Анатомія, фізіологія дітей
Лейкоцити мають назву білі кров’яні тільця. Найважливіша їх функція — захист організму від токсичних речовин та хвороботворних мікроорганізмів шляхом їх поглинання та перетравлення (розщеплення). Це явище має назву фагоцитоз. Лейкоцити утворюються в кістковому мозку, а також в лімфатичних вузлах і живуть всього 5−7 діб (при наявності інфекції значно менше). Це ядерні клітини. За здатністю… Читати ще >
Анатомія, фізіологія дітей (реферат, курсова, диплом, контрольна)
Органи виділення відіграють важливу роль у збереженні сталості внутрішнього середовища організму за рахунок виведення зайвих продуктів розпаду, надлишків води та солей. В здійсненні цієї функції приймають участь легені, органи системи травлення (печінка, кишки), шкіра, а також спеціалізована система сечовиділення. Крім того, органи виділення забезпечують захисну (виділення жиру), лактогенну (виділення молока) та феромонну (створення запахів) функції.
Легені видаляють із організму вуглекислий газ, пари води, леткі речовини (ацетони, кетони та інші летучі речовини).
Через систему травлення разом з неперетравленими продуктами їжі виводяться солі тяжких металів, токсичні речовини, залишки продуктів розпаду білків, жирів та вуглеводів. На шкірі функцію виділення відіграють потові та сальні залози, а під час годування немовлят грудями у жінок видільну функцію виконують молочні залози. Потові залози видаляють воду, солі та органічні речовини.
Завдяки системі сечовиділення з організму виводиться вода, солі, аміак, сечовина, сечова кислота, отруйні та токсичні речовини, залишки застосованих ліків, тощо.
Основні органи системи сечовиділення це нирки, сечоводи, сечовий міхур та сечовивідний канал (сечівник).
Нирок в організмі дві і кожна з них має масу приблизно 120 г. Розташовані нирки у поза черевному просторі по обидва боки хребта в поперековій області. Нирки мають опуклу форму квасолини, вигнута частина якої має назву «ворота нирок» (рис. 32). В місці воріт кожної із нирок входить ниркова артерія, а виходять ниркова вена і сечовивідний канал.
Нирки здатні відфільтровувати із крові зайві та шкідливі організму речовини і разом з надлишками води виводити їх у зовнішнє середовище.
Функціональною одиницею нирок є нефрон (рис. 33), тіло якого складається з клубочка кровоносних капілярів (мальпігіївих клубочків), оточеного капсулою ШумлянськогоБоумена, яка переходить у детальний канал ець нефрону.
Капсули (тіла) нефронів знаходяться у верхній (кірковій) частині нирки, а каналець нефрону пронизує кіркову і мозковий шари нирки у вигляді петлі (петлі Генлє), висхідний кінець якої на рівні клубочка переходить у дистальний відділ канальця нефрона. Дистальні відділи ка-нальців від багатьох нефронів впадають у збірні трубки, які далі впадають у ниркові малі і далі великі чашки, з'єднані з нирковою мискою. Нирки мають складну систему кровообігу. Приносна артеріола кожного нефрону утворює капілярний клубочок і далі переходить у виносну артеріолу за діаметром меншу, ніж вхідна, то обумовлює місцеве збільшення тиску крові на рівні клубочка нефрону і, як наслідок, вихід (адсорбцію) води і розчинених у ній речовин із крові в порожнину капсули нефрону. Ця рідина за своїм хімічним складом наближається до складу плазми крові і називається первинною сечею. За добу через клубочки обох нирок проходить до 1800 літрів крові і утворюється близько 170 літрів первинної сечі. Первинна сеча із капсули потрапляє у канадець нефрону, загальна довжина якого становить до 50 мм. Стінки ка-нальцю кожного нефрону оплетені густою мережею кровоносних капілярів, які починаються від виносної артерії клубочка. Тільки від цих капілярів нарешті починаються венули, вени і зворотній кровообіг. Таке подвійне розгалуження артеріол на капіляри має назву чарівна мережа і зустрічається тільки у нирках. Одношаровий епітелій стінок канальців та мережі капілярів обумовлюють інтенсивну реадсорбцію (всмоктування) води та розчинених в ній корисних речовин із первинної сечі знову у кров. Як результат, наприкінці канальцю утворюється остаточна сеча, яка потрапляє спочатку у миску нирки далі по сечоводам прямує у сечовий міхур, а з нього, через сечівник, періодично виводиться назовні. Обидві нирки містять близько 2 млн. нефронів і до 130 км канальців які утворюють приблизно 1,5 л концентрованої (остаточної) сечі із швидкістю до 50 мл. за годину. Таким чином, утворення сечі здійснюється в два етапи: на першому з них відбувається процес фільтрації (адсорбції) з утворенням первинної сечі, на другому — процес реадсорбції, що закінчується утворенням концентрованої вторинної або остаточної сечі, яка і виводиться із організму.
З віком змінюється кількість та склад сечі (табл. 16 та 17). У дітей утворюється відносно більше сечі (на 1 кг маси тіла), ніж у дорослих і більш часто відбуваються акти сечовипускання, що пов’язане з більш інтенсивними процесами обміну речовин. У місячної дитини за добу утворюється до 380 мл сечі; у віці 1 року — 750 мл; у 4−5 років — до 1 л; у 10 років — до1,5 л; у 14−15 років до 2 л; у дорослих — до 1,5 л. У грудних дітей сеча різко кисла, а з віком стає слабо кислою. Кислотність сечі збільшується при білковій їжі і навпаки.
Таблиця 16.
Середній об'єм одного сечовиділення, виділення сечі за добу, мл, та відносна густина сечі в залежності від віку (і. Н. Усох, 1994).
Вік. | Об'єм однієї порції сечі. | Добозий об'єм сечі. | Відносна густина сечі. | |
1 день. | ; | До 6О. | 1,008−1,018. | |
До 6 місяиів. | 300−500. | 1,002- 1.004. | ||
Від 6 місяців до 1 р. | 1,006−1,010. | |||
3−5 років. | 1,010−1,020. | |||
7−8 років. | 1,008−1,022. | |||
10−12 років. | 1,011−1,025. | |||
13−16 років. | 1,012−1,022. | |||
17 років і. більше. | 1,009−1,023. | |||
Таблиця 17.
Виділення сечовини з сечею у дітей (Г. Ліпперт. 1980).
Вік. | Вміст. | ||
ммоль/добу. | г/добу. | ||
1 тиждень. | 2,5−3,3. | 0,15−0,2. | |
1 місяць. | 10−17. | 0.6 -1. | |
6−12 місяців. | 33−67. | 2−4. | |
1 -2 роки. | 67−133. | 4−8. | |
4−8 років. | 133−200. | 8−12. | |
8−16 років. | 200−333. | 12−20. | |
Виведення сечі регулюється рефлекторно. Потрапляючи в сечовий міхур, сеча викликає в ньому підвищений тиск, що подразнює механічні рецептори стінок міхура. Збудження рецепторів передається у центр сечовипускання, який розташований у крижовому відділі спинного мозку. Звідси імпульси по еферентним шляхам передаються до м’язів сечового міхура, він напружується, мимовільний внутрішній сфінктер відкривається і сеча виводиться назовні. Саме такі процеси сечовиділення відбуваються у немовлят.
Починаючі з 0,5−1,5 років, у дітей формується умовно рефлекторний акт затримки сечовиділення не тільки в день, але і в ночі. Це забезпечується роботою другого сфінктера, що свідомо керується і який розташований у місці проходження сечівника скрізь промежину і утвореного посмугованими кільцевими м’язами. Робота цього сфінктера регулюється свідомо від вищого центру сечовиділення, який знаходиться у корі-головного мозку. В акті сечовиділення приймають участь також м’язи живота (при напруженні м’язів швидкість сечовиділення зростає).
У дівчат (жінок) довжина сечовивідного каналу (сечівника) становить 3.5−5 см і він має тільки два, вказаних вище, сфінктери: мимовільний (на рівні сечового міхура) і довільний, на рівні промежини.
У хлопців (чоловіків) сечівник у 3 рази більш довгий і має третій сфінктер, який діє безумовно-рефлекторно на рівні підміхурової залози.
У деяких дітей у віці 5−10 років, а іноді і до початку періоду статевого дозрівання, спостерігається мимовільне неутримання сечі в ночі, під час сну. Це явище найчастіше пов’язане з функціональними порушеннями у психоневрологічному статусі дітей і має назву енурез. З віком функціональний енурез звично проходить, але усі діти з такими відхиленнями потребують обстежень лікарів (уролога, невропатолога). Енурезу сприяють психічні травми, перевтомлення (особливо від фізичних навантажень) порушення сну, гостра їжа, надлишок вживаємої води, особливо перед сном. В зимові періоди, у зв’язку з можливим переохолодженням організму, частота енурезів може зростати.
Діти, які страждають на енурез, потребують пильної уваги дорослих і, перш за все, психологічного захисту. Явища енурезу не повинні обговорюватись прилюдно. Дітям, що страждають на енурез" треба суворо дотримуватись режиму праці і відпочинку. їм рекомендується дієта без гострої та солоної їжі, з меншою кількістю рідини, особливо ввечері. У другій половині дня для таких дітей протипоказані великі фізичні навантаження, в тому числі гра у футбол, баскетбол, волейбол та ін. Серед ночі таких дітей доцільно пробуджувати для випорожнення сечового міхура.
Видільна функція шкіри пов’язана, перш за все, з роботою потових та сальних залоз, а у жінок ще і молочних залоз у післяпологовий період.
Шкіра (рис. 34) вкриває всю поверхню тіла і має загальну площу у дорослих людей 1,5−2 м2. З м’язами шкіра сполучена підшкірною тканиною, а навколо природних отворів (рота, носа, статевих органів і так далі) плавно переходить у слизову оболонку.
Поверхневий шар шкіри — епідерміс складається з багатошарового епітелію, який роговіє і постійно злущується. Повна зміна клітин епідермісу відбувається за кожні 10−30 діб життя. Під епідермісом розташований шар власне шкіри (дерми), що утворена сполучною тканиною, товщина якої 1−2,5 мм і має два прошарки: сосочковий та сітчастий.
У сосочковому прошарку шкіри знаходиться велика кількість венозних кровоносних судин, в яких міститься до 10% усієї крові організму, що необхідно для обігріву тіла. На рівні цього прошарку знаходяться кінцеві нервові закінчення чутливих, рухових, судинно рухових та секреторних нервів і розташовані, як вказувалось у підрозділі 4.2, холодові (ковбочки Краузе) та теплові {тільця Руффіні) температурні рецептори, а також рецептори дотику (у формі Мейснерових тілець, Меркелєвих дисків або нервових закінчень на корені волосків шкіри), рецептори сприйняття тиску (тільця Паччинї) і спеціалізовані рецептори болю (переважно оголені кінцеві закінчення чутливих нервів). Чуття болю можуть давати і всі інші рецептори шкіри при надмірній дії специфічних подразників.
Сітчастий прошарок шкіри складається із щільної сполучної тканини, збагаченої колагеновими волокнами. У товщі сітчастого прошарку знаходяться корені волосків, тільця потових та сальних залоз, яких нема лише на сосках молочних залоз. Специфічні залози сітчастого прошарку шкіри є в зовнішньому слуховому проході вух, що виділяють вушне мастило (сірку). Навколо статевих органів розташовані «пахучі» залози. Молочні залози є видозміною потових залоз і мають по 15−20 альвеолярних дольок, розділених жировою та сполучною тканиною. Клітини альвеолярних дольок молочних залоз здатні виробляти секрет молоко.
Додатковими утвореннями шкіри є нігті та волосся. Нігті розташовані з зовнішньої сторони кінцевих фаланг всіх пальців і представляють собою тоненькі прозорі пластинки, що розвиваються з епідермісу, позбавлені кровоносних судин і нервів та ороговіли. Тіло нігтя закінчується вільним краєм, а протилежна, найбільш тонка сторона, має назву кореня і глибоко вростає у складку шкіри. Між коренем та тілом розташована більш світла частина нігтя півколової форми де знаходиться точка росту. У людини нігті ростуть із швидкістю до 4 мм за місяць в продовж всього життя. На пальцях нігті закріплюються шкіряними валиками, пошкодження яких часто буває місцем проникнення інфекції. Гігієна нігтів потребує їх періодичного обрізання, так як під нігтями може накопичуватись грязь то збудники хвороб. Волосся є ниткоподібним утворенням, що вкриває май же все тіло, крім долонь, підошов, сосків грудей, губ та певних частин статевих органів. Всі волоски поділяються на три типи: довгі (волосся голови, бороди, вусів, статевих органів та лобка), короткі (волосся брів, війок, носових та слухових проходів) і тонкі волосся тулуба, кінцівок та лиця). Кожний волосок росте під кутом до шкіри і має корінь (у формі волосяного мішечка у товщі шкіри, у якому виділяють волосяну цибулину та сосочок) і вільну частину волоска — стержень. В порожнину волосяного мішечка кожною волоска відкривається сальна залоза, що щедро вмощує його та прилеглу шкіру жиром. До кожного волоска приєднується також випрямний м’яз та закінчення чутливих нервів. Стержень волосків має мозкову (м'я-кітну) та коркову частини, що вкриті кутікулою волоска. У корковій частині волосків розташовується пігмент, що визначає колір волосся. При втраті пігменту та від попадання повітря між клітинами коркового шару волосся стає сивим. Волосся росте непреривно із швидкістю до 10 мм за місяць, але термін життя окремих волосків обмежений: наприклад, в області голови кожен волосок живе 2−4 роки; на війках 4−5 місяців. Догляд за волоссям голови є найбільш відповідальним моментом у гігієні людини і полягає в періодичній його стрижці. Мити голову треба не менше ніж 1−2 рази на тиждень.
Шкіра людини виконує наступні функції: створює зовнішню оболонку тіла, сприймає різні подразнення, захищає організм від мікробів і механічних вражень, виконує секреторну (виділення сала, утворення молока) та екскреторну (потовиділення) роль, бере участь у терморегуляції.
Потові залози шкіри виконують дві важливі функції: виділення та терморегуляції. У людини на тілі з моменту народження нараховується близько 2,5 мільйонів потових залоз. На протязі життя кількість потових залоз не змінюється, а зростають тільки їх розміри та секреторна функція Розташовані потові залози по поверхні тіла нерівномірно: найбільше їх на долонях, підошвах ніг, під пахвами, біля статевих органів; найменше — в області спини. Так як діти мають таку ж кількість потових залоз, як і дорослі люди, а загальна площа їх тіла, особливо до 10−12 років, менше у 8−10 разів площі тіла дорослих, то щільність розташування потових залоз у дітей значно вища. Таким чином, при одних і тих же умовах у дітей потовиділення йде інтенсивніше, ніж у дорослих, що необхідно враховувати при розробці питань гігієни шкіри і волосся дітей.
За даними А. Г. Хрипкової (1990), потові залози у дітей в продовж перших 3 тижнів після народження майже не функціонують, так як мають не досконалий апарат видільних клубочків самих залоз, недорозвинений потовидільний центр у довгастому мозку та слабо функціонуючі вищі кіркові центри обміну речовин і води. Морфологічний розвиток потових залоз у дітей завершується у 7−8 років і з цього моменту їх видільна функція більш — менш стабілізується. Піт на 98% складається із води, а решта (до 2%) є твердим залишком поту, що містить сечовину, сечову кислоту, аміак, креатинін, гіпурову кислоту, ацетони, сіль натрію та ін. продукти обміну речовин. Піт має лужну реакцію, але на поверхні шкіри швидко стає кислим за рахунок жирних кислот сальних залоз.
Сальні залози у дітей ефективно починають діяти з перших днів по народженню.
Теплорегуляторна функція потових залоз основана на тому, що при випаровуванні поту тіло охолоджується, що є основним механізмом захисту організму людини від перегрівань. В нормальних умовах доросла людина виділяє за добу до 900 мл поту. При високій навколишній температурі потовиділення зростає до 4−6 л за добу; при важкій роботі — до 10−12 л, а при важкій роботі у жаркому кліматі — до 15 літрів за добу.
За даними М. М. Безруких із співавт. (2002) у дітей теплорегулююча поверхня шкіри відносно більша ніж у дорослих: у новонародженого на 1 кг маси тіла приходиться 704 см² шкіри; у дітей 6 років — 456 см²; у і підлітків 15−16 років — 378 см²; у дорослих — 221 см². Це явище обумовлює більшу тепловіддачу організму дітей, відносно дорослих, що потребує більшого теплоутворення. Однак у дітей шкіра має більш розгалужену сітку поверхневих кровоносних судин з широкими капілярами, тому діти фактично більш легко переносять короткострокове охолодження тіла, або його нагрівання. Водночас, вказана особливість будови шкіри дітей, знижує переносність ними тривалої дії значного холоду або тепла. Механізм регуляції температури шкіри і тіла через систему потовиділення по дорослому типу в основному встановлюється у дітей в 9−10 років, але на протязі всього подальшого шкільного періоду (до 17−18 років) функція теплорегуляції шкіри продовжує вдосконалюватись. Наслідком не досконалої функції теплорегуляції у дітей є їх часті переохолодження та простудні захворювання в холодні періоди року, що слід враховувати при організації роботи з дітьми, в тому числі по фізичному вихованню.
Потовиділення регулюється симпатичною нервовою системою. Головний центр цієї функції розташований у довгастому мозку і підпорядкований центру обміну речовин проміжного мозку та відповідним центрам у корі півкуль мозку. Процес потовиділення відбувається рефлекторно по схемі: температурний рецептор — чутливий нейрон — спинний мозок — нервові вузли симпатичного відділу вегетативної нервової системи (вдовж спинного мозку) — еферентний нейрон — потова залоза.
Шкіра потребує регулярної очистки від поту, продукту сальних залоз та від накопичених на її поверхні забруднюючих речовин. Якщо цього не робити, то утворюються фактори, які протидіють нормальній функції шкіри і можуть приводити до виникнення запалень, гнійників та ін. Брудна шкіра зменшує свої бактерицидні властивості у 17 і більше разів, що може сприяти розповсюдженню інфекційних захворювань та гельмінтів (глистів). Особливої уваги потребує гігієна шкіри і волосся у дітей і підлітків, тим більше, що у багатьох з них спостерігається підвищена пітливість ніг, яка може бути обумовлена не досконалістю теплорегулюючих систем, тривалим використанням кросівок або іншого гумового взуття, перегрівом ніг, або порушенням гігієни. Найкращим заходом позбавитись цього явища слід вважати дію контрастних температур. Реалізувати це можна шляхом щоденного миття ніг по черзі у теплій та холодній воді (шляхом створення контрастних ванн): 5−7 сеансів по 15−20 секунд у воді кожної температури. По мірі звикання та загартовування (на 3−4 день) кількість та тривалість дії контрастних температур треба поступово збільшувати до 30−40 секунд. Найкраще дітям виробити стереотип протягом всього життя мити ноги холодною водою. Нормалізує потовиділення ніг також ходіння босоніж, особливо по траві, землі і піску.
Контрольні питання та тести до матеріалу частини І (модуля 1).
- 1. Поняття розвитку людини та фактори розвитку.
- 2. Визначення онтогенезу і філогенезу.
- 3. Основні закономірності розвитку людини: безперервність і нерівномірність, гетерохронія, системогенез та ін. (визначити які).
- 4. Біологічні та соціальні вікові періоди життя людини.
- 5. Три групи показників фізичного розвитку людини.
- 6. Поняття акселерації І ретардації. Причини акселерації.
- 7. Відділи нервової системи та її складові елементи.
- 8. Поняття нервового центру та властивості нервових центрів.
- 9. Принципи координації функцій у центральній нервовій системі.
- 10. Будова та функції спинного мозку.
- 11. Будова та функції стволової частини головного мозку.
- 12. Рефлекторна дуга та ЇЇ складові елементи.
- 13. Кінцевий мозок. Будова кори головного мозку.
- 14. Основні напрямки післянатального розвитку нервової системи людини.
- 15. Процеси мієлінізації нервових відростків І пов’язані з цим функціональні зміни в здійсненні рухових актів дітей.
- 16. Вегетативна нервова система: симпатичний та парасимпатичний відділи.
- 17. Поняття Вищої нервової діяльності (ВНД) людини та її прояви.
- 18. Матеріальна основа безумовних і умовних рефлексів.
- 19. Умови утворення умовних рефлексів.
- 20. Основні прояви ВНД людини.
- 21. Типи ВНД та особливості поведінкових реакцій людей з різним типом вищої нервової діяльності
- 22. Види гальмувань умовних рефлексів та їх функціональне значення.
- 23. інтегративна діяльність ВНД та її прояви у вигляді уваги, мотивацій, емоцій, пам’яті, мислення.
- 24. Ендокринна система організму та її регулююча роль.
- 25. Опорноруховий апарат людини та його складові елементи.
- 26. Форма хребта та його роль у формуванні постави (осанки) людини.
- 27. Основні показники стану м’язової системи та рухових актів І вікові особливості їх прояву.
- 28. Особливості процесів травлення у дитячому і підлітковому віці
- 29. Особливості обміну речовин (білків, жирів, вуглеводів, мінеральних елементів і води) у дітей різного віку.
- 30. Основний та загальний обмін енергії в організмі
- 31. Вікові зміни основного обміну енергії.
- 32. Режим раціонального харчування дітей.
- 33. Серцево-судинна система та її роль в організмі людини.
- 34. Механізм імунного захисту та його формування у дітей.
- 35. Вікові зміни лейкоцитарної формули та загальної гемограми.
- 36. Показники роботи серця та гемодинаміки.
- 37. Фізіологічний сенс пульсу і його співвідношення з частотою серцевих скорочень.
- 38. Вікові зміни функціональних та об'ємних показників дихання.
- 39. Органи виділення та вікові особливості їх функціонування.
- 40. Особливості процесів потовиділення та теплорегуляції у дітей.
- 41. Причини підвищеної схильності дітей до простудних захворювань.
- 42. Шляхи усунення пітливості ніг у дітей.
Вікові особливості системи дихання Дихання — необхідний фізіологічний процес постійного обміну газами між організмом і зовнішнім середовищем. В результаті дихання в організм потрапляє кисень, який використовується кожною клітиною організму в реакціях окислення, що є основою обміну речовий та енергії. В процесі цих реакцій виділяється вуглекислий газ, надлишок якого повинен весь час виводитись з організму. Без доступу кисню і виведенні вуглекислого газу життя може тривати всього декілька хвилин. Процес дихання включає п’ять етапів:
- * обмін газами між зовнішнім середовищем і легенями (легенева вентиляція);
- * обмін газів у легенях між повітрям легень і кров’ю капілярів, які щільно пронизують альвеоли легенів (легеневе дихання);
- * транспортування газів кров’ю (перенос кисню від легень до тканин, а вуглекислого газу від тканин до легень);
- * обмін газів у тканинах;
- * застосування кисню тканинами (внутрішнє дихання на рівні мі-тохондрій клітин).
Чотири перші етапи відносяться до зовнішнього дихання, а п’ятий етап — до внутрішньотканинного дихання, яке відбувається на біохімічному рівні.
Дихальна система людини складається з наступних органів:
- * повітряносних шляхів, до яких відносяться порожнина носа, носоглотка, гортань, трахея і бронхи різного діаметру;
- * легень, які складаються із найдрібніших повітряносних каналів (бронхіол), повітряних міхурців — альвеол, щільно оплетених кровоносними капілярами малого кола кровообігу;
- * кістково — м 'язової системи грудної клітки, яка забезпечує дихальні рухи і включає ребра, міжреберні м’язи та діафрагму (перетинку між порожниною грудної клітки та порожниною черева). Будова та показники роботи органів системи дихання з віком змінюються, що обумовлює певні особливості дихання людей різного віку.
Повітряносні шляхи починаються з носової порожнини, яка складається з трьох ходів: верхнього, середнього та нижнього і вкрита слизовою оболонкою, волосками та пронизана кровоносними судинами (капілярами). Серед клітин слизової верхніх носових ходів розташовані рецептори нюху, оточені нюховим епітелієм. В нижній носовий хід правої і лівої половин носа відкриваються відповідні носослізні канали. Верхній носовий хід з'єднується з повітряносннми порожнинами клиноподібної та частково решітчастої кісток, а середній носовий хід — з порожнинами верхньої щелепи (гайморовою пазухою) та лобної кісток. В порожнині носа повітря, що вдихається, нормалізується за температурою (підігрівається або охолоджується), зволожується або зневоднюється і частково очищується від пилу. Війки епітелію слизової постійно швидко рухаються (мерехтять), завдяки чому слиз з наліпленими на ньому частками пилу проштовхується назовні з швидкістю до 1 см за хвилину і найчастіше в бік до глотки де періодично відкашлюється або ковтається. До глотки повітря, що вдихається, може потрапляти і через ротову порожнину, але в цьому випадку воно не буде нормалізуватись за температурою, вологістю та рівнем очищення від пилу. Таким чином дихання ротом буде не фізіологічним і цього треба уникати.
Діти до 8−11 років мають недорозвинуту носову порожнину, набряклу слизову оболонку і звужені носові ходи. Це ускладнює дихання носом і тому діти часто дихають з відкритим ротом, що може сприяти простудним захворюванням, запаленню глотки і гортані. Крім того, постійне дихання ротом може привести до частих отитів, запалень середнього вуха, бронхітів, сухості порожнини рота, до неправильного розвитку твердого піднебіння, до порушення нормального положення носової перетинки та ін. Простудно-інфекційні захворювання слизової носа (риніти) майже завжди сприяють її додатковому набряку і ще більшому зменшенню і до того звужених носових проходів у дітей, що додатково сприяє ускладненню їх дихання носом. Тому простудні захворювання дітей потребують швидкого і ефективного лікування, тим більше, що інфекція може потрапляти у повітряносні порожнини кісток черепа (у гайморову порожнину верхньої щелепи, або у фронтальну порожнину лобної кістки), визиваючи відповідні запалення слизової цих порожнин і розвиток хронічної нежиті (більш детально дивись далі).
Із порожнини носа повітря потрапляє через хоани у глотку, куди відкриваються також ротова порожнина (зве), слухові (євстахієві канали) трубки, і беруть початок гортань та стравохід. У дітей до 10−12 років глотка дуже коротка, що приводить до того, що інфекційні захворювання верхніх дихальних шляхів часто ускладнюються запаленнями середнього вуха, так як інфекція туди легко потрапляє через коротку і широку слухову трубу. Про це слід пам’ятати при лікуванні застудних хвороб дітей, а також при організації занять з фізичної культури, особливо на базі водних басейнів, по зимовим видам спорту і таке подібне.
Навколо отворів з порожнини рота, носа та слухових трубок у глотці знаходяться лімфоепітеліальні вузли, призначені захищати організм від хвороботворчих мікроорганізмів, які можуть потрапляти до рота і глотки разом з повітрям, що вдихається, або з їжею чи водою, що вживаються. Ці утворення мають назву аденоїди або гланди (мигдалини). До складу мигдалин відносяться глоткові трубні, мигдалини зеву (піднебінні і язикові) та грудні лімфатичні вузли, які утворюють лімфо-епітеліальне кільце імунного захисту.
Серед усіх захворювань органів дихання, в тому числі дітей з перших днів життя, найбільш поширеними є гострі респіраторні вірусні інфекції (ГРВІ) до групи яких, за даними А. О. Дробинської (2003), відносяться грип, парагрипозні, аденовірусні, риновірусні таін. хвороби верхніх дихальних шляхів. Діти старше 3 років найбільш чутливі до збудників грипу, тоді як до інших ГРВІ поступово набувають відносного імунітету. Найбільш поширеними клінічними формами захворювань на ГРВІ є риніти (запалення слизової носа), фарингіти (заг палення мигдалин зіву), тонзиліти (запалення глоткових мигдалин), ларингіти (запалення гортані), трахеїти, бронхіти (запалення повітряносних шляхів), пневмонії (запалення легень). Тонзиліти можуть ускладнюватись у формі фолікулярних або лакунарних ангін та лімфаденітів. Коли інфекція охоплює епітеліальні сполучні тканини та судинну систему, можуть виникати набряки та гіперемія слизової (катар дихальних шляхів). Віруси можуть також розповсюджуватись кров’ю по всьому організму, вражаючи печінку, шлунково-кишковий тракт, серце, кровоносні судини, центральну нервову систему, нирки та ін. органи. Захворюванню на ГРВІ сприяють скупченість людей, незадовільний гігієнічний стан приміщень (в тому числі класних кімнат, спортивних залів), переохолодження організму (застуда), тому слід впроваджувати відповідні профілактичні заходи, а під час епідемій ГРВІ вводити карантинні дні, в тому числі припиняти роботу спортивно-тренувальних секцій.
Серед інших небезпечних інфекційних хвороб органів дихання слід виділити кір% коклюш, дифтерію, туберкульоз, основними причинами розповсюдження яких є контакт з хворим, незадовільні гігієнічні та соціально-побутові умови.
Однією із найбільш поширених форм ускладнень частих ринітів у дітей може бути запалення додаткових пазух носу, тобто розвиток гайморитів або фронтитів. Гайморит — це запалення, яке охоплює слизову повітряносних порожнин верхньої щелепи. Захворювання розвивається як ускладнення після інфекційних хвороб (корі, грипу, ангіни) при їх недбалому лікуванні, а також від частого запалення слизової носа (нежиті), яка буває, наприклад, у дітей, що займаються водними видами спорту. Запалення гайморової порожнини верхньої щелепи може розповсюджуватись і на порожнину лобної кістки, приводячи до запалення лобної пазухи — фронтиту. При цьому захворюванні у дітей виникають головні болі, сльозотеча, гнійні виділення із носу. Гайморит і фронтит небезпечні переходом у хронічні форми і тому потребують ретельного і своєчасного лікування.
Із носоглотки повітря потрапляє у гортань, яка складається із хрящів, зв’язок та м’язів. Порожнина гортані із сторони глотки при ковтанні їжі прикривається еластичним хрящем — надгортанником, який протидіє потраплянню їжі у повітряносні шляхи.
У верхній частині гортані розташовані також голосові зв’язки.
Взагалі, гортань у дітей більш коротка, ніж у дорослих. Найбільш інтенсивно цей орган росте в перші 3 роки життя дитини, та в період статевого дозрівання. В останньому випадку формуються статеві розбіжності у будові гортані: у хлопчиків вона стає більш широкою (особливо на рівні щитовидного хряща), з’являється кадик і голосові зв’язки стають більш довгими, що обумовлює ламку голосу з кінцевим формуванням більш низького голосу у чоловіків.
Від нижнього краю гортані відходить трахея, яка далі розгалужується на два бронхи, які і постачають повітря відповідно до лівого і правого легеня. Слизова оболонка повітряносних шляхів дітей (до 15−16 років) дуже вразлива до інфекцій за рахунок того, що містить меншу кількість слизових залоз і дуже ніжна.
Основним газообмінним органом дихальної системи є легені. З віком будова легень значно змінюється: наростає довжина повітряносних шляхів, а у віці до 8−10 років ще й збільшується кількість легеневих пухирців — альвеол, які є кінцевою частиною дихального шляху. Стінка альвеол має один прошарок епітеліальних клітин (альвеоцитів), товщиною 2−3 мілімікрона (мкн) і оплетена густою сітківкою капілярів. Через таку незначну перетинку відбувається обмін газами: із повітря в кров переходить кисень, а в зворотному напрямку—вуглекислий газ та вода. У дорослих людей в легенях нараховується до 350 млн альвеол, які мають загальну площу поверхні до 150 м~.
Кожна легеня вкрита серозною оболонкою (плеврою), яка складається із двох листків, один з яких приростає до внутрішньої поверхні грудної клітки, другий — до тканини легень. Між листками утворюється невеличка порожнина, заповнена серозною рідиною (1−2 мл), яка сприяє зменшенню тертя при сковзанні легень при диханні. Легені у дітей до 8−10 років ростуть за рахунок збільшення кількості альвеол, а після 8 років за рахунок збільшення об'єму кожної альвеоли, який за весь період розвитку може збільшуватись у 20 і більше разів, відносно об'єму у новонародженого. Збільшенню об'єму легень сприяють фізичні тренування, особливо біг і плавання і цей процес може тривати до 28−30 років.
Стан зовнішнього дихання характеризується функціональними та об'ємними показниками.
До функціональних показників відносять перш за все тип дихання. Діти до 3-х років мають діафрагмальний тип дихання. З 3 до 7 років у всіх дітей формується грудний тип дихання. З 8 років починають проявлятися статеві особливості типу дихання: у хлопчиків поступово розвивається черево — діафрагмальний тип дихання, а у дівчаток вдосконалюється грудний тип дихання. Закріплення такої диференціації завершується в 14−17 років. Слід зауважити, що тип дихання може змінюватись в залежності від фізичного навантаження. При інтенсивному диханні у хлопців починає активно працювати не тільки діафрагма, а і грудна клітка, а у дівчат разом з грудною кліткою активується і діафрагма.
Другим функціональним показником дихання є частота дихань (кількість вдихів або видихів за І хвилину), яка значно зменшується з віком (табл. 15).
Таблиця 15
Вікова динаміка основних показників стану дихання (С. И. Гальперин, 1965; В. і. Бобрицька, 2004).
Назва показника. | Стать. | Вік (років). | |||||||
До1. | 17 і більше. | ||||||||
Частота дихання, д/хв. | Хлопці Дівчата. |
|
|
|
|
|
|
| |
Об'єм вдиху / видиху, мл. | Хлопці Дівчата. |
|
|
|
|
|
| 300−600 300−600. | |
ЖМЛ, мл. | Хлопці Дівчата. | ; |
|
|
| 2600 2500 2500. | 3500−4500 2700−4000. | ||
Хвилинний об'єм дихання, мл. | Хлопці Дівчата. |
|
|
|
|
| 4900 4800 4800. | 5000−6000 5000−6000. | |
З віком усі об'ємні показники дихання значно зростають. В табл. 15 представлена вікова динаміка зміни основних об'ємних показників дихання у дітей в залежності від статі.
Об'ємні показники дихання залежать також від довжини тіла, від стану розвитку грудної клітини та від фізичної підготовки. Так, наприклад, у гребців та бігунів ЖЄЛ може досягати 5500−8000 мл, а хвилинний об'єм дихання до 9000−12 000 мл.
Регуляцію дихання здійснює перш за все дихальний центр, розташований у довгастому мозку. Центральна нервова система забезпечує автоматичне чергування вдиху і видиху за рахунок подачі періодичних імпульсів, через низхідні шляхи спинного мозку до зовнішніх міжреберних м’язів та м’язів діафрагми грудної клітки, які здійснюють підйом грудної клітки (опускання діафрагми), що і обумовлює акт вдиху повітря. В спокійному стані видих відбувається при розслабленні внутрішніх міжреберних м’язів та м’язів діафрагми і опусканні грудної клітки (вирівнюванні діафрагми) під власною вагою. При глибокому видиху напружуються внутрішні міжреберні м’язи, а діафрагма підіймається до верху.
Діяльність дихального центру регулюється рефлекторно або гуморально. Рефлекси включаються від рецепторів, які розташовані у самих легенях (механорецептори розтягнення тканини легень), а також від хеморецепторів (чутливих до вмісту кисню або вуглекислого газу в крові людини) і від прессорецепторів (чутливих до тиску крові у венах). Існують також ланцюги умовно рефлекторної регуляції дихання (наприклад, від передстартового хвилювання у спортсменів), та свідомого регулювання від центрів у корі головного мозку.
За даними А. Г. Хрипкової із співав. (1990) Діти перших років життя мають більш високу стійкість до нестачі кисню (гіпоксії), ніж діти старшого віку. Формування функціональної зрілості дихального центру триває на протязі перших 11−12 років і у віці 14−15 років він стає адекватним таким регулюванням у дорослих. При дозріванні кори великих півкуль (15−16 років) удосконалюються можливості свідомо змінювати показники дихання: затримувати подих, робити максимальну вентиляцію та ін.
В період статевого дозрівання у деяких дітей може спостерігатись тимчасове порушення регуляції дихання (зменшується стійкість до нестачі кисню, підвищується частота дихання та ін.), що слід враховувати при організації занять з фізичної культури.
Спортивні тренування значно збільшують параметри дихання. У тренованих дорослих людей збільшення легеневого газообміну при фізичних навантаженнях відбувається в основному за рахунок глибини дихання, тоді як у дітей, особливо молодшого шкільного віку, за рахунок збільшення частоти дихань, що менш ефективно.
У дітей також швидше досягається максимальний рівень живлення кисню, але це триває недовго, зменшуючи витривалість в роботі.
Дуже важливо з раннього дитинства привчити дітей правильно дихати при ходінні, бігу, плаванні і т. д. Цьому сприяють нормальна постава при всіх видах роботи, дихання носом, а також спеціальні вправи з дихальної гімнастики. При правильному стереотипі дихання тривалість видиху повинна у 2 рази перебільшувати тривалість вдиху.
В процесі фізичного виховання, особливо дітей дошкільного і молодшого шкільного віку (4−9 років), слід приділяти особливу увагу вихованню правильного дихання через ніс, як у стані відносного спокою, так і під час трудової діяльності або занять спортом. Дихальна гімнастика, а також плавання, гребля, катання на ковзанах, лижні прогулянки особливо сприяють вдосконаленню дихання.
Дихальну гімнастику найкраще робити в режимі повного дихання (глибоке дихання з комбінацією грудного та черевного тилів дихання). Таку гімнастику рекомендується робити 2−3 рази на день через 1−2 години після приймання їжі. При цьому слід стояти, або сидіти рівно у розслабленому стані. Треба робити швидкий (за 2−3 с) глибокий вдих і повільний (15−30 с) видих з повним напруженням діафрагми і «стисненням» грудної клітки. В кінці видиху доцільно затримати дихання на 5−10 с, а потім знову форсовано вдихати. Таких дихань може бути 2−4 за хв. Тривалість одного сеансу дихальної гімнастики повинна бути до 5−7 хв.
Дихальна гімнастика має велике оздоровче значення. Глибокий вдих знижує тиск у порожнині грудної клітки (за рахунок опускання діафрагми). Це приводить до зростання притоку венозної крові до правого передсердя, що полегшує роботу серця. Діафрагма, опускаючись у бік черева, масажує печінку і другі органи черевної порожнини, сприяє виведенню з них продуктів обміну речовин, а із печінки — венозної застійної крові і жовчі.
Під час глибокого видиху діафрагма піднімається, що сприяє відтоку крові від нижніх частин тіла, від органів малого тазу та черева. Відбувається також легкий масаж серця і поліпшення кровозабезпечення міокарду. Вказані ефекти дихальної гімнастики найкращим чином виробляють стереотипи правильного дихання, а також сприяють загальному оздоровленню, підвищенню захисних сил, оптимізації роботи внутрішніх органів.
Вікові особливості серцево — судинної системи та імунного захисту організму Усі системи людського організму можуть існувати і нормально функціонувати тільки при певних умовах, які в живому організмі підтримуються діяльністю багатьох систем, призначених забезпечувати сталість внутрішнього середовища, тобто його гомеостаз.
Гомеостаз підтримують системи дихання, кровообігу, органи травлення та виділення, а безпосередньо внутрішнім середовищем організму є кров, лімфа та між тканинна рідина.
Кров виконує цілу низку функцій, в тому числі дихальну (переніс газів); транспортну (переніс води, продуктів живлення, енергоносіїв та продуктів розпаду); захисну (знищення хвороботворних мікроорганізмів, виведення токсичних речовин, запобігання втрат крові); регулюючу (переніс гормонів та ферментів) та терморегулюючу. В плані підтримки гомеостазу, кров забезпечує водно-сольовий, кислотно—лужний, енергетичний, пластичний, мінеральний і температурний баланс в організмі.
З віком питома кількість крові на 1 кілограм маси тіла в організмі дітей зменшується. В дітей до 1 року кількість крові відносно всієї маси тіла становить до 14,7%, у віці 1−6 років — 10,9% і тільки у 6−11 років встановлюється на рівні дорослих (7%). Таке явище обумовлене потребами більш інтенсивного протікання обмінних процесів в дитячому організмі. Загальний об'єм крові у дорослих людей з масою тіла 70 кг становить 5−6 л.
При перебуванні людини в стані спокою певна частина крові (до40−50%) знаходиться в кров’яних депо (селезінці, печінці, в клітчатці під шкірою і легенях) і не приймає активної участі у процесах кровообігу. При підсиленні м’язової роботи, або при кровотечах депонована кров переходить у кровоносне русло, збільшуючи інтенсивність обмінних процесів або вирівнюючи кількість циркулюючої крові.
Кров складається з двох основних частин: плазми (55% маси) і формених елементів 45% маси). Плазма у свою чергу містить 90−92% води; 7−9% органічних речовин (білків, вуглеводів, сечовини, жирів, гормонів та ін.) та до 1% неорганічних речовин (заліза, міді, калію, кальцію, фосфору, натрію, хлору та ін.).
До складу формених елементів належать: еритроцити, лейкоцити та тромбоцити (табл. 11) і майже всі вони утворюються у червоному кістковому мозку в результаті диференціації стволових клітин цього мозку. Маса червоного мозку у новонародженої дитини становить 90−95%, а у дорослих до 50% всієї мозкової субстанції кісток (у дорослих це складає до 1400 г, що відповідає масі печінки). У дорослих людей частина червоного мозку перетворюється на жирову тканину (жовтий кістковий мозок). Крім червоного кісткового мозку, деякі формені елементи (лейкоцити, моноцити) утворюються в лімфатичних вузлах, а у новонароджених дітей ще й у печінці.
Для підтримки клітинного складу крові на потрібному рівні в організмі дорослої людини з масою тіла 70 кг щодоби утворюється 2* 10 м (два триліони, трлн.) еритроцитів, 45−10* (450 міліардів, млрд.) нейтрофілів; 100 млрд. моноцитів, 175−109 (1 трлн. 750 млрд.) тромбоцитів. В середньому у людини за 70 років життя при масі тіла 70 кг виробляється еритроцитів до 460 кг, гранулоцитів (нейтрофілів) 5400 кг, тромбоцитів 40 кг, лімфоцитів 275 кг. Сталість вмісту формених елементів в крові підтримується тим, що ці клітини мають обмежений термін життя.
Еритроцити є червоними кров’яними тільцями. В 1 мм³ (або мїкро літрів, мкл) крові чоловіків в нормі нараховується від 4,5−6,35 млн еритроцитів, а у жінок до 4,0−5,6 млн (у середньому відповідно 5,4 млн. та 4,8 млн.). Кожна клітина еритроциту людини має діаметр 7,5 мікронів (мкм), товщину — 2мкм і містить приблизно 29 пікограм (пт, 10 12 г) гемоглобіну; має двовгнуту форму і у зрілому стані не має ядра. Таким чином, у крові дорослої людини в середньому нараховується 3-Ю13 еритроцитів та до 900 г гемоглобіну. За рахунок вмісту гемоглобіну еритроцити виконують функцію газообміну на рівні всіх тканин організму. Гемоглобін еритроцитів включає білок глобін та 4 молекули гему (білку, що поєднаний з 2-х валентним залізом). Саме остання сполука здатна не стійко приєднувати до себе на рівні альвеол легень 2 молекули кисню (перетворюючись на оксигемоглобін), та транспортувати кисень до клітин організму, забезпечуючи цим життєдіяльність останніх (окислювальні обмінні процеси). В обмін на кисень клітини віддають зайві продукти своєї діяльності, в тому числі вуглекислий газ, який частково поєднується з оновленим (віддавши кисень) гемоглобіном, утворюючи карбогемоглобін (до 20%), або розчинюється у воді плазми з утворенням вугільної кислоти (до 80% всього вуглекислого газу). На рівні легень, вуглекислий газ виводиться зовні, а кисень знову окислює гемоглобін і все повторюється. Обмін газів (кисню та вуглекислого газу) між кров’ю, міжклітинною рідиною та альвеолами легень здійснюється за рахунок різного парціального тиску відповідних газів в міжклітинній рідині та в порожнині альвеол і це відбувається шляхом дифузії газів.
Кількість еритроцитів може суттєво змінюватись в залежності від зовнішніх умов. Наприклад, може зростати до 6−8 млн в 1 мм³ у людей, що мешкають високо в горах (в умовах розрідженого повітря, де парціальний тиск кисню знижений). Зменшення кількості еритроцитів до 3 млн в 1 мм³, або гемоглобіну на 60% і більше приводить до анемічного стану (недокрів'я). У новонароджених дітей кількість еритроцитів в перші дні життя може досягати 7 млн в І мм3, а у віці від 1 до 6 років коливається в межах 4,0−5,2 млн в 1 мм³. На рівні дорослих вміст еритроцитів в крові дітей, за даними А. Г. Хрипкової (1982), встановлюється в 10−16 років.
Важливим показником стану еритроцитів є швидкість осідання еритроцитів (ШОЕ). При наявності процесів запалення, або хронічних захворювань ця швидкість зростає. У дітей до 3 років ШОЕ в нормі становить від 2 до 17 мм за годину; у 7−12 років — до 12 мм за годину; у дорослих чоловіків 7−9, а у жінок — 7−12 мм за годину. Еритроцити утворюються у червоному кістковому мозку, живуть приблизно 120 діб і відмираючи розщеплюються в печінці.
Лейкоцити мають назву білі кров’яні тільця. Найважливіша їх функція — захист організму від токсичних речовин та хвороботворних мікроорганізмів шляхом їх поглинання та перетравлення (розщеплення). Це явище має назву фагоцитоз. Лейкоцити утворюються в кістковому мозку, а також в лімфатичних вузлах і живуть всього 5−7 діб (при наявності інфекції значно менше). Це ядерні клітини. За здатністю цитоплазми мати гранули та забарвлюватись лейкоцити поділяються на: гранулоцити та агранулоцити. До гранулоцитів відносяться: базофіли, еозинофіли і нейтрофіли. До агранулоцитів відносяться моноцити і лімфоцити. Еозинофіли становлять від 1 до 4% усіх лейкоцитів і в основному виводять з організму токсичні речовини та уламки білків організму. Базофіли (до 0,5%) містять гепарин і сприяють процесам загоєння поранень, розщеплюючи згустки крові, у тому числі при внутрішніх крововиливах (наприклад, при травмах). Шитрофіли складають найбільшу кількість лейкоцитів (до 70%) і виконують основну фагоцитарну функцію. Вони бувають юні, паличкоядерні та сегментоядерні. Активізований інвазією (мікробами, що заражають організм інфекцією) нейтрофіл охоплює білками своєї плазми (в основному імуноглобулінами) один або декілька (до 30) мікробів, приєднує цих мікробів до рецепторів своєї мембрани і швидко їх перетравлює шляхом фагоцитозу (виділення у вакуоль, що навколо мікробів, ферментів із гранул своєї цитоплазми: дефензинів, протеаз, мієлопироксідаз та інших). Якщо нейтрофіл за один раз захоплює більше 15−20 мікробів, то сам він звично гине, але створює із поглинутих мікробі субстрат, придатний для перетравлення іншими макрофагами. Нейтрофіли найбільш активні у лужному середовищі, що має місце в перші моменти боротьби з інфекцією, або запаленням. Коли середовище набуває кислої реакції, то на зміну нейтрофілам приходять інші форми лейкоцитів, а саме, моноцити, кількість яких може значно зростати (до 7%) в період інфекційної хвороби. Моноцити в основному утворюються в селезінці та печінці. До 20−30% лейкоцитів становлять лімфоцити, які в основному утворюються у кістковому мозку та у лімфатичних вузлах, і є найголовнішими факторами імунного захисту, тобто захисту від мікроорганізмів (антигенів), що викликають хвороби, а також захисту від зайвих для організму часток і молекул ендогенного походження. Вважається, що в організмі людини паралельно працюють три імунні системи (М. М. Безруких, 2002): специфічна, неспецифічна та штучно створена.
Специфічний імунний захист в основному забезпечують лімфоцити, що здійснюють це двома шляхами: клітинним чи гуморальним. Клітинний імунітет забезпечують імунокомпетентні Т-лімфоцити, які утворюються із стовбурних клітин, що мігрують із червоного кісткового мозку, в тімусі (див. підрозділ 4.5.) Потрапляючи в кров, Т-лімфоцити створюють більшу частину лімфоцитів самої крові (до 80%), а також осідають у периферійних органах імуногенезу (перш за все в лімфатичних вузлах та селезінці), утворюючи в них тімус-залежні зони, що стають активними точками проліферації (розмноження) Т-лімфоцитів поза тімуса. Диференціація Т-лімфоцитів відбувається у трьох напрямках. Перша група дочірніх клітин здатна при зустрічі з «чужим» білком-антигеном (збудником хвороби, або власним мутантом) вступати з ним в реакцію і знищувати його. Такі лімфоцити називаються Т-кіллераш («вбивцями») і характеризуються тим, що здатні власними силами, без попередньої імунізації та без підключення антитіл та захисного комплементу плазми крові (тлумачення цих понять дивись далі), здійснювати лізіс (знищення шляхом розчинення клітинних мембран та зв’язування білків) клітин-мішеній (носіїв антигенів). Таким чином, Т-кіллери є окремою гілкою диференціації стволових клітин (хотя їх розвиток, як буде описано далі, регульований Г-хелперам) і призначені створювати як би первинний бар'єр у противірусному та протипухлинному імунітеті організму.
Інші дві популяції Т-лімфоцитів мають назву Т-хелпери та Т-супрессори і здійснюють клітинний імунний захист через регуляцію рівня функціонування Т-лімфоцитів у системі гуморального імунітету. Т-хелпери («помічники») в разі появи в організмі антигенів сприяють швидкому розмноженню ефекторних клітин (виконавців імунного захисту). Розрізняють два підтипи клітин хелперів: Т-хелпери-1, що виділяють специфічні інтерлєйкіни типу 1Л2 (гормоноподібні молекули) та у-інтерферон і пов’язані з клітинним імунітетом (сприяють розвитку Т-хелперів); Т-хелпери-2 виділяють інтерлєйкіни типу ІЛ 4−1Л 5 і взаємодіють переважно з Т-лімфоцитами гуморального імунітету. Т-супрессори здатні регулювати активність В і Т-лімфоцитів у відповідь на антигени.
Гуморальний імунітет забезпечують лімфоцити, які диференціюються із стволових клітин мозку не в тімусі, а в інших місцях (у тонкій кишці, лімфатичних вузлах, глоткових мигдалинах і так далі) і називаються В-лімфоцитами. Такі клітини складають до 15% всіх лейкоцитів. При першому контакті з антигеном чутливі до нього Т-лімфоцити інтенсивно розмножуються. Деякі із дочірніх клітин диференціюють у клітини імунологічної пам’яті та на рівні лімфовузлів у Ј-зонах перетворюються у плазматичні клітини, які далі здатні створювати гуморальні антитіла. Сприяють цим процесам Т-хелпери. Антитіла представляють собою великі протеїнові молекули, що мають специфічне рідство до того чи іншого антигену (на основі хімічної структури відповідного антигену) і мають назву імуноглобулінів. Кожна молекула імуноглобуліну складена з двох тяжких та двох легких ланцюгів зв’язаних один з одним дісульфідними зв’язками і здатних активізувати клітинні мембрани антигенів і приєднувати до них комплемент плазми крові (містить 11 протеїнів, що здатні забезпечувати лізіс або розчинення клітинних мембран та зв’язування білків клітин-антигенів). Комплемент плазми крові має два шляхи активізації: класичний (від імуноглобулінів) та альтернативний (від ендотоксинів або отруйних речовин та від лік). Виділяють 5 класів імуноглобулінів (lg): G, A, M, D, E, що розрізняються за функціональними особливостями. Так, наприклад, lg М звично першим включається в імунну відповідь на антиген, активізує комплемент і сприяє поглинанню цього антигену макрофагами або лізісу клітини; lg, А розміщується у містах найбільш вірогідного проникнення антигенів (лімфовузлах кишково-шлункового тракту, у сльозних, слинних та потових залозах, у аденоїдах, у молоці матері і таке інше) чим створює міцний захисний бар'єр, сприяючи фагоцитозу антигенів; lg D сприяє проліферації (розмноженню) лімфоцитів при інфекціях, Т-лімфоцити «розпізнають» антигени за допомогою включених у мембрану гамаглобулінів, які утворюють антитіло, зв’язуючи ланки, конфігурація яких відповідає трьохмірній структурі антигенних детермінованих груп (гаптенів або низькомолекулярних речовин, що можуть зв’язуватися з білками антитіла, передючи їм властивості білків антигена), як ключ відповідає замку (Г. Вільям, 2002; Г. Ульмер та ін., 1986). Активовані антигеном Ві Т-лімфоцити швидко розмножуються, включаються в процеси захисту організму і масово гинуть. В той же час не велика кількість з активованих лімфоцитів перетворюються на Ві Т-клітини пам 'яті, що мають тривалий термін життя і при повторному інфікуванні організму (сенсибілізації) Ві Т-клітини пам’яті «згадують» і розпізнають структуру антигенів та швидко перетворюються в ефекторні (активні) клітини та стимулюють плазматичні клітини лімфовузлів на виготовлення відповідних антитіл.
Повторні контакти з певними антигенами можуть іноді давати гіперергичні реакції, які супроводжуються підвищеною проникливістю капілярів, підсиленням кровообігу, зудом, бронхоспазмами і тому подібне. Такі явища мають назву алергічних реакцій.
Неспецифічний імунітет, обумовлений наявністю у крові «природних» антитіл, які найчастіше виникають при контакті організму з кишковою флорою. Нараховують 9 речовин, що разом утворюють захисний комплемент. Одні з таких речовин здатні нейтралізувати віруси (лізоцим), другі (С-реактивний білок) пригнічують життєдіяльність мікробів, треті (інтерферон) знищують віруси та пригнічують розмноження власних клітин у пухлинах та ін. Неспецифічний імунітет обумовлюють також спеціальні клітини-нейтрофіли та макрофаги, які здатні до фагоцитозу, тобто до знищення (перетравлення) чужорідних клітин.
Специфічний та неспецифічний імунітет поділяється на вроджений (передасться від матері), та набутий, який утворюється після перенесеної хвороби в процесі життя.
Крім цього існує можливість штучної імунізації організму, яка проводиться або у формі вакцинації (коли в організм вводять послаблений збудник хвороби і цим викликають активізацію захисних сил що до утворення відповідних антитіл), або у формі пасивної імунізації, коли роблять так зване щеплення проти певної хвороби шляхом введення сироватки (плазми крові яка не містить фібриногену, або фактора її згортання, а зате має готові антитіла проти певного антигену). Такі щеплення роблять, наприклад, проти сказу, після укусів отруйних тварин і так далі.
Як свідчить В. І. Бобрицька (2004) у новонародженої дитини в крові нараховується до 20 тис. усіх форм лейкоцитів в 1 мм³ крові і в перші дні життя їх кількість зростає, навіть, до 30 тис. в 1 мм³, що пов’язано з розсмоктуванням продуктів розпаду крововиливів у тканини дитини, які, зазвичай, відбуваються під час народження. Через 7−12 перших днів життя кількість лейкоцитів зменшується до 10−12 тис. в І мм3, що і зберігається на протязі першого року життя дитини. Далі кількість лейкоцитів поступово зменшується і в 13−15 років встановлюється на рівні дорослих (4−8 тис. в 1 мм³ крові). У дітей перших років життя (до 7 років) серед лейкоцитів перебільшують лімфоцити і лише у 5−6 років їх співвідношення вирівнюється. До того ж діти до 6−7 років мають велику кількість недозрілих нейтрофілів (юних, паличко — ядерних), що і обумовлює відносно низькі захисні сили організму дітей молодшого віку проти інфекційних захворювань. Співвідношення різних форм лейкоцитів у складі крові називається лейкоцитарною формулою. З віком у дітей лейкоцитарна формула (табл. 9) значно змінюється: зростає кількість нейтрофилів тоді як відсоток лімфоцитів і моноцитів зменшується. У 16−17 років лейкоцитарна формула приймає склад, характерний для дорослих.
Інвазія організму завжди приводить до виникнення запалення. Гостре запалення звично породжується реакціями антиген-антитіло при яких активація комплементу плазми крові починається через декілька годин після імунологічних пошкоджень, досягає своєї вершини через 24 години, а згасає через 42−48 годин. Хронічне запалення пов’язане з впливом антитіл на Т-лімфоцитарну систему, звично проявляється через.
1−2 дні і досягає піку через 48−72 години. У місці запалення завжди підвищується температура (пов'язано з розширенням судин); виникає припухлість (при гострому запаленні обумовлено виходом у міжклітинний простір білків та фагоцитів; при хронічному запаленні — додається інфільтрація лімфоцитів та макрофагів); виникає біль (пов'язано з підвищенням тиску у тканинах).
Хвороби імунної системи дуже небезпечні для організму і найчастіше приводять до літальних наслідків, так як організм фактично стає незахищеним. Виділяють 4 основних груп таких хвороб: первинна або вторинна імунна недостатність; порушення функції; злоякісні захворювання; інфекції імунної системи. Серед останніх відомим є вірус Герпеса та загрозливо розповсюджуючися у світі, в тому числі і в Україні, вірус анті-HIV або anmiHTLV-lll/LAV, який визиває синдром набутого імунодифіциту (AIDS або СНІД). В основі клініки СНІД лежить вірусне пошкодження Т-хелперного (Th) ланцюга лімфоцитарної системи, що веде до значного зростання кількості Т-супрессорів (Ts) і порушення співвідношення Th / Ts, яке стає 2:1 замість 1:2, наслідком чого є повне припинення продукції антитіл і організм гине від любої інфекції.
Тромбоцити, або кров’яні пластинки є самими дрібними форменими елементами крові. Це без’ядерні клітини, їх кількість становить від 200 до 400 тис. в 1 мм³ і може значно зростати (у 3−5 разів) після фізичних навантажень, травм та стресів. Утворюються тромбоцити у червоному кістковому мозку і живуть до 5 діб. Основною функцією тромбоцитів є участь у процесах згортання крові при пораненнях, чим забезпечується запобігання крововтратам. При пораненні тромбоцити руйнуються і виділяють у кров тромбопластин і серотонін. Серотонін сприяє звуженню кровоносних судин у місці поранення, а тромбопластин через низку проміжних реакцій реагує з протромбіном плазми і утворює тромбін, який у свою чергу реагує з білком плазми фібріногеном, утворюючі фібрін. Фібрін у вигляді тонких ниток формує шильну сітківку, яка стає основою тромбу. Сітківку заповнюють формені елементи крові, що і стає фактично згустком (тромбом), який закриває отвір рани. Всі процеси згортання крові відбуваються при участі багатьох факторів крові, найважливішими з яких є іони кальцію (Са2*) та антигемофілійні фактори, відсутність яких протидіє згортанню крові і приводить до захворювання на гемофілію.
У новонароджених дітей спостерігається відносно уповільнене згортання крові, що обумовлено не дозрілістю багатьох факторів цього процесу. У дітей дошкільного і молодшого шкільного віку термін згортання крові становить від 4 до 6 хвилин (у дорослих 3−5 хвилин).
Склад крові за наявністю окремих білків плазми крові та формених елементів (гемограмп) у здорових дітей набуває рівня, притаманного дорослим, приблизно у 6−8 років. Динаміка білкової фракції крові у людей різного віку наведена у табл. 1O.
В табл. З З наведені середні нормативи вмісту основних формених елементів у крові здорових людей.
Кров людини розрізняють також за групами, що залежить від співвідношення природних білкових факторів, здатних «склеювати» еритроцити і визивати їх аглютинацію (руйнування і осідання). Такі фактори є у плазмі крові і їх називають антитілами аглютинінами Анти-А (а) та Анти-В (в), тоді як у мембранах еритроцитів є антигени груп крові — аглютиногени, А і В. При зустрічі аглютиніну з відповідним аглютиногеном виникає аглютинація еритроцитів.
На підставі різних комбінацій складу крові за наявністю аглютинінів та аглютиногенів виділяють чотири групи людей по системі АВО:
* група 0, або 1 група — містить тільки аглютиніни плазми, а і р. Людей з такою кров’ю до 40%;
f група А, або II група — містить аглютинін р і аглютиноген А. Людей з такою кров’ю приблизно 39%; серед цієї групи описані підгрупи аглютиногенів, А иА'.
- * група В, або III група — містить аглютиніни, а і аглютиногени еритроцитів В. Людей з такою кров’ю до 15%;
- * група АВ, або IV група — містить тільки аглютиногени еритроцитів, А і В. аглютинінів у плазмі їх крові зовсім нема. Людей з такою кров’ю до 6% (В. Ганонг, 2002).
Група крові відіграє важливу роль при переливанні крові, потреба в якому може виникати при значних крововтратах, при Отруєнні та ін. Людина, яка віддає свою кров називається донором, а та, якій вливають кров — реципієнтом. За останні роки доведено (Г. И. Козинець із співав., 1997), що крім комбінацій аглютиногенів та аглютинінів по системі АВО в крові людини можуть бути комбінації інших аглютиногенів та аглютинінів, наприклад, Кк. Рр та інших, які менш активні і специфічні (знаходяться в меншому титрі), але можуть суттєво впливати на результати переливання крові. Виявлені також певні варіанти аглютиногенів, А ГА2 та інші, які визначають наявність підгруп у складі основних груп крові за системою АВО. Вказане обумовлює, що на практиці зустрічаються випадки несумісності крові навіть у людей з однаковою групою крові за системою АВО і, як результат, це потребує у більшості випадків індивідуального підбору кожному реципієнту свого донора і, найкраще, щоб це були люди з однаковою групою крові.
Для успішності переливання крові певне значення має також так званий резус-фактор (Rh). Резус-фактор є системою антигенів, серед яких найважливішим вважається аглютиноген D. Його мають 85% усіх людей і тому їх називають резус-позитивними. Решта, приблизно 15% людей цього фактору не мають і є резуснегативні. При першому переливанні резус-позитивної крові (з антигеном D) людям з резус-негативною кров’ю у останніх утворюються анти-D аглютиніни (d), які при повторному переливанні резус-позитивної крові людям з резус-негативною кров’ю визиває її аглютинацію з усіма негативними наслідками.
Резус-фактор має значення і під час вагітності. Якщо батько резус-позитивний, а мати резус-негативна, то у дитини буде домінуюча, резус-позитивна кров, а оскільки кров плоду змішується з материнською, то це може привести до утворення в крові матері аглютинінів d, що може бути смертельно небезпечно для плоду, особливо при повторних вагітностях, або при вливаннях матері резус-негативної крові. Резус-належність визначають за допомогою анти-D сироватки.
Кров може виконувати усі свої функції тільки за умови її безперервного руху, що і складає сутність кровообігу. До системи кровообігу належать: серце, яке виконує роль насосу та кровоносні судини (артерії —>артеріоли —> капіляри —> венули —> вени). До кровоносної системи належать також кровотворні органи: червоний кістковий мозок, селезінка, а у дітей в перші місяці після народження і печінка. У дорослих людей печінка виконує функцію цвинтаря багатьох відмираючих формених елементів крові, особливо еритроцитів.
Виділяють два кола кровообігу: велике і мале. Велике коло кровообігу починається від лівого шлуночка серця, далі по аорті і артеріям та артеріолам різного порядку кров розноситься по всьому організму і на рівні капілярів (мікроциркулярного русла) досягає клітин, віддаючи поживні речовини та кисень у міжклітинну рідину і забираючи натомість вуглекислий газ та продукти життєдіяльності. З капілярів кров збирається у венули, далі у вени і направляється до правого передсердя серця верхньою та нижньою порожніми венами, замикаючі цим велике коло кровообігу.
Мале коло кровообігу починається від правого шлуночка пуль-мональними (легеневими) артеріями. Далі кров направляється в легені і після них по пульмональним венам повертається до лівого передсердя.
Таким чином, «ліве серце» виконує насосну функцію в забезпеченні циркуляції крові по великому колу, а «праве серце» — по малому колу кровообігу. Будова серця приведена нарис. 31.
Передсердя мають відносно тонку м’язову стінку міокарда, так як вони виконують функцію тимчасового резервуара крові, яка надходить до серця і проштовхують її лише до шлуночків. Шлуночки (особливо.
лівий) мають товсту м’язову стінку (міокард), м’язи яких потужно скорочуються, проштовхуючи кров на значну відстань по судинам всього тіла. Між передсердями, та шлуночками є клапани, які спрямовують рух крові тільки в одному напрямку (від пересердь до шлуночків).
Клапани шлуночків розташовані також на початку усіх крупних судин, які відходять від серця. Між передсердям і шлуночком правої сторони серця розташований тристулковий клапан, з лівої сторони — двох-стулковий (мітральний) клапан. В усті судин, які відходять від шлуночків, розташовані півмісяцеві клапани. Усі клапани серця не тільки спрямовують потік крові, а і протидіють ЇЇ зворотному току.
Насосна функція серця полягає у тому, що відбувається послідовне розслаблення (діастола) та скорочення (систола) м’язів передсердь і шлуночків.
Кров, яка рухається від серця по артеріям великого кола називається артеріальною (збагаченою на кисень). По венам великого кола рухається венозна кров (збагачена на вуглекислий газ). По артеріям малого кола навпаки; рухається венозна кров, а по венам — артеріальна.
Серце у дітей (відносно загальної маси тіла) більше, ніж у дорослих і становить 0,63−0,8% маси тіла тоді як у дорослих 0,5−0.52%. Найбільш інтенсивно серце росте на протязі першого року життя і за 8 місяців його маса подвоюється; до 3 років серце збільшується у три рази; у 5 років — збільшується у 4 рази, а у 16 років — вісім разів і досягає маси у хлопців (чоловіків) 220−300 г. а у дівчат (жінок)180−220 г. У фізично тренованих людей та у спортсменів маса серця може бути більшою від вказаних параметрів на 10−30%.
В нормі серце людини скорочується ритмічно: систола чергується з діастолою, утворюючи серцевий цикл, тривалість якого в спокійному стані становить 0,8−1,0 сек. В нормі в стані спокою у дорослої людини за хвилину відбувається 60−75 серцевих циклів, або серцевих скорочень. Цей показник називається частотою серцевих скорочень (ЧСС). Оскільки кожна систола приводить до викиду порції крові в артеріальне русло (у стані спокою для дорослої людини це 65−70 см3 крові), то відбувається збільшення кровонаповнення артерій і відповідне розтягування судинної стінки. В результаті можна відчути розтягнення (поштовх) стінки артерії у тих місцях, де ця судина проходять близько до поверхні шкіри (наприклад, сонна артерія в області шиї, ліктьова або променева артерія на зап’ястку руки та ін.). Під час діастоли серця стінки артерій спадають і повертаються до висхідного положення.
Коливання стінок артерій у такт серцевих скорочень називається пульсом, а виміряна кількість таких коливань за певний час, (наприклад, за 1 хвилину) називається частотою пульсу. Пульс адекватно відображає частоту серцевих скорочень і є доступно зручним для експрес-контролю за роботою серця, наприклад, при визначенні реакції організму на фізичне навантаження в спорті, при дослідженнях фізичної працездатності, емоційних напруженнях та ін. Тренерам спортивних секцій, у тому числі дитячих, а також викладачам фізкультури необхідно знати нормативи частоти пульсу для дітей різного віку, а також вміти користуватись цими показниками для оцінки фізіологічних реакцій організму на фізичні навантаження. Вікові нормативи частоти пульсу (477), а також систолічного об'єму крові (тобто об'єму крові, який виштовхується у кров’яне русло лівим або правим шлуночком за одне скорочення серця), наведені у табл. 12. При нормальному розвитку дітей систолічний об'єм крові з віком поступово зростає, а частота серцевих скорочень зменшується. Систолічний об'єм серця (СО, мл) розраховується за формулою Старра:
Помірні фізичні навантаження сприяють підвищенню сили м’язів серця, зростанню його систолічного об'єму та оптимізації (зменшенню) частотних показників серцевої діяльності. Найважливішим для тренувань серця є рівномірність і поступовість зростання навантажень, недопустимість перенавантажень і медичний контроль за станом показників роботи серця та кров’яного тиску, особливо у підлітковому віці.
Важливим показником роботи серця та стану його функціональних можливостей є хвилинний об'єм крові (табл. 12), який підраховується шляхом перемноження систолічного об'єму крові на ЧП за 1 хвилину. Відомо, що у фізично тренованих людей збільшення хвилинного об'єму крові (ХОК) відбувається за рахунок збільшення систолічного об'єму (тобто за рахунок зростання потужності роботи серця), тоді як частота пульсу (ЧП) при цьому мало змінюється. У мало тренованих людей при навантаженнях, навпаки, збільшення ХОК відбувається в основному за рахунок зростання частоти серцевих скорочень.
В табл. 13 наведені критерії, за якими можна прогнозувати рівень фізичного навантаження для дітей (в тому числі спортсменів) на підставі визначення приросту частоти пульсу відносно його показників у стані спокою.
Рух крові по кровоносним судинам характеризується показниками гемодинамики, з числа яких виділяють три найважливіші: кров’яний тиск, опір судин, швидкість руху крові.
Кров’яний тиск — це тиск крові на стінки судин. Рівень тиску крові залежить від:
- * показників роботи серця;
- * кількості крові у кровоносному руслі;
- * інтенсивності відтоку крові на периферію;
- * опору стінок судин та еластичності судин;
- * в’язкості крові.
Кров’яний тиск у артеріях змінюється разом із зміною роботи серця: у період систоли серця він досягає максимуму (AT, або АТс) і називається максимальним, або систолічним тиском. У фазі діастоли серця тиск зменшується до певного початкового рівня і називається діастолічним, або мінімальним (AT, або АТХ Як систолічний так і діастолічний кров’яний тиск поступово зменшується в залежності від віддаленості судин від серця (в зв’язку з опором судин). Вимірюється артеріальний кров’яний тиск у міліметрах ртутного стовпчика (мм рт. ст.) і реєструється записом цифрових значень тиску у вигляді дробу: у чисельнику, А Т; у знаменнику, А Тнаприклад, 120/80 мм рт. ст.
Різниця між систолічним і діастолічним тиском має назву пульсовий тиск (ПТ)У який також вимірюється у мм рт. ст. У нашому, вище наведеному, прикладі пульсовий тиск становить 120 — 80 = 40 мм рт. ст.
Прийнято вимірювати кров’яний тиск за методикою Короткова (за допомогою сфігмоманометра та стетофонендоскопа на плечовій артерії людини. Сучасна апаратура дозволяє вимірювати кров’яний тиск на артеріях зап’ястка та інших артеріях. Кров’яний тиск може значно змінюватись в залежності від стану здоров’я людини, а також від рівня навантаження і віку людини. Перевищення показників фактичного тиску крові над відповідними віковими нормативами на 20% і більше називається гіпертонією, а недостатній рівень тиску (80% і менше від вікової норми) — гіпотонією.
У дітей до 10 років кров’яний тиск в нормі в стані спокою становить приблизно: АТс 90−105 мм рт. ст.; AT 50−65 мм рт. ст. У дітей з 11 до 14 років може спостерігатися функціональна юнацька гіпертонія, пов’язана з гормональними перебудовами у пубертатний період розвитку організму з підвищенням кровяного тиску в середньому: AT — 130−145 мм рт. ст.; АТ" — 75−90 мм рт. ст. У дорослих людей кров’яний тиск в нормі може коливатись в межах: — 110-J Ъ5АТД— 60−85 мм рт. ст. Значення нормативів тиску крові не має суттєвої диференціації в залежності від статі людини, а вікова динаміка цих показників приведена в табл. 14.
Опір судин обумовлюється наявністю тертя крові о стінки судин і залежить від в’язкості крові, діаметру та довжини судин. У нормі опір руху крові у великому колі кровообігу коливається від 1400 до 2800 дін. сек./см2, а у малому колі кровообігу від 140 до 280 дін. сек./см2.
Таблиця 14
Вікові зміни середніх показників артеріального тиску, мм рт. ст. (С И. Гальперин, 1965; А. Г. Хрипкова, Ў962).
Вік, роки. | Хлопчики (чоловіки). | Дівчата (жінки). | |||||
АТс. | АТд. | ПТ. | АТс. | АТд. | ПТ. | ||
немовля. | |||||||
3−5. | |||||||
18 і більше. | 110−135. | 60−85. | 50−60. | 110−135. | 60−85. | 55−60. | |
Швидкість руху крові обумовлена роботою серця і станом судин. Найбільша швидкість руху крові в аорті (до 500 мм /сек.), а найменша— у капілярах (0,5 мм /сек.), що обумовлено тим, що загальний діаметр усіх капілярів у 800−1000 разів більший ніж діаметр аорти. З віком дітей швидкість руху крові зменшується, що пов’язано із зростанням довжини судин разом із зростанням довжини тіла. У новонароджених кров здійснює повний кругообіг (тобто проходить велике і мале коло кровообігу) приблизно за 12 сек.; у 3-х річних дітей — за 15 сек.; у 14 річних — за 18,5 сек.; у дорослих — за 22−25 сек.
Кровообіг регулюється на двох рівнях: на рівні серця і на рівні судин. Центральна регуляція роботи серця здійснюється від центрів парасимпатичного (гальмуюча дія) і симпатичного (дія прискорення) відділів вегетативної нервової системи. У дітей до 6−7 років переважає тонічний вплив симпатичних іннервацій, про що свідчить підвищена частота пульсу у дітей.
Рефлекторна регуляція роботи серця можлива від барорецепторів і хеморецепторів, розташованих в основному у стінках судин. Барорецептори сприймають тиск крові, а хеморецептори сприймають зміни наявності у крові кисню (О.) і вуглекислого газу (С02). Імпульси від рецепторів спрямовуються у проміжний мозок, а від нього поступають в центр регуляції роботи серця (довгастий мозок) і визивають відповідні зміни у його роботі (наприклад, підвищений вміст у крові С01 свідчить про недостатність кровообігу і, таким чином, серце починає працювати інтенсивніше). Рефлекторна регуляція можлива і за шляхом умовних рефлексів, тобто від кори головного мозку (наприклад, передстартове хвилювання спортсменів може значно прискорювати роботу серця та ін.).
На показники роботи серця можуть впливати і гормони, особливо адреналін, дія якого подібна дії симпатичних іннервацій вегетативної нервової системи, тобто він прискорює частоту і збільшує силу серцевих скорочень.
Стан судин також регулюється центральною нервовою системою (від судинорухового центру), рефлекторно і гуморально. Впливати на гемодинамику можуть лише судини, які містять у своїх стінках м’язи, а це перш за все артерії різного рівня. Парасимпатичні імпульси визивають розширення просвіту судин (вазаделятацію), а симпатичні імпульси — звуження судин (вазаконстрікцію). Коли судини розширюються — швидкість руху крові зменшується, кровопостачання падає і, навпаки.
Рефлекторні зміни кровопостачання також забезпечуються від рецепторів тиску і хеморецепторів на 02 і Сс72. Крім того існують хеморецептори на вміст у крові продуктів перетравлення їжі (амінокислот, моноцукрів і так далі): при зростанні в крові продуктів перетравлення, судини навколо травного тракту розширюються (парасимпатичний вплив) і відбувається перерозподіл крові. Є механорецептори і у м’язах, які визивають перерозподіл крові у працюючих м’язів.
Гуморальна регуляція кровообігу забезпечується гормонами адреналіном і вазопресіном (визивають звуження просвіту судин навколо внутрішніх органів і їх розширення у м’язах) і, іноді, в області обличчя (ефект почервоніння від стресу). Гормони ацетілхолін та гістамін визивають розширення діаметру судин.
Вікові особливості органів чуття Одними із елементів периферійної частини нервової системи є органи чуття, або сенсорна система (від лат. sensus — сприйняття, відчуття). У загальному вигляді сенсорна система забезпечує сприймання, передачу та перероблення інформації про явища навколишнього середовища, а також інформації про стан і роботу внутрішніх органів. Найбільш повно фізіологію сенсорної системи свого часу вивчив І. П. Павлов, який дав йому назву вчення про аналізатори. Кожний аналізатор, за вченням І. П. Павлова, складається з трьох нерозривно зв’язаних відділів:
- * рецептора або периферичного сприймального апарату, що сприймає подразнення і перетворює його в нервовий процес збудження;
- * провідника збудження або доцентрового нервового волокна яке передає збудження в спинний та головний мозок;
- * нервового центру або ділянки кори головного мозку, в якій відбувається аналіз збудження і виникають відчуття. Периферичний відділ кожного аналізатора представляють органи
чуття з закладеними в них рецепторами. За місцем розташування всі рецептори поділяються на три групи:
- * Екстерорецептори (від лат. exter — зовнішній, receptor — той, що сприймає) або органи зовнішнього чуття, за допомогою яких людина пізнає навколишній світ та одержує інформацію про нього. До таких рецепторів належать, наприклад, чутливі клітини сітківки ока, вуха, рецептори шкіри, органів нюху, смаку та ін.
- * Інтерорецептори (від лат. interiorвнутрішній), які є чутливими утвореннями, що сприймають зміни внутрішнього середовища організму. Інтерорецептори розташовані в тканинах різних внутрішніх органів (серця, печінки, нирок, кровоносних судин та ін.) і постійно контролюють стан внутрішніх органів та хід процесів, що в них відбуваються. В результаті надходження імпульсів від рецепторів внутрішніх органів відбувається саморегуляція дихання, артеріального тиску, діяльності серця та ін.
- * Пропріорецептори (від лат. proprius — власний, особливий), які є чутливими утвореннями, що сигналізують про положення і рух тіла. Такі рецептори містяться в м’язах, суглобах, фасціях і сприймають скорочення або розтягнення м’язів чи сухожилків. У людини е наступні органи чуття: зору, слуху, відчуття положення тіла в просторі, смаку, нюху, м’язово-суглобового чуття та шкіряної чутливості.
За характером взаємодії з подразником рецептори умовно поділяються на контактні і дистантні; за видом (походженням) подразника, що сприймається рецепторами, вони поділяються на механорецептори, хеморецептори, фоторецептори та ін.
Контактні рецептори здатні сприймати інформацію про властивості предметів та явищ тільки при безпосередньому контакті (стиканні) з факторами середовища. Такими рецепторами є хеморецептори язика, дотикові рецептори шкіри та ін.
Дистантні рецептори здатні сприймати інформацію на відстані, наприклад, хвильову енергію світла, звуку; кванти теплової енергії сонця або нагрітих предметів і так далі. До дистантних рецепторів слід віднести рецептори зору, слуху, тиску, температури та ін. Деякі дистантні рецептори (наприклад, терморецептори) здатні сприймати інформацію як з відстані, так і при безпосередньому контакті з подразником.
Механорецептори налаштовані трансформувати механічну енергію в біоелектричну енергію нервового збудження (наприклад, рецептори дотику); хеморецептори здатні сприймати хімічну структуру подразників (наприклад, рецептори нюху, смаку); фоторецептори здатні сприймати світлові хвилі різної довжини (наприклад, рецептори органа зору); фонорецептори налаштовані сприймати звукові хвилі різної довжини та частоти (наприклад, рецептори органа слуху); терморецептори здатні сприймати кванти теплової енергії (наприклад, холодові і теплові рецептори шкіри); барорецептори здатні сприймати зміни тиску.
За природою походження подразники, поділяються на механічні, хімічні, температурні, світлові, звукові та біологічні. Крім того, по своїй активності відносно рецепторів всі подразники поділяються на адекватні і неадекватні.
Адекватними подразниками вважаються такі, що специфічні для певного рецептора і до яких цей рецептор спеціально пристосувався у процесі філота онтогенезу. При дії адекватних подразників виникають відчуття, що характерні для певного органа чуття (око сприймає тільки світлові хвилі, але не сприймає запахи, звук і так далі). Більшість рецепторів відрізняються дуже високою збудливістю щодо адекватних подразнень (наприклад, око здатне темної ночі при повній прозорості повітря побачити вогник свічки на відстані 25−27 км, а в умовах чистого повітря високогір'я — на відстані до 40 км!).
Крім адекватних, існують неадекватні подразники, дія яких проявляється лише при значній силі і зумовлює тільки примітивні відчуття, властиві певному аналізатору. Наприклад, від сильного удару головою можуть виникнути відчуття дзвону у вухах або блискавок в очах. В залежності від відношення до адекватних і неадекватних подразників рецептори можуть бути мономодальними (чутливими до одного фактору) полімодальними (чутливими до багатьох видів подразників).
Збудливість рецепторів залежить як від стану конкретного аналізатора, так і від загального стану організму.
Найменша сила дії адекватного подразника, що здатна визвати збудження відповідного рецептора, називається порогом чутливості; а найменша різниця в силі двох подразників одного виду, що може сприйматись органами чуття як окремі, називається порогом розрізнення (За законом Вебера-Фехнера цей поріг становить 1/30 і 1/40 частину від сили діючого попереднього подразнення). Таким чином, сила подразника може бути зверхпороговою, пороговою та підпороговою. Більшість імпульсів від рецепторів організму (особливо від рецепторів внутрішніх органів), досягаючи кори великого мозку, не спричиняють суттєвого збудження відповідних нервових центрів, так як вони нижче порогу чутливості і називаються субсенсорними (підпороговими). І. М. Сеченов називав такі подразнення «темним чуттям» .
Рецептори здатні звикати до дії подразника. Цю властивість називають адаптацією (від лат. adaptio — пристосування). В результаті адаптації може зменшуватись або збільшуватись чутливість рецепторів. Найбільша швидкість адаптації властива рецепторам дотику шкіри, найменша — рецепторам м’язів та вестибулярним рецепторам. Найповільніше адаптуються рецептори кровоносних судин і легенів, що забезпечують постійну саморегуляцію артеріального тиску і дихання. Адаптація зумовлена, насамперед, процесами вторинного гальмування в кіркових відділах аналізаторів (як відповідь на тривалу дію однотипних подразнень), а також процесами, що відбуваються у самих рецепторах (вичерпання медіаторів, накопичення продуктів розпаду та ін.). Прикладом адаптації може бути відсутність суттєвих відчуттів від комфортного одягу, звикання до запахів кімнати та ін.
Рецепторам притаманна і така властивість, як інерційність, тобто здатність до збереження певного відчуття в продовж деякого часу після припинення дії подразника. Цей феномен можна пояснити проявленням такої властивості ЦНС, як «післядія». Наприклад, при зміні на екрані нерухомих кадрів з частотою 18−24 за секунду виникає ілюзія безперервного руху подій, що саме і обумовлене інерцією сприйняття відчуття від одного кадра кінофільму до появи іншого.
Рецептори здатні також до тренувань, за рахунок чого може значно підвищуватися їх чутливість і вони починають більш досконало реагувати на подразники. Відомо чимало фактів, коли відчуття людини до певних подразників як би загострюються: наприклад, чутливі пальці піаніста, зірке око мисливця, тонкий слух музиканта та ін.
Провідниковий відділ сенсорних систем найчастіше складається з трьох чутливих, (доцентрових чи аферентних) нейронів: перший розташований за межами ЦНС (у міжхребцевих спинномозкових вузлах і вузлах черепно-мозкових нервів); другий нейрон знаходиться у довгастому або середньому мозку, а третій—в ядрах таламуса, гіпоталамуса, або ретикулярної формації. На всіх цих рівнях інформація переробляється і переводиться у зручну форму для швидкого первинного аналізу на предмет обмеження надлишкової інформації та виділення суттєвих ознак подразника. Вказане досягається за рахунок обмеження пропускної спроможності аферентних каналів, пригнічення або виправлення інформації про менш суттєві явища. Далі сигнали від рецепторів кодуються, тобто підлягають перетворенню на інформацію, зрозумілу для всіх нервових клітин. Так як при збудженні любого рецептора завжди виникають стандартні потенціали дії, то розрізнити їх можна тільки за частотою. Таким чином, специфічність окремих подразнень кодується у вигляді груп або залпів імпульсів збудження, які відрізняються кількістю імпульсів, частотою, тривалістю та інтервалами між ними. Виходить, що «мовою» мозку є частотний код, а механізм перетворення інформації полягає у переведенні її з однієї частотної характеристики на іншу, тобто у зміні коду (перекодуванні).
У центральному відділі аналізатора біоелектричні імпульси від рецепторів визивають збудження нейронів відповідних нервових центрів та відображаються у свідомості, у вигляді відчуття і почуття. На основі відчуття можуть виникати складні суб'єктивні образи (сприйняття, уявлення), а також формуються відповідні зовнішні реакції організму, що у вигляді нервових імпульсів передаються далі у моторні зони кори і, по низхідним провідним шляхам умовних та безумовних рефлексів, направляються за допомогою моторних (центробіжних чи еферентних) нервових волокон до виконавчих органів. Найвищі нервові центри усіх рецепторів розташовані в корі головного мозку і утворюють так зване центральне представництво тих чи інших рецептивних зон організму. Наприклад, найвищі центри зору локалізовані на медіальній поверхні обох півкуль потиличних ділянок кори головного мозку; центри слуху— в скроневих ділянках обох півкуль кори головного мозку. Найвищі сомато-сенсорні зони від багатьох екстеро-, інтероі пропріорецепторів тіла організму розташовані по заду від центральної (Роландової) борозни обох півкуль кори головного мозку (І-а сомато-сенсорна зона), та під центральною борозною і розповсюджуються на верхній край Сільвієвої борозни (ІІ-а сомато-сенсорна зона). Важливо відмітити, що окремі рецептивні зони частин тіла людини (ніг, тулуба, лиця, рук, пальців рук і так далі) мають в області сомато-сенсорних зон певну локалізацію, при цьому рецептори мімічних м’язів лиця (як елементів мови і виразу емоцій) та рук і пальців (як органів праці) займають переважну частину області цих чутливих зон. Загальна карта тіла для кожної півкулі представлена у вигляді «гомункулюса» (рис. 8).
У дітей після народження та в перші роки життя органи чуття ще недосконалі і перебувають в процесі розвитку. Найпершими розвиваються органи смаку і нюху, а потім органи дотику, зору, слуху і так далі. Для кращого розвитку та вдосконалення різних якостей чуття у дітей велике значення має правильно поставлене їх формування і подальше тренування. Нижче розглянуто будову та функції основних сенсорних систем організму людини.
Вікові особливості обміну речовин та енергії. Режим раціонального харчування дітей Як відомо, обмін речовин та енергії є основою життєдіяльності всіх живих істот. В більшості органів і тканин організму людини постійно відмирають і народжуються нові клітини, синтезуються і руйнуються окремі клітинні елементи та хімічні сполуки. В ролі будівельного (пластичного) матеріалу для нових утворень виступають продукти перетравлення білків, жирів та вуглеводів, а також вітаміни, неорганічні речовини та питна вода. Разом з цим, життєдіяльність і робота всіх систем та органів, всі будівельні та руйнівні процеси організму і, нарешті, процеси зовнішньої розумової або фізичної роботи людини потребують витрат енергії. Джерелом енергії, як і постачальником будівельних матеріалів, є споживчі речовини їжі. Так як утворення і руйнування біологічних структур, а також утворення і витрачання енергії на протязі життя відбуваються безперервно, одночасно і в тісному взаємозв'язку, то ці процеси називаються обміном речовин та енергії або для скорочення обміном речовин.
Під обміном речовин всередині організму слід розуміти зміни, яких зазнають всі компоненти їжі з моменту їх надходження у травний тракт до виведення назовні зайвих продуктів розпаду власних клітин організму, що відмирають. Всі процеси обміну речовин керуються ферментами, а вся сукупність ферментативних реакцій обміну, що відбуваються в організмі, називається метаболізмом. В окремих клітинах може налічуватись більше 1000 ферментів і вони здатні діяти в певній послідовності: продукт реакції, каталіз якої активізує перший фермент, стає субстратом для наступної реакції, якою керує наступний фермент і так далі.
При обміні речовин відбуваються два протилежні процеси: анаболізм і катаболізм, або асиміляція і дисиміляція.
Анаболізм (від грецького anaboie — підйом), або асиміляція — це реакції біологічного синтезу складних органічних сполук з простих компонентів (амінокислот, жирних кислот, моноцукрів та інших), що потрапляють в клітини організму. Наприклад, із амінокислот утворюються білки клітин; жирні кислоти використовуються для побудови матрикса (стінок) органел клітин та для іншого. Анаболізм завжди супроваджу-ються накопиченням енергії, наприклад, у формі макроергічних структур типу аденозінтрифосфорної кислоти (А ТФ). В результаті анаболізму створюються нові клітини, або їх елементи замість тих що відмирають (руйнуються), а також виростають нові клітини і тканини під час росту організму дітей, або при збільшенні маси тіла у дорослих. Анаболізм (синтез) білків називається пластичним обміном.
Енергія для анаболізму та для всіх видів внутрішньої та зовнішньої роботи організму утворюється реакціями катаболізму (від грецького katabole — руйнування), або дисиміляції, при котрих відбувається розщеплення молекул органічних речовин з виділенням квантів енергії. Кінцевими продуктами катаболізму є вода, вуглекислий газ, сечовина, сечова і молочна кислоти та інші продукти, що зайві організму і які підлягають видаленню. Енергія в основному утворюється за рахунок реакцій фосфорилювання аденінових сполук і перетворення аденозінтрифосфорної кислоти (АТФ) у аденозіндіфосфорну кислоту (АДФ) з наступним ресиитезом АТФ. При вказаних перетвореннях саме і виділяються кванти енергії.
В залежності від співвідношення процесів анаболізму і катаболізму можливі три варіанти стану організму:
- * динамічна рівновага, коли процеси анаболізму і катаболізму врівноважені, кількість клітин і тканин не змінюється, що властиво дорослому, здоровому організму у збалансованому стані; ріст, коли процеси анаболізму перебільшують, відбувається накопичення тканин, тобто ріст розмірів організму, що властиво дитячому організму або організму, який набирає вагу;
- * часткова втрата структур тіла, коли перебільшують процеси катаболізму. При такому стані йде втрата тканин, зменшення маси тіла, виснаження організму. Таке властиво хворому або старіючому організму, а також організму, в якому цілеспрямовано зменшують масу тіла.
Для нормальної життєдіяльності організму необхідно своєчасне і повне забезпечення його клітин пластичними матеріалами та енергією, адекватно тим фактичним витратам, які потребує відповідна функціональна активність. За цих умов інтенсивність і напрямок обміну речовин кожну мить повинен відповідати потребам клітин та адекватно змінюватись. Наприклад, потреба м’язів у АТФ при переході від стану спокою до напруженої фізичної роботи за 1 секунду може зростати більше ніж у 100 разів.
Саморегуляція пластичного та енергетичного обмінів здійснюється за рахунок зміни активності ферментів, а зовнішня регуляція цього процесу забезпечується на клітинному, гуморальному та нервовому рівнях. При клітинній регуляції фермент змінює швидкість біохімічних реакцій, з'єднуючись з субстратом, що приймає участь у цих реакціях. Після змін субстрату, фермент виходить із комплексу реакцій непошкодженим і починає новий цикл. Швидкість таких реакцій в окремих клітинах коливається від 6 до 40 тис. за хвилину. При гуморальній регуляції гормони діють на ферменти, пригнічуючи або підсилюючи їх активність. При нервовій регуляції або змінюється інтенсивність роботи ендокринних залоз, або безпосередньо змінюється активність самих ферментів у клітинах.
Обмін речовин і енергії складається з обміну білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, неорганічних сполук та води.
Обмін білків.
Як відомо, білковий обмін координує, регулює та інтегрує більшість хімічних перетворень в організмі. Саме з станом білків пов’язане виникнення та розповсюдження збудження, скорочення м’язів, транспорт кисню, властивості крові, імунний захист, передача спадкової інформації та ін. Крім цього, білки є джерелом енергії: 1 г білків при розщепленні в організмі дає 4,1 кілокалорії (ккал) або 17,2 кілоджоулів (кДж) енергії. Слід пам’ятати, що 1 ккал = 4,2 кДж.
Синтез білків організму відбувається з 20-ти амінокислот, 1/3 частина яких утворюються із білків їжі, а 2/3 мають ендогенне походження, тобто утворюються із власних білків організму при розпаді клітин, що відмирають. Всі амінокислоти умовно поділяються на дві групи: незамінні до складу яких відносять 10 амінокислот, а саме: лізін, лейцин, ізолейцин, валін, триптофан, треонін, гістідін, аргінін, метіонін і фенілаланін.
Решта амінокислот є такими, що можуть замінюватись іншими або синтезуватись в організмі. При відсутності в їжі незамінних амінокислот можуть спостерігатись різноманітні порушення синтезу білків організму, що особливо шкідливо для росту і розвитку дитячого організму. Так, наприклад, при недостачі у їжі амінокислоти лізину затримується ріст дитини, виснажуються її м’язи; нестача валіну приводить до розладу рівноваги дітей і так далі.
їжа, білки якої містять увесь необхідний для синтезу білків організму набір із 20-ти амінокислот, вважається повноцінною (наприклад, білки яєць, м’яса, молока, риби то що), а решта — неповноцінною (білок кукурудзи, пшениці, картоплі та інших продуктів, переважно рослинного походження).
Перетворення білків їжі в організмі відбувається у два етапи: перший етап полягає у гідролізі білків до амінокислот; другий — у синтезі з амінокислот власних білків організму.
Продукти перетравлення білків (амінокислоти) в організмі про запас не накопичуються. У зв’язку з цим, якщо з їжею потрапляє білків менше, ніж потребує організм, то потреби пластичного обміну будуть задовольнятися за рахунок ендогенних білків, що може призвести до білкового голодування і виснаження організму.
При надмірному вживанні білкової їжі, надлишок амінокислот буде дезамінуватись, а хімічні радикали цих перетворень стануть створювати глікоген і далі розпадатися до моноцукрів з виділенням енергії (це має місце, коли організм витрачає багато енергії, наприклад, при фізичних навантаженнях у спортсменів). Розпад надлишкових амінокислот звично йде шляхом відщеплення аміногрупи від амінокислоти з утворенням отруйного аміаку, вуглекислого газу і води, Аміак потрапляє у кров, доставляється до печінки і тут перетворюється на сечовину та у складі сечі виводиться нирками із організму. Із надлишкових амінокислот може також синтезуватись жир і, як наслідок, відбуватись ожиріння всього організму.
В зв’язку з тим. що кінцевим продуктом всіх білкових перетворень (азот, то стан білкового обміну в організмі зручно характеризувати співвідношенням кількості азоту, що виводиться з організму (наприклад, з сечею) і тією кількістю азоту, яка потрапляє в організм з білками їжі за добу. В результаті можна отримати показник азотистого балансу, який буває позитивним або негативним. При позитивному азотистому балансі кількість азоту, що потрапляє в організм з їжею перебільшує кількість того, що видаляється, то б то йде наростання кількості білків в організмі. Таке явище має місце у дітей, що ростуть, у спортсменів при наростанні у них маси скелетних м’язів, а також у вагітних жінок та у людей, які набирають масу тіла або видужують після хвороби. При негативному балансі в організм потрапляє азоту менше, ніж виводиться. Це властиво для людей, які втрачають вагу, для хворих і пристарілих людей, а також для людей, які мають білкове голодування. При повноцінному поміркованому харчуванні має місце азотиста рівновага.
Руйнування білків в організмі і виведення азоту з сечею не припиняється навіть при відсутності білків у їжі. При безбілковій дієті за добу руйнується приблизно 331 мг власних білків на 1 кг маси тіла. Для людини з масою тіла 70 кг це становить 23.2 г і називається «коефіцієнтом зношування». Таким чином, кількість білків в складі їжі, необхідних для покриття коефіцієнту зношування за добу в середньому становить 23−25 г і називається білковим мінімумом. Якщо тривалий час людина вживає лише мінімальну кількість потрібних білків, настає негативний азотистий баланс. Для нормального функціонування організму дорослих людей необхідний білковий оптимум, який досягається при вживанні 100−110 г білка за добу (при значних фізичних навантаженнях—до 130−140 г).
Діти, які ростуть, потребують додаткової кількості білків у їжі (4−5 г на 1 кг маси тіла на добу). Молодші школярі у 6−7 років в середньому потребують до 70 г чистого білка на добу, старше 7 років — 75−80 г.
Важливо, аби діти отримували тільки оптимальну кількість повноцінних білків. При надлишках білкової їжі у дітей зникає апетит, порушується кислотно — лужний баланс, збільшується виведення азоту з сечею і калом.
Центр регуляції білкового обміну розташований в гіпоталамусі проміжного мозку. Активність нейросекреторних клітин цього центру передається гіпофізу, а той, в свою чергу, своїми гормонами впливає на обмін речовин та на активність інших залоз. Так, наприклад, соматотропний гормон гіпофізу (гормон росту) затримує білки (азот) в організмі і стимулює зростання розмірів і маси всіх органів. Гормони щитовидної залози (тироксин і трийодтиронін) стимулюють синтез білку і ріст тканин. Гормони надниркових залоз (гідрокортизон і кортикостерон) стимулюють синтез білків у печінці і сприяють його розпаду у м’язовій і лімфоідній тканинах, тобто регулюють обмінні процеси.
Обмін жирів.
Жири, що потрапляють в організм з їжею, в процесі перетравлення в тонкій кишці розщеплюються на гліцерин та жирні кислоти, які переважно всмоктуються з кишок в лімфу і частково у кров. В організмі з цих речовин синтезується власний жир, який перш за все є багатим джерелом енергії (1 г жиру при катаболізмі виділяє 9,3 ккал енергії). Жир є обов’язковою складовою таких клітинних структур, як цитоплазма, ядро і мембрана, є основною складовою статевих гормонів. Крім енергетичної та пластичної функцій, жир, покриваючі внутрішні органи, захищає їх від механічних пошкоджень. Підшкірна жирова основа захищає організм від тепловтрат. З жирами в організм надходять жиророзчинні вітаміни (А, Д, Е, К).
Не використані в організмі жири їжі накопичується у вигляді жирових відкладень під шкірою, в області сальника кишок та у складі пухкої сполучної тканини навколо окремих органів. Жир частково може синтезуватись також із надлишків білків та вуглеводів їжі. При необхідності, жирові відкладення можуть бути постачальниками енергії (до 80% всієї потрібної), у тому числі теплової. Загальна кількість запасів жиру в організмі дорослої людини в середньому коливається в межах 10−20% маси тіла, а при патологічному ожирінні може доходити до 50%. У немовлят та мешканців північних районів (наприклад, у ескімосів) вдовж великих судин грудної клітки та між лопатками знаходиться так званий «бурий жир», який при розщепленні виділяє підвищену кількість тепла. Це забезпечує додаткове зігрівання організму та запобігає його переохолодженню. Жири організму в більшості випадків представляють собою тригліцириди олеїнової, пальмітинової та стеаринової кислот. Важливо зазначити, що в клітинах жирової тканини (адіпоцитатах) жир перебуває у динамічному стані: постійно синтезується (процес ліпогенезу) і розщеплюється (процес ліпофізу). Запасений в тканинах жир розпадається під дією ліпаз крові до гліцерину та жирних кислот, які далі окислюються до вуглекислоти і води з виділенням квантів енергії, Існує також шлях перетворення жиру (гліцерину) у вуглеводи (глікоген) в клітинах печінки.
Жири їжі, як і білки, поділяються на повноцінні і неповноцінні. Повноцінні жири містять чотири ненасичені жирні кислоти (олеїнову, лінолеву, ліноленову, арахідонову), які не синтезуються в організмі і надходять тільки з їжею (в основному з олією рослинного походження, з курячим та гусячим жиром). Якщо кількість ненасичених жирних кислот падає нижче 1% від загальної кількості жиру в раціоні харчування за добу, то може знижуватись еластичність судин, підвищуватись вміст холестерину в крові та ін.
У дітей з перших днів життя жири перетравлюються та всмоктуються достатньо інтенсивно і вже у молодших школярів засвоюються на 95−97%.
На 1 кг маси тіла за добу рекомендується вживати приблизно 1,25 г жиру (в середньому 80−100 г за добу): 17% по масі і до 30% по енерговитратам. При фізичних навантаженнях потреба у жирах зростає у 1,5−2 рази. Для кращого всмоктування жиру в їжі дітей повинно бути достатньо вуглеводів, які сприяють більш повному окисленню жирів і запобігають накопиченню у крові кислих продуктів обміну жирів. Найбільш повно засвоюються рослинні жири та жири тваринного походження (до 90−97%).
Обмін вуглеводів.
Вуглеводи є найбільш доступним джерелом енергії в організмі. В процесі перетравлення їжі вуглеводи розщеплюються до глюкози, яка з кров’ю постачається до клітин і засвоюється ними, приймаючі участь у будові клітинних мембран та в енергетичному обміні. Із надлишків глюкози в печінці синтезується глікоген, який накопичується в тканинах печінки та у м’язах як депо вуглеводів організму. Зайві вуглеводи можуть також накопичуватись у вигляді жирових відкладень організму. При недостачі вуглеводів у їжі вони шляхом катаболізму можуть утворюватись із жирових відкладень, або із білків і жирів їжі.
При не достатку глюкози у крові (гліпоглікемії) можливі головокружіння, вегетативні порушення, втрата свідомості. Особливо чутливі до цього діти. Розпад вуглеводів з виділенням енергії, може відбуватись як без наявності кисню (анаеробно) так і в його присутності (аеробно). Кінцевим продуктом обміну вуглеводів є вуглекислий газ та вода. Особливістю обміну вуглеводів є їх здатність швидко розпадатись та окислюватись, що дає можливість миттєво мобілізовувати енергетичні ресурси організму при фізичних та психоемоційних стресах. Відомо, що при значному стомлені, наприклад, в період спортивних змагань, достатньо з'їсти декілька шматочків цукру або цукерок, щоб поліпшити стан організму.
Вуглеводи відіграють також велику роль у синтезі нових клітин, входять до складу клітинних мембран та органел, цитоплазми та інших структур.
На 1 кг маси тіла дітям молодшого шкільного віку потрібно вживати до 12−15 г вуглеводів за добу (1 г вуглеводів при розпаді дає 4.1 ккал енергії). Загальна потреба за добу у вуглеводах в середньому для дітей 4−7 років становить до 290 г; у 9−13 років до 370 г; у 14−17 років до 470 г; для дорослих до 500 г.