár amoniaku sa napríklad podráždia receptory sliznice nosohltanu, čo vedie k reflexnému zadržaniu dychu. Ide o dôležitý ochranný prostriedok, ktorý zabraňuje prenikaniu toxických a dráždivých látok do pľúc.
Osobitný význam pri regulácii dýchania majú impulzy vychádzajúce z receptorov dýchacích svalov a z receptorov samotných pľúc. Od nich do značnej miery závisí hĺbka nádychu a výdychu. Ide to takto. Pri nádychu, keď sa pľúca naťahujú, sú receptory v ich stenách podráždené. Impulzy z pľúcnych receptorov pozdĺž dostredivých vlákien blúdivého nervu sa dostanú do dýchacieho centra, inhibujú centrum inhalácie a vzrušujú centrum výdychu. V dôsledku toho sa dýchacie svaly uvoľňujú, hrudník klesá, bránica má tvar kupoly, objem hrudníka sa zmenšuje a dochádza k výdychu. Výdych zasa reflexne stimuluje nádych.
Mozgová kôra sa podieľa na regulácii dýchania a zabezpečuje čo najjemnejšie prispôsobenie dýchania potrebám organizmu v súvislosti so zmenami podmienok prostredia a životných funkcií organizmu.
Tu sú príklady vplyvu mozgovej kôry na dýchanie. Človek môže na chvíľu zadržať dych a ľubovoľne meniť rytmus a hĺbku dýchacích pohybov. Vplyvy mozgovej kôry vysvetľujú predštartové zmeny dýchania u športovcov - výrazné prehĺbenie a zvýšené dýchanie pred štartom súťaže. Je možné vyvinúť podmienené dýchacie reflexy. Ak do vdychovaného vzduchu pridáte 5 – 7 % oxidu uhličitého, ktorý v takejto koncentrácii zrýchli dýchanie a inhaláciu doplníte zvukom metronómu alebo zvončeka, tak po niekoľkých kombináciách zvonček alebo zvuk metronómu sám spôsobiť zvýšené dýchanie.
Humorálne vplyvy na dýchacie centrum. Chemické zloženie krvi, najmä zloženie plynov, má veľký vplyv na stav dýchacieho centra. Hromadenie oxidu uhličitého v krvi dráždi receptory v cievach privádzajúcich krv do hlavy a reflexne stimuluje dýchacie centrum. Podobne pôsobia aj ďalšie kyslé produkty vstupujúce do krvi, napríklad kyselina mliečna, ktorej obsah v krvi sa zvyšuje pri svalovej práci.
Prvý nádych novorodenca. Počas vnútromaternicového vývoja plod dostáva kyslík a cez placentu uvoľňuje oxid uhličitý do tela matky. Plod však robí dýchacie pohyby vo forme mierneho rozšírenia hrudníka. V tomto prípade sa pľúca nerozširujú, ale v pleurálnej trhline vzniká len mierny podtlak.
Podľa I. A. Arshavského tento druh dýchacích pohybov plodu prispieva k lepšiemu prekrveniu a lepšiemu prekrveniu plodu a je tiež akýmsi tréningom funkcie pľúc. Počas pôrodu, po podviazaní pupočnej šnúry, sa telo dieťaťa oddelí od tela matky. Súčasne sa v krvi novorodenca hromadí oxid uhličitý a znižuje sa obsah kyslíka. Zmena plynového zloženia krvi vedie k zvýšeniu excitability dýchacieho centra, a to humorne aj reflexne prostredníctvom podráždenia receptorov v stenách krvných ciev. Bunky dýchacieho centra sú podráždené a ako odpoveď nastáva prvý nádych. A potom inhalácia reflexne spôsobí výdych.
Pri výskyte prvého nádychu zohráva významnú úlohu zmena podmienok existencie novorodenca v porovnaní s jeho vnútromaternicovou existenciou. Mechanické dráždenie pokožky pri dotyku rúk pôrodníka s telíčkom bábätka, nižšia teplota okolia oproti vnútromaternicovej teplote, vysychanie tela novorodenca na vzduchu – to všetko tiež prispieva k reflexnej excitácii dýchacieho centra a výskytu prvého nádychu.
I. A. Arshavsky pripisuje hlavnú úlohu pri objavení sa prvého dychu excitácii miechových respiračných motorických neurónov a buniek retikulárna formácia medulla oblongata; Stimulačným faktorom je v tomto prípade zníženie parciálneho tlaku kyslíka v krvi.
Počas prvej inhalácie sa pľúca, ktoré boli u plodu v zrútenom stave, roztiahnu fetálne pľúcne tkanivo je veľmi elastické a má malú rozťažnosť. Na natiahnutie a narovnanie pľúc je potrebná určitá sila. Preto je prvý nádych ťažký a vyžaduje si veľa energie.
Vlastnosti excitability dýchacieho centra u detí. V čase, keď sa dieťa narodí, je jeho dýchacie centrum schopné zabezpečiť rytmickú zmenu fáz dýchacieho cyklu (nádych a výdych), ale nie tak dokonale ako u starších detí. Je to spôsobené tým, že v čase narodenia ešte nie je dokončená funkčná formácia dýchacieho centra. Svedčí o tom veľká variabilita frekvencie, hĺbky a rytmu dýchania u malých detí. Vzrušivosť dýchacieho centra u novorodencov a dojčiat je nízka.
Deti v prvých rokoch života sú odolnejšie voči nedostatku kyslíka (hypoxii) ako staršie deti.
K formovaniu funkčnej aktivity dýchacieho centra dochádza s vekom. Vo veku 11 rokov je už dobre vyjadrená schopnosť prispôsobiť dýchanie rôznym životným podmienkam.
Citlivosť dýchacieho centra na oxid uhličitý stúpa s vekom a v školskom veku dosahuje približne úroveň dospelých. Treba si uvedomiť, že v období puberty dochádza k prechodným poruchám v regulácii dýchania a organizmus adolescentov je menej odolný voči nedostatku kyslíka ako organizmus dospelého človeka.
O funkčnom stave dýchacieho prístroja svedčí aj schopnosť dobrovoľne meniť dýchanie (potláčať dýchacie pohyby alebo vytvárať maximálnu ventiláciu). Vôľová regulácia dýchania zahŕňa mozgovú kôru, centrá spojené s vnímaním rečových podnetov a reakcií na tieto podnety.
Vôľová regulácia dýchania je spojená s druhým signalizačným systémom a objavuje sa až s vývinom reči.
Dobrovoľné zmeny dýchania zohrávajú dôležitú úlohu pri vykonávaní mnohých dychové cvičenia a pomáhajú správne skombinovať určité pohyby s fázou dýchania (nádych a výdych).
Dýchanie pri fyzickej práci. U dospelého človeka sa pri svalovej práci zvyšuje pľúcna ventilácia v dôsledku zvýšeného a prehĺbeného dýchania. Aktivity ako beh, plávanie, korčuľovanie, lyžovanie a bicyklovanie dramaticky zvyšujú objem pľúcnej ventilácie. U trénovaných ľudí sa výmena pľúcnych plynov zvyšuje najmä v dôsledku zvýšenia hĺbky dýchania. Deti, vzhľadom na vlastnosti svojho dýchacieho prístroja, nemôžu pri fyzickej námahe výrazne meniť hĺbku dýchania, ale skôr zvyšovať rýchlosť dýchania. Už tak časté a plytké dýchanie u detí pri fyzickej aktivite sa stáva ešte častejšie a povrchnejšie. To má za následok nižšiu účinnosť vetrania, najmä u malých detí.
Adolescenti na rozdiel od dospelých rýchlejšie dosahujú maximálnu úroveň spotreby kyslíka, ale aj rýchlejšie prestávajú pracovať pre neschopnosť dlhodobo udržať spotrebu kyslíka na vysokej úrovni.
Správne dýchanie. Všimli ste si, že osoba krátky čas zatajuje dych, ked nieco pocuva? A prečo majú veslári a kladivári moment najväčšieho zisku zhodný s prudkým výdychom („uh“)?
Pri normálnom dýchaní je nádych kratší ako výdych. Tento rytmus dýchania uľahčuje fyzickú a duševnú aktivitu. Dá sa to vysvetliť takto. Pri nádychu dochádza k excitácii dýchacieho centra, pričom podľa zákona indukcie vzrušivosť ostatných častí mozgu klesá a pri výdychu dochádza k opačnému javu. Preto sila svalovej kontrakcie klesá pri nádychu a zvyšuje sa pri výdychu. Výkonnosť teda klesá a únava nastupuje rýchlejšie, ak sa nádych predlžuje a výdych skracuje.
Naučiť deti správne dýchať pri chôdzi, behu a iných činnostiach je jednou z úloh učiteľa. Jednou z podmienok správneho dýchania je starostlivosť o rozvoj hrudníka. Na to je dôležitá správna poloha tela, najmä pri sedení za stolom, dychové cvičenia a iné fyzické cvičenia, ktoré rozvíjajú svaly, ktoré pohybujú hrudníkom. V tomto ohľade sú obzvlášť užitočné športy ako plávanie, veslovanie, korčuľovanie a lyžovanie.
Typicky, človek s dobre vyvinutým hrudníkom dýcha rovnomerne a správne. Deti by sa mali učiť chodiť a stáť s rovným držaním tela, pretože to pomáha rozširovať hrudník, uľahčuje fungovanie pľúc a poskytuje hlbšie dýchanie. Keď je telo ohnuté, do tela vstupuje menej vzduchu.
Prispôsobenie tela fyzickej aktivite
Z biologického hľadiska je telesný tréning procesom riadeného prispôsobovania organizmu tréningovým vplyvom. Zaťaženia používané v procese fyzického tréningu pôsobia ako dráždidlo, ktoré stimuluje adaptívne zmeny v tele. Tréningový efekt je určený smerom a veľkosťou fyziologických a biochemických zmien, ku ktorým dochádza pod vplyvom aplikovaných záťaží. Hĺbka zmien, ktoré sa vyskytujú v tele, závisí od hlavných charakteristík fyzickej aktivity:
* intenzita a trvanie vykonávaných cvičení;
* počet opakovaní cvičení;
* trvanie a charakter intervalov odpočinku medzi opakovaniami cvičení.
Určitá kombinácia uvedených parametrov pohybovej aktivity vedie k potrebným zmenám v organizme, k reštrukturalizácii metabolizmu a v konečnom dôsledku k zvýšeniu kondície.
Proces adaptácie organizmu na účinky fyzickej aktivity má fázový charakter. Preto existujú dve fázy adaptácie: naliehavá a dlhodobá (chronická).
Štádium urgentnej adaptácie sa týka najmä zmien energetického metabolizmu a súvisiacich vegetatívnych podporných funkcií na základe už vytvorených mechanizmov ich realizácie a predstavuje priamu reakciu organizmu na jednorazové vystavenie fyzickej aktivite.
Opakovaným opakovaním fyzických vplyvov a súhrnom mnohých stôp stresu sa postupne rozvíja dlhodobá adaptácia. Toto štádium je spojené s tvorbou funkčných a štrukturálnych zmien v organizme, ku ktorým dochádza v dôsledku stimulácie genetického aparátu buniek zaťažených počas práce. V procese dlhodobej adaptácie na fyzickú aktivitu dochádza k aktivácii syntézy nukleových kyselín a špecifických proteínov, čo má za následok zvýšenie schopností pohybového aparátu a zlepšenie jeho energetického zásobovania.
Fázový charakter procesov adaptácie na fyzickú aktivitu nám umožňuje rozlíšiť tri typy účinkov v reakcii na vykonanú prácu.
Naliehavý tréningový efekt, ku ktorému dochádza priamo pri fyzickom cvičení a v období urgentnej regenerácie do 0,5 – 1,0 hodiny po ukončení práce. V tomto čase je eliminovaný kyslíkový dlh vytvorený počas prevádzky.
Oneskorený tréningový efekt, ktorého podstatou je aktivácia plastických procesov fyzickou aktivitou pre nadmernú syntézu bunkových štruktúr zničených počas práce a doplnenie energetických zdrojov tela. Tento efekt sa pozoruje v neskorých fázach zotavovania (zvyčajne do 48 hodín po ukončení cvičenia).
Kumulatívny tréningový efekt je výsledkom postupného sčítania okamžitých a oneskorených účinkov opakovaných záťaží. V dôsledku akumulácie stopových procesov fyzických vplyvov počas dlhých období tréningu (viac ako jeden mesiac) dochádza k zvýšeniu ukazovateľov výkonnosti a zlepšeniu športových výsledkov.
Maloobjemová fyzická aktivita nestimuluje rozvoj trénovanej funkcie a považuje sa za neúčinnú. Na dosiahnutie výrazného kumulatívneho tréningového efektu je potrebné vykonať množstvo práce, ktoré presahuje množstvo neefektívnych záťaží.
Ďalšie zvyšovanie objemu vykonávanej práce je do určitej hranice sprevádzané úmerným zvyšovaním trénovanej funkcie. Ak zaťaženie presiahne maximum prípustná úroveň, potom sa vyvinie stav pretrénovania a adaptácia zlyhá.
Uverejnené na Allbest.ru
Podobné dokumenty
Pojem dýchacieho procesu v medicíne. Opis vlastností dýchacích orgánov, stručný opis každého z nich, štruktúra a funkcie. Výmena plynov v pľúcach, prevencia ochorení dýchacích ciest. Vlastnosti štruktúry dýchacích orgánov u detí, úloha cvičebnej terapie.
článok, pridaný 06.05.2010
Význam dýchania pre život tela. Dýchací mechanizmus. Výmena plynov v pľúcach a tkanivách. Regulácia dýchania v ľudskom tele. Charakteristiky a poruchy dýchacieho systému súvisiace s vekom. Poruchy rečových orgánov. Prevencia chorôb.
kurzová práca, pridané 26.06.2012
Pojem vonkajšieho dýchania. Vetranie alveol konvekciou počas fyzickej práce. Faktory prispievajúce k difúzii plynov v pľúcach. Zloženie vdychovaného, vydychovaného a alveolárneho vzduchu. Adaptácia dýchacieho systému počas fyzickej aktivity.
kurzová práca, pridané 10.12.2009
Fyziologické ukazovatele dýchania. Regulácia vonkajšieho dýchania. Funkčný systém na udržiavanie hladiny kyslíka v tele. Hlavné receptory pľúc. Aktivita rôznych typov neurónov počas respiračných fáz. Reflexná aktivácia inhalačného centra.
prezentácia, pridané 13.12.2013
Regulácia vonkajšieho dýchania. Vplyv vonkajšieho dýchania na pohyby, jeho vlastnosti počas lokomócie, svalová práca rôznej intenzity. Kombinácia dychovej a pohybovej fázy. Účinnosť synchrónnych a asynchrónnych vzťahov medzi tempom pohybov a frekvenciou dýchania.
kurzová práca, pridané 25.06.2012
Funkcie a prvky dýchacieho systému. Štruktúra nosnej dutiny, hrtana, priedušnice, priedušiek a pľúc. Zvláštnosti dýchania plodu a novorodenca, jeho zmeny súvisiace s vekom. Hygienické požiadavky na organizáciu podmienok ovzdušia v predškolských zariadeniach.
test, pridané 23.02.2014
Proces absorpcie kyslíka zo vzduchu a uvoľňovania oxidu uhličitého. Výmena vzduchu v pľúcach, striedavý nádych a výdych. Proces dýchania cez nos. Čo je nebezpečné pre dýchací systém. Vývoj smrteľných pľúcnych a srdcových chorôb u fajčiarov.
prezentácia, pridané 15.11.2012
Anatomické a fyziologické vlastnosti dýchacích orgánov. Vzťah medzi ventiláciou a prekrvením pľúc, proces difúzie plynov. Procesy narušenia výmeny plynov v pľúcach so zmeneným tlakom vzduchu. Funkčné a špeciálne metódy na štúdium pľúc.
kurzová práca, pridané 26.01.2012
Embryogenéza dýchacích orgánov. Varianty vývojových chýb. Anatomické a fyziologické znaky dýchacieho systému u detí, ich význam. Klinická štúdia dýchacieho systému. Symptómy odhalené vyšetrením, palpáciou, perkusiou a auskultáciou.
prezentácia, pridané 20.11.2015
Dýchací systém je orgán, cez ktorý dochádza k výmene plynov medzi telom a vonkajším prostredím. Etapy aktu dýchania. Funkcie a štruktúra hrtana. Kostra priedušnice. Hlavné priedušky v oblasti hilu pľúc. Regulácia dýchania. Mechanizmus prvého nádychu.
