Развитие висцеральных систем на разных возрастных этапах

РАЗВИТИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Сердечно-сосудистая система (система кровообращения) состоит из сердца и кро­веносных сосудов: артерий, вен и капилляров.

Сердце — полый мышечный орган, имеющий вид конуса: расширенная часть — основание сердца, узкая часть — верхушка. Расположено в грудной полости позади грудины. Масса сердца зависит от возраста, пола, размеров тела и физического раз­вития, у взрослого человека масса составляет 250-300 г.

Сердце размещается в околосердечной сумке, которая имеет два листка: на­ружный (перикард) — сращен с грудиной, ребрами, диафрагмой; внутренний (эпи­кард) — покрывает сердце и срастается с его мышцей. Между листками есть щель, заполненная жидкостью, которая облегчает скольжение сердца при сокращении и снижает трение.

Сердце сплошной перегородкой разделено на две половины (рис. 8.1): пра­вую и левую. Каждая половина состоит из двух камер: предсердия и желудочка, которые в свою очередь разделены между собой створчатыми клапанами. В пра­вое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены, а в левое — четыре легочные вены. Из правого желудочка выходит легочный ствол (легочная артерия), а из левого — аорта. В том месте, где выходят сосуды, располагаются полулунные клапаны.

Внутренний слой сердца — эндокард — состоит из плоского однослойного эпи­телия и образует клапаны, которые работают пассивно под действием тока крови.

Средний слой — миокард — представлен сердечной мышечной тканью. Самая тонкая толщина миокарда — в предсердиях, самая мощная — в левом желудочке. Миокард в желудочках образует выросты — сосочковые мышцы, к которым при­крепляются сухожильные нити, соединяющиеся со створчатыми клапанами. Со­сочковые мышцы препятствуют выворачиванию клапанов при сокращении же­лудочков.

Наружный слой сердца — эпикард — образован слоем клеток эпителиально­го типа, представляет собой внутренний листок околосердечной сумки.

Сердце сокращается ритмично благодаря попеременным сокращениям предсер­дий и желудочков. Сокращение миокарда называется систолой, расслабление — диастолой. Во время сокращения предсердий происходит расслабление желудоч­ков и наоборот. Различают три фазы сердечной деятельности:

Систола предсердий — 0,1 с.

Систола желудочков — 0,3 с.

Диастола предсердий и желудочков (общая пауза) — 0,4 с.

Частота сердечных сокращений (ЧСС), или пульс, у взрослого в покое составля­ет 60-80 ударов в мин. Сердце имеет собственную проводящую систему, которая обеспечивает свойство автоматии.

Кровь движется по сосудам, образующим большой и малый круги кровооб­ращения (рис. 8.2).

Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка аортой, от ко­торой отходят артерии более мелкого диаметра, несущие артериальную (богатую кислородом) кровь к голове, шее, конечностям, органам брюшной и грудной по­лостей, таза. По мере удаления от аорты артерии разветвляются на более мелкие сосуды — артериолы, а затем капилляры, через стенку которых происходит обмен между кровью и тканевой жидкостью. Кровь отдает кислород и питательные ве­щества, а забирает углекислый газ и продукты метаболизма клеток. В результате кровь становится венозной (насыщенной углекислым газом). Капилляры соеди­няются в венулы, затем в вены. Венозная кровь от головы и шеи собирается в верхнюю полую вену, а от нижних конечностей, органов таза, грудной и брюшной полостей — в нижнюю полую вену. Вены впадают в правое предсердие. Таким образом, большой круг кровообращения начинается от левого желудочка и зака­чивается в правом предсердии.

Малый круг кровообращения начинается легочной артерией от правого желу­дочка, которая несет венозную (бедную кислородом) кровь. Разветвляясь на две ветви, идущие к правому и левому легким, артерия делится на более мелкие артерии, артериолы и капилляры, из которых в альвеолах удаляется углекислый газ и происходит обогащение кислородом, поступившим с воздухом при вдохе.

Легочные капилляры переходят в венулы, затем образуют вены. По четырем легочным венам богатая кислородом артериальная кровь поступает в левое пред­сердие. Таким образом, малый круг кровообращения начинается от правого же­лудочка и заканчивается в левом предсердии.

Внешними проявлениями работы сердца являются не только сердечный тол­чок и пульс, но и кровяное давление. Кровяное давление — давление, которое ока­зывает кровь на стенки кровеносных сосудов, по которым она движется. В арте­риальной части кровеносной системы это давление называется артериальным.

Величина кровяного давления определяется силой сердечных сокращений, количеством крови и сопротивлением кровеносных сосудов.

Самое высокое давление наблюдается в момент выброса крови в аорту; мини­мальное — в момент, когда кровь достигает полых вен. Различают верхнее (систо­лическое) давление и нижнее (диастолическое) давление.

Величина АД определяется:

работой сердца;

количеством крови, поступающей в сосудистую систему;

сопротивлением стенок сосудов;

эластичностью сосудов;

вязкостью крови.

Оно выше в период систолы (систолическое) и ниже в период диастолы (диасто­лическое). Систолическое давление в основном определяется работой сердца, диастолическое зависит от состояния сосудов, их сопротивления току жидкости. Разница между систолическим и диастолическим давлением — пульсовое давление. Чем меньше его величина, тем меньше поступает крови в аорту во время систолы. Кровяное давление может меняться в зависимости от влияния внешних и внут­ренних факторов. Так, оно повышается при мышечной деятельности, эмоциональ­ном волнении, напряжении и др. У здорового человека давление поддерживается на постоянном уровне (120/70 мм рт. ст.) за счет функционирования регуляторных механизмов.

Регуляторные механизмы обеспечивают согласованную работу сердечно-со­судистой системы (ССС) в соответствии с изменениями во внутренней и внеш­ней среде.

Нервная регуляция осуществляется вегетативной нервной системой. Пара­симпатическая нервная система ослабляет и замедляет работу сердца, а симпати­ческая нервная система — наоборот, усиливает и ускоряет. Гуморальная регуля­ция осуществляется гормонами и ионами. Адреналин и ионы кальция усиливают работу сердца, ацетилхолин и ионы калия ослабляют и нормализуют сердечную деятельность. Эти механизмы функционируют взаимосвязано. Сердце получает нервные импульсы от всех отделов ЦНС.

Онтогенетические особенности кровообращения у человека

ССС развивается поэтапно, гетерохронно включая в свою деятельность различ­ные звенья системы.

ССС имеет три критических периода: эмбриональный, ранний постнатальный и пубертатный (подростковый). Во время критических периодов гетерохронность выражена в наибольшей степени. Цель каждого критического периода — вклю­чить дополнительные приспособительные механизмы в работу ССС.

Основной направленностью онтогенетического развития ССС является со­вершенствование морфофункциональной организации самой ССС и способов ее регуляции. Регуляция обеспечивает более экономичное и адаптивное реагирова­ние на возмущающие воздействия. Это обусловлено постепенным вовлечением более высоких уровней регуляции. Так, в эмбриональный период сердце подчи­нено внутренним механизмам регуляции, на уровне плода — внешним факторам. В неонатальный период основную регуляцию осуществляет продолговатый мозг; в период второго детства (9-10 лет) возрастает роль гипоталамо-гипофизарной системы.

Многие изменения свойств сердца и его сосудов обусловлены закономерны­ми морфологическими процессами. С первого вдоха ребенка начинается перерас­пределение масс левого и правого желудочков: для правого желудочка сопротив­ление кровотока уменьшается, так как с началом дыхания сосуды легких откры­ваются, а для левого — сопротивление увеличивается.

С возрастом продолжительность сердечного цикла увеличивается за счет диа­столы. Это позволяет растущим желудочкам наполняться большим количеством крови.

Некоторые изменения функции сердца связаны не только с морфологически­ми, но и с биохимическими трансформациями. Например, с возрастом появляет­ся такое важное свойство, как адаптация: в сердце увеличивается роль анаэроб­ного (бескислородного) обмена.

Плотность капилляров к зрелому возрасту увеличивается, а затем снижается, их объем и поверхность в каждой последующей возрастной группе уменьшаются. Происходит и некоторое ухудшение проницаемости капилляров, увеличивается толщина базальной мембраны и эндотелиального слоя, возрастает межкапилляр- ное расстояние. Увеличивается также объем митохондрий, что является своеоб­разной компенсацией уменьшения капилляризации.

На протяжении жизни толщина стенки артерий и ее строение медленно из­меняются. Утолщение стенки артерий определяется в основном утолщением и раз­растанием эластических пластин. Этот процесс заканчивается с наступлением зре­лости. Именно эластические элементы стенок артерий первыми изнашиваются, фрагментируются, подвергаются обызвествлению. Количество коллагеновых во­локон увеличивается, они замещают гладкомышечные клетки в одних слоях стенок артерий и разрастаются в других. В итоге стенка становится менее растяжимой. Такое увеличение жесткости затрагивает как крупные, так и средние артерии.

Развитие сосудов сердца и их регуляция отражается на многих функциях. На­пример, у детей из-за незрелости сосудосуживающих механизмов и расширенных сосудов кожи повышена теплоотдача, поэтому переохлаждение организма может произойти очень быстро.

Потеря эластичности сосудистой стенки и увеличение сопротивления крово­току в мелких артериях повышает общее периферическое сопротивление сосудов. Это приводит к закономерному повышению АД. Так, к 60 годам систолическое давление в среднем возрастает до 140 мм рт. ст., а диастолическое — до 90 мм рт. ст. У лиц старше 60 лет уровень АД в норме не превышает 150/90 мм рт. ст. Нараста­нию АД препятствует как увеличение объема аорты, так и снижение сердечного выброса.

Характеристика ССС плода

У плода большая часть крови попадает из правого предсердия через овальное от­верстие в левое предсердие. Легочные сосуды из-за отсутствия дыхания в зна­чительной степени закрыты, поэтому основная часть крови из легочной артерии направляется через артериальный проток в аорту. Это возможно потому, что дав­ление в аорте у плода ниже, чем в легочном стволе.

Симпатические нервы в ССС плода обнаруживаются рано, но их плотность очень мала. В результате гуморальные механизмы быстрее преобразовывают сер­дечную активность плода во время первой половины беременности.

Функционально парасимпатическая система незначительно влияет на сердце плода вплоть до самой последней стадии его внутриутробного развития.

Система кровообращения плода слабо реагирует на факторы внешней среды, потому что пупочно-плацентарные сосуды находятся в расширенном состоянии и их тонус крайне низок.

Выраженная гипоксемия (недостаток кислорода в крови), гиперкапния (по­вышенное содержание углекислого газа в крови) или комбинация обоих факто­ров, как правило, вызывают повышение ЧСС и АД.

У плода, так же как и у взрослых, отмечается перераспределение кровообраще­ния при изменении газового состава крови в соответствии с потребностью тканей в кислороде. Сердце рано реагирует на стресс, вызванный гипоксией или кровопо- терей, которые появляются после 10 недели беременности.

Во время двигательной реакции у плода повышается АД, что обусловлено уве­личением ЧСС. Артериолы и капилляры полностью или почти полностью раскры­ты, следовательно, общее периферическое сопротивление* минимально.

К концу созревания плода нормализуется нервный контроль ССС.

Характеристика ССС новорожденного

К моменту рождения в системе кровообращения есть овальное окно между пред­сердиями и артериальным протоком.

Изменения в сердечной деятельности, начиная с момента первого вдоха, вы­званы снижением сопротивления в сосудах легких, повышением сопротивления в сосудах большого круга кровообращения, а также улучшением притока к левому предсердию. Теряется необходимость перехода крови из правого предсердия в ле­вое и из легочного ствола в аорту. Возникают предпосылки закрытия артериаль­ного протока и овального отверстия.

Функциональная атрофия (уменьшение размера и ослабление функции) ар­териального протока начинается через 10-15 мин после рождения, а морфологи­ческая атрофия длится неделями. Закрытию артериального протока способствует повышение напряжения кислорода в крови, избыточное содержание адреналина и норадреналина, разрастание внутреннего слоя (эндотелия) и образование тром­бов. Например, если содержание кислорода в крови снижено (как бывает при ги­поксии новорожденного) или во вдыхаемой смеси много азота, то артериальный проток остается открытым. Механизм закрытия, особенно овального окна, сраба­тывает не всегда, это приводит к нарушению системы кислородообеспечения во всем организме.

Относительная масса сердца новорожденного почти вдвое больше чем у взрос­лого, составляет 0,9 % массы тела. Сердечная мышца устойчива к гипоксии и спо­собна переключаться на анаэробный путь обмена.

У новорожденного минутный объем кровообращения (МОК) и масса цирку­лирующей крови значительно больше, чем у взрослых, поскольку организму необ­ходим более быстрый обмен веществ.

После рождения в большом круге кровообращения сопротивление увеличи­вается, а в малом круге, наоборот, падает. Постепенно меняется толщина стенок желудочков. Толще становятся стенки левого желудочка, хотя на стадии плода тол­ще были стенки правого желудочка.

Уровень периферического сопротивления складывается из двух разнонаправ­ленных сил. Одна направлена на повышение сопротивления (например, сосудис­тый тонус), другая — на снижение сопротивления (например, вязкость крови). Последнее связано с уменьшением количества эритроцитов в крови, поскольку но­ворожденный попадает в условия относительной гипероксии. При этом АД растет, так как факторы, направленные на снижение сопротивления, уступают возросше­му сопротивлению в большом круге кровообращения.

На состояние системы кровообращения новорожденных влияют особеннос­ти телосложения ребенка. Размер головы составляет 1/4 от размеров тела, кроме того, голова тяжелее других частей тела. Длина нижних конечностей вдвое мень­ше, чем у взрослых, поэтому доля МОК в сосудах системы нисходящей аорты у новорожденных равна 40 %, тогда как у взрослых — 75 %.

У новорожденных ортостатическая проба не влияет на АД, так как при пе­рераспределении крови между относительно большой головой и маленькими но­гами повышается центральное венозное давление, а пульсовое АД не только не снижается, но может немного повыситься.

У новорожденного вдвое больше, чем у взрослых, коэффициент капиллярной фильтрации. У незрелых новорожденных капиллярная фильтрация может быть еще выше при низком кровотоке и охлаждении тела.

Причины высокой капиллярной фильтрации: расширение артериол, высокое венозное давление, относительно большой объем плазмы, высокий уровень об­мена веществ и др.

У новорожденных детей отмечаются морфофункциональные особенности вен. Например, высокое венозное давление, причинами которого являются слабая растя­жимость вен, их узкий просвет, большой объем плазмы и межтканевой жидкости, высокая ЧСС и недостаточная растяжимость правого желудочка. На самом началь­ном этапе постнатального онтогенеза венозное давление снижается. Этому способст­вует снизившееся сопротивление в малом круге кровообращения, выключение пу­почного кровообращения и малая активность желудочно-кишечного тракта. В этот период венам свойственна спонтанная активность, что свидетельствует об установ­лении функциональных связей с созревающими гладкомышечными клетками.

Таким образом, у новорожденного ребенка регуляция ССС становится более разнообразной, усиливается роль нервных влияний, происходит перераспреде­ление баланса между симпатическими и парасимпатическими влияниями. Такие преобразования позволяют организму ребенка приспосабливаться к постоянно меняющейся среде.

Характеристика ССС детского возраста

В период детства отмечается низкое АД, что обусловлено низким периферичес­ким сопротивлением.

Имеющиеся у детей низкое сопротивление сосудов кровотоку, слабо выра­женные реакции их тонуса на внешние стимулы не способствуют поддержанию гомеостаза. В частности, даже при небольшом охлаждении теплоотдача резко воз­растает, так как кожные сосуды остаются расширенными. Совершенствование со­судодвигательных реакций на внешние стимулы начинается с 6-летнего возраста. Их развитие можно ускорить закаливающими процедурами.

В процессе роста и развития организма увеличивается АД. Абсолютная вели­чина МОК также повышается, но МОК, отнесенный к массе тела, уменьшается. Уменьшение происходит за счет снижения уровня энергетических процессов, фи­зиологического урежения ЧСС и сужения артериол.

В результате нарушенного баланса между симпатическими и парасимпати­ческими влияниями и высокой чувствительности к расширению периферичес­ких сосудов у детей в раннем возрасте высокие показатели ЧСС.

С возрастом у детей отмечается урежение ЧСС вследствие стимуляции на­растающим уровнем АД механорецепторов сосудов.

В детском возрасте сохраняется высокое венозное давление, а также большой объем кровообращения по отношению к единице массы тела.

Отмечается подъем АД, который связан с увеличением массы тела детей.

У ребенка в процессе роста происходит постепенный переход от режима но- ворожденности с высоким кровотоком и низким АД к режиму взрослого челове­ка с низким кровотоком и высоким АД.

Каждому ребенку присуща индивидуальная норма АД, которая зависит от осо­бенностей телосложения, возраста, расы, пола, климатогеографических условий, вре­мени суток, особенностей генотипа и феномена акселерации, степени ожирения, со­держания гемоглобина в крови, полового созревания и даже образовательного уров­ня родителей. Влияние длины тела на АД до 16 лет постепенно снижается.

С 7-8 лет у детей отмечается предстартовая реакция ССС: еще до начала мышеч­ной работы учащается сердцебиение и повышается АД. Это свидетельствует о появ­лении в системе кровообращения условнорефлекторных реакций, которые в процес­се дальнейшего онтогенетического развития становятся более выраженными. Од­нако организм ребенка даже в условиях систематической физической тренировки не приобретает той экономизации функции ССС, которая характерна для взрослых.

Характеристика ССС подростков

Масса сердца и размеры камер сердца увеличиваются быстрее, чем диаметр кро­веносных сосудов. Просвет сосудов относительно невелик, потому что в резуль­тате скачкообразного увеличения длины тела сосуды вытягиваются. В итоге на­блюдается относительное сужение аорты и легочного ствола.

Рост миокарда опережает рост и развитие соединительной ткани, т. е. рост клапанов сердца не поспевает за ростом миокарда и образуется их «транзитор- ная недостаточность». Эта недостаточность и незрелость регуляции сосочковых мышц миокарда приводит к асинхронности их работы, что, в свою очередь, ска­зывается и на характере потока крови.

Из-за феномена акселерации у многих подростков имеются признаки отста­вания развития сердца. В период полового созревания происходит наибольший прирост ударного, или минутного, объема крови.

Важную роль в регуляции ССС подростков играет эндокринный фактор, ко­торый влияет и на величину АД. Так, с повышением уровня адренокортикотроп- ного гормона в крови отмечается спазм капилляров, а в период полового созрева­ния возможно увеличение периферического сопротивления.

В подростковом периоде усиливаются половые различия ССС, которые на­чинают проявляться уже в 4-летнем возрасте. Миокарду мальчиков-подростков свойственны большие функциональные возможности, чем у девочек, величина АД у мальчиков выше, чем у девочек. Как правило, у девочек перед началом менстру­ального цикла происходит подъем систолического АД и снижение ЧСС. Величина АД у девочек становится как у взрослых раньше, чем у мальчиков: через 3,5 года после появления первых менструаций.

В конце подросткового периода у девушек и юношей сила сердечных сокра­щений возрастает, что сопровождается преобладанием парасимпатической регу­ляции сердца и урежением ЧСС.

В период полового созревания стартовая реакция системы кровообращения может превосходить реакцию взрослых. У подростков снижается эффективность адаптации не только к мышечным, но и к температурным нагрузкам.

В подростковый период часто наблюдается гиперактивность ЧСС. Параллель­но с увеличением потенциальной лабильности сердца происходит экономизация энергозатрат в процессе умственной или физической работы. Об этом свидетель­ствует значительное снижение амплитуды реакций АД и ЧСС по отношению к единице массы тела.

У юношей 16-17 лет регуляция ССС и внешнего дыхания отличается наи­большей пластичностью адаптивных механизмов, которые позволяют повышать кислородную эффективность ССС. Система кислородообеспечения представ­ляет собой взаимодействие по крайней мере трех систем: внешнего дыхания, крови и кровообращения. Причем кислородтранспортные возможности преиму­щественно определяются ССС, и прежде всего способностью сердца увеличивать МОК.

 

ВОЗРАСТНЫЕ АНАТ0М0-ФИЗИ0Л0ГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ

Дыхание — совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа.

Весь процесс дыхания можно разделить на несколько этапов:

внешнее дыхание (поступление воздуха в легкие и выход его из легких наружу);

диффузия газов из легких в кровь и из крови в легкие;

транспорт газов кровью;

диффузия газов из крови в ткани и из тканей в кровь;

тканевое дыхание (процессы окисления в тканях).

Обмен газов между кровью и воздухом осуществляет дыхательная система, ко­торая состоит из носовой полости, носоглотки, гортани, трахеи, бронхов и легких (рис. 8.3).

В верхних дыхательных путях (носовая полость, носоглотка, глотка) вдыха­емый воздух очищается от пылевых частиц, согревается и увлажняется. Носовая полость разделена на две части перегородкой. В каждой части носовой полости расположены три извилистых хода. Воздух поступает через наружные отверстия. Внутренний слой носовой полости покрыт мерцательным слизистым эпителием, который содержит кровеносные сосуды и железы. Через носоглотку и глотку воз­дух поступает в гортань, который также выстлан мерцательным эпителием.

Нижние дыхательные пути образуются гортанью, трахей, бронхами. Средний слой гортани, которая является органом голосообразования, состоит из хрящей, со­единенных между собой связками и мышцами. Внутренний слой также покрыт мер­цательным слизистым эпителием. Между слизистой оболочкой и хрящами распола­гаются голосовые связки. Воздух через гортань проходит в трахею. Трахея представ­ляет собой полый цилиндр, нижний конец которого делится на левый и правый пер­вичные бронхи. Трахея проводит воздух к бронхам, которые многократно ветвятся, утоньшаются, уменьшаются, образуя бронхиальное дерево (см. рис. 8.3). По бронхам воздух достигает альвеол (легочных пузырьков), где и происходит газообмен.

Легкие покрыты оболочкой — легочной плеврой, состоящей из двух листков, которые образуют герметически замкнутую плевральную полость, заполненную плевральной жидкостью. Давление внутри плевральной полости ниже атмосфер­ного, поэтому легкие всегда растянуты.

Легкие пассивно участвуют в дыхании. Дыхательные движения (вдох и выдох) осуществляются с помощью дыхательных мышц: межреберных мышц и диафраг­мы. Акт вдоха и выдоха ритмически сменяют друг друга. Вдох— это активный про­цесс, а выдох преимущественно осуществляется пассивно. За 1 мин взрослый че­ловек делает 15-20 дыхательный движений, физически тренированные люди — до 8-12, однако их дыхание более глубокое.

Ритмическая смена акта вдоха и выдоха, а также согласованная работа дыха­тельных мышц обеспечивается нервно-гуморальной регуляцией. Основной дыха­тельный центр расположен в продолговатом мозге. Он состоит из центра вдоха и центра выдоха. Эти центры тесно функционально взаимодействуют. Автома­тизм центра вдоха поддерживается и изменяется под влиянием импульсов, по­ступающих от дыхательных мышц, сосудистых рефлексогенных зон, различных интеро- и экстерорецепторов, а также других гуморальных факторов (pH крови, концентрация СО2 и О2 в крови). Высшие дыхательные центры располагаются в промежуточном мозге и в коре больших полушарий. Функция высших дыхатель­ных центров заключается в изменении дыхания в зависимости от потребностей организма и уровня обмена веществ, а также в регуляции произвольного дыха­ния при разговоре, пении и т. д.

Показателем подвижности легких и грудной клетки является жизненная ем­кость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ — максимальный объем воздуха, который человек мо­жет выдохнуть после глубокого вдоха, отражает максимальные возможности ды­хательной системы. Величина ЖЕЛ зависит от возраста, пола, размеров, положе­ния тела, степени тренированности, состояния здоровья человека и т. д.

Морфофункциональные преобразования дыхательных путей и легких

У новорожденных носовые раковины относительно толстые, носовые ходы раз­виты слабо. Они интенсивно развиваются до 10 лет, окончательно формируются к 20 годам. Покровы нежные, хорошо снабжаются кровью и легко набухают. По­этому в первые годы жизни у детей часто возможно затрудненное дыхание.

Гортань у новорожденных короткая, широкая, расположена выше, чем у взрос­лых. Она быстро развивается в течение 4 лет жизни и в период полового созрева­ния. В 6-7 лет у детей появляются половые отличия. У мальчиков гортань крупнее, в 10-12 лет появляется выступ (кадык), в строении голосовых связок происходят изменения и голос мутирует. Слизистая оболочка гортани в этом возрасте особен­но восприимчива к раздражителям, микроорганизмам, воспалительным реакциям, она быстро набухает, поэтому голос часто меняется или пропадает.

Трахея и бронхи у новорожденных короткие, вследствие этого инфекция быс­тро проникает в легкие. Слизистые оболочки их тонкие, нежные и быстро пора­жаются инфекцией.

Легкие у плода плотные и спавшиеся. Они расправляются после первого вдо­ха и у новорожденных еще неразвиты. Образование альвеолярных ходов закан­чивается к 7-9 годам, альвеол —12-15 годам, легочной ткани — 15-25 годам. Уве­личение объема легких происходит до 25 лет.

Плод получает О2 и удаляет СО2 посредством плацентарного кровообраще­ния. Однако у него уже наблюдаются ритмические дыхательные движения часто­той 38-70 циклов в мин. Эти движения сводятся к небольшому расширению груд­ной клетки, которое сменяется более длительным спадом и еще более длительной паузой. В легких возникает небольшое отрицательное давление в межплевральной щели из-за отхождения наружного листка плевры и увеличения межплевральной щели. Дыхательные движения плода происходят при закрытой голосовой щели, поэтому в дыхательные пути околоплодная жидкость не попадает.

Дыхательные движения способствуют увеличению скорости движения кро­ви по сосудам и ее притоку к сердцу, что улучшает кровоснабжение плода. Они являются своеобразной формой тренировки той функции, которая понадобится организму после его рождения.

С момента рождения ребенка, еще до пережатия пуповины, начинается ле­гочное дыхание. Легкие полностью расправляются после первого вдоха.

Причинами первого вдоха являются:

избыточное накопление СО2 и обеднение О2 крови после прекращения пла­центарного кровообращения;

изменение условий существования;

раздражение кожных рецепторов (механо- и термоцепторов);

разное давление в межплевральной щели и дыхательных путях (может достиг­нуть 70 мм вод. ст., что в 10-15 раз больше, чем при последующем спокойном дыхании).

При осуществлении первого вдоха преодолевается значительная упругость легоч­ной ткани, которая обусловлена силой поверхностного натяжения спавшихся аль­веол. Для растяжения легких еще не дышавших детей давление воздушного пото­ка должно быть примерно в 3 раза выше, чем у детей, перешедших на спонтанное дыхание.

Процесс первого вдоха облегчается поверхностно активным веществом — сур­фактантом, которое в виде тонкой пленки покрывает внутреннюю поверхность альвеол. Сурфактант уменьшает силу поверхностного натяжения и работу, необхо­димую для вентиляции легких, а также поддерживает в расправленном состоянии альвеолы, предохраняя их от слипания. Это вещество начинает синтезироваться на

месяце внутриутробной жизни. При наполнении альвеол воздухом сурфактант мономолекулярным слоем растекается по поверхности альвеол. У нежизнеспособ­ных новорожденных, погибших от слипания альвеол, сурфактант отсутствует.

Давление в межплевральной щели новорожденного во время выдоха равно АД, во время вдоха уменьшается и становится отрицательным (у взрослых АД отрицательно и во время вдоха, и во время выдоха).

У новорожденных детей число дыхательных движений составляет 40-60 в мин, минутный объем дыхания* — 600-700 мл.

* Минутный объем дыхания (МОД) — количество воздуха прошедшего через дыхатель­ные пути за мин. МОД равен произведению глубины вдоха на частоту дыхания.

Частота, глубина, ритм и типы дыхания

Дыхание у детей частое и поверхностное, так как у них преобладает диафрагмаль­ное дыхание*, которое требует преодоления сопротивления органов брюшной полости (у детей относительно большая печень и частые вздутия кишечника).

Частота дыхания у детей разных возрастов:

Из-за легкой возбудимости дыхательного центра частота дыхания у детей сущест­венно меняется в течение дня под влиянием различных воздействий: психические возбуждения, физическая нагрузка, повышение температуры тела и среды.

До 8 лет частота дыхания у мальчиков несколько больше, чем у девочек. К пе­риоду полового созревания частота дыхания у девочек становится больше. Такое соотношение сохраняется в течение всей жизни.

У новорожденных и у грудных детей дыхание аритмично. Глубокое дыха­ние сменяется поверхностным. Паузы между вдохом и выдохом неравномерны. Продолжительность вдоха и выдоха у детей короче, чем у взрослых: вдох равен

5-0,6 с (у взрослых 0,98-2,82 с), а выдох — 0,7-1 с (у взрослых 1,62-5,75 с). Со­отношение между вдохом и выдохом становится таким же, как у взрослых, уже с момента рождения: вдох короче выдоха.

Грудное дыхание у новорожденного затруднено, так как грудная клетка имеет пирамидальную форму, а верхние ребра, рукоятка грудины, ключица и весь пле­чевой пояс расположены высоко, ребра лежат почти горизонтально, дыхательная мускулатура грудной клетки еще слаба. Когда ребенок начинает ходить и все чаще занимает вертикальное положение, его дыхание становится грудобрюшным**. С 3­

лет вследствие развития мышц плечевого пояса грудной тип дыхания*** начина­ет преобладать над диафрагмальным. Половые различия типа дыхания начинают проявляться с 7-8-летнего возраста, формирование заканчивается к 14-17 годам. В этом возрасте у девушек — грудной тип дыхания, а у юношей — брюшной.

Дыхательный объем (объем воздуха, который человек вдыхает и выдыхает в со­стоянии покоя) у новорожденного ребенка составляет всего 15-20 мл. Объем легких во время вдоха увеличивается незначительно. В этот период обеспечение организма О2 происходит за счет высокой частоты дыхания. В процессе развития организма с уменьшением частоты дыхания увеличивается дыхательный объем:

Относительный объем дыхания (отношение дыхательного объема к массе тела) у детей больше, чем у взрослых, поскольку у детей высокий уровень обмена ве­ществ и потребления О2.

ЖЕЛ определяется у детей в 5-6 лет, так как для этого необходимо активное и сознательное участие самого ребенка. У новорожденного определяют так назы­ваемую жизненную емкость крика. Считается, что при сильном крике объем вы­дыхаемого воздуха равен ЖЕЛ. В первые минуты после рождения он составляет 56-110 мл.

Особенности поступления кислорода у детей

В процессе развития организма общее количество поступающего в минуту О2 увеличивается, а его относительное потребление на 1 кг массы тела и дыхатель­ный эквивалент* уменьшаются.

У детей относительно высокое содержание О2 в выдыхаемом воздухе, так как у них, по сравнению с взрослыми, меньше кислорода переходит из альвеол в кровь. С возрастом содержание О2, а с ним и его парциальное давление в аль­веолярном воздухе становится ниже, а содержание и парциальное давление СО2 в альвеолярном воздухе возрастает.

У новорожденных газообмен осуществляется не только в альвеолах, но и в дыхательных ходах, поэтому соотношение между анатомическим и физиологичес­ким мертвым пространством (дыхательные пути, в которых не происходит газо­обмен) у них иное, чем у взрослых.

Мертвое дыхательное пространство у новорожденных равно 4,4-5 мл, что составляет 30-32 % от дыхательного объема. Альвеолярная вентиляция у ново­рожденных — 120-151 мл/мин/кг (по соотношению между мертвым дыхательным пространством, дыхательным объемом и частотой дыхания).

У ребенка 6-7 лет физиологическое мертвое дыхательное пространство в 2 раза меньше, чем у взрослого, оно занимает 22-26 % от дыхательного объема.

В 8-9 лет — 27 %, в 10-11 лет — 28 %. У подростков дыхательное пространство все еще меньше, чем у взрослого, но доля его в дыхательном объеме такая же, как у взрослых (33 %).

По мере развития ребенка с увеличением альвеолярной вентиляции увеличи­вается и скорость поступления О2 в альвеолы. Однако, поскольку уровень окис­лительных процессов с возрастом замедляется, то уменьшается количество О2 на

кг массы, поступающее в альвеолы за 1 мин.

Несмотря на то, что дыхательные движения совершаются с ранних этапов он­тогенеза, у плода и грудного ребенка дыхательный центр морфологически и функ­ционально не оформлены.

Дыхательные движения плода регулируются частью дыхательного центра, ко­торый расположен в продолговатом мозге. Высшие отделы дыхательного центра на регуляцию дыхания не влияют. Корковая (произвольная) регуляция дыхания возникает вместе с речью.

Дыхательный центр плода, новорожденных и грудных детей обладает низ­кой возбудимостью. С возрастом возбудимость дыхательного центра постепенно растет и в школьном возрасте становится такой же, как у взрослых. В период по­лового созревания возбудимость дыхательного центра повышается, что приводит к ухудшению координации дыхания. В этом периоде при небольшом снижении количества О2 во вдыхаемом воздухе часто возникает гипоксемия.

Особенности регуляции дыхания

Содержание О2 в крови влияет на регуляцию дыхательных движений у плода. При снижении содержания О2 увеличиваются частота и глубина дыхательных дви­жений, ЧСС, повышаются кровяное давление и скорость кругооборота крови.

При повышении содержания О2 в крови матери (например, при вдыхании чис­того О2) у плода прекращаются дыхательные движения и уменьшается ЧСС.

У новорожденного регуляция дыхания осуществляется стволовыми нервны­ми центрами.

У детей первых лет жизни отмечается более высокая устойчивость к кислородно­му голоданию, поскольку:

возбудимость дыхательного центра более низкая;

содержание О2 в альвеолярном воздухе более высокое;

окислительно-восстановительные реакции в ранние периоды жизни позво­ляют длительное время поддерживать обмен веществ на достаточном уровне даже в анаэробных (безкислородных) условиях.

Хеморецепторы рефлексогенных зон сердечно-сосудистой системы начинают функционировать еще до рождения. Они реагируют на относительно небольшое снижение концентрации О2 и повышение — СО2. У новорожденных изменения

вентиляции легких при снижении напряжения носят непродолжительный и нестойкий характер. С возрастом вентиляторный ответ на снижение напряжения О2 становится более стойким и выраженным. При одном и том же снижении пар­циального давления О₂ во вдыхаемом воздухе у детей и подростков МОД увели­чивается незначительно. Вентиляторный ответ на вдыхание СО2 у новорожден­ных детей выражен сильнее, чем у взрослых.

У детей увеличение вентиляции легких при физической нагрузке достигается за счет увеличения частоты дыхания, в то время как у взрослого — за счет углуб­ления дыхания. При частом и поверхностном дыхании воздух обменивается в воз­духоносных путях. Поэтому у детей более низкая, чем у взрослых, эффективность легочной вентиляции, которая даже у тренированных детей не может обеспечить должный газообмен организма при интенсивной работе.

У детей раннего возраста плохо развито произвольное дыхание, они не могут длительно задерживать дыхание при пении или чтении стихов.

Воздействие на дыхание наркотиков и различных токсических веществ тем сильнее, чем меньше возраст ребенка.

 

ВОЗРАСТНЫЕ АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Пищеварительная система — система органов, в которой происходит перевари­вание пищи, всасывание переработанных и выделение непереваренных веществ. Она включает пищеварительный тракт и пищеварительные железы.

Пищеварительный тракт — это трубчатая часть пищеварительной системы, в нем различают ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкую и толстую кишку (рис. 8.4). В свою очередь желудок, тонкий и толстый кишечник составля­ют желудочно-кишечный тракт.

Пищеварительные железы (слюнные, желудочные, кишечные, поджелудочная железа, печень) располагаются по ходу пищеварительного тракта и вырабатыва­ют пищеварительные соки.

Расщепление питательных веществ пищи происходит под влиянием трех видов ферментов:

протеолитические — расщепляют белки до полипептидов и аминокислот;

амилолитические — углеводы до дисахаридов и моносахаридов;

липолитические — жиры до жирных кислот и глицерина.

Пищеварение и всасывание — главные компоненты функциональной пищевари­тельной системы, которые поддерживают постоянный уровень питательных ве­ществ в организме.

Основная функция пищеварительной системы — поддержание такого уровня питательных веществ в организме, который обеспечивает нормальное течение обменных процессов. Уменьшение содержания питательных веществ в организ­ме через возбуждение хеморецепторов желудочно-кишечного тракта, сосудов и тканей нервным и гуморальным путем возбуждает части пищевого центра, расположенного в гипоталамической области. Это возбуждение вызывает:

выход резервных питательных веществ;

перераспределение резервных питательных веществ к более важным органам;

снижение уровня расхода питательных веществ и обменных процессов в клет­ках и тканях организма.

От момента приема пищи до поступления питательных веществ в кровь затрачи­вается время на переваривание и всасывание. Однако восстановление нормаль­ного уровня питательных веществ в крови начинается уже в момент поступления пищи в ротовую полость и желудок за счет передачи импульсов от рецепторов ротовой полости и желудка к гипоталамусу. После поступления питательных веществ в кровь происходит обменное насыщение, которое восстанавливает исход­ный уровень питательных веществ в организме.

Функционально пищеварительная система к моменту рождения морфологи­чески сформирована, однако является еще незрелой. Созревание этой системы происходит интенсивно в первые пять лет, особенно в 1-3 года, когда ребенок пе­реходит с молочного питания на искусственное и смешанное. В дальнейшем раз­виваются не только отдельные звенья системы питания и всасывания, но и пище- добывательная деятельность. Завершается созревание пищеварительной системы к 12 годам.

Морфофункциональные преобразования в полости рта

Полость рта у новорожденного и грудного ребенка относительно мала, альвео­лярные отростки и свод твердого нёба выражены слабо. Относительно большой язык почти полностью заполняет небольшую ротовую полость. В толще щек но­ворожденного имеются плотные жировые подушки. Вдоль челюстных отростков тянется плотный валик — дупликатура* слизистой оболочки. Видимая часть сли­зистой губ у новорожденного имеет поперечную складчатость. Все перечислен­ные анатомические особенности позволяют новорожденному наиболее схваты­вать сосок материнской груди при акте сосания.

Слизистая оболочка полости рта отличается яркой окраской, нежностью, обили­ем кровеносных сосудов и некоторой сухостью. Сухость полости рта связана с тем, что у детей с момента рождения слюнные железы, хотя и функционируют, но секреция слюны незначительна, так как:

слизистая рта бедна слюнными железами;

парные слюнные железы достаточно малого размера;

недостаточно развита ЦНС;

питание новорожденного ребенка — в основном грудное молоко, поэтому слюна играет незначительную роль в пищеварении.

У детей секреция слюны начинается сразу же после рождения, но в первые меся­цы слюны отделяется мало. С появлением молочных зубов слюноотделение уси­ливается. В ротовую полость детей, как и взрослых, открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушной, подчелюстной и подъязычной. Кроме крупных слюнных желез есть мелкие слизистые, они разбросаны почти по всей слизистой оболочке ротовой полости и языка. С возрастом железы увеличива­ются в размере, нарастает собственно железистая ткань, происходит расширение и разветвление железистых протоков. К 2 годам слюнные железы по своему стро­ению аналогичны строению взрослых.

С 4-6 месяцев жизни слюноотделение у грудных детей значительно усиливается. Дети не успевают своевременно проглатывать слюну, и она вытекает изо рта (фи­зиологическое слюнотечение). Усиление слюноотделения связано:

с раздражением тройничного нерва, прорезывающимися зубами;

увеличением относительной массы слюнных желез;

введением в пищу ребенка прикорма.

Всего у детей в сутки выделяется около 800 мл слюны.

Слюна детей представляет собой смесь секретов слюнных желез, имеет нейт­ральную реакцию, реже — слабокислую и слабощелочную, рН 6,0-7,8. В слюне об­наруживается фермент альфа-амилаза, который расщепляет крахмал. У новорож­денных этот фермент отличается небольшой активностью, в последующие месяцы его активность быстро нарастает, достигая максимума к 2-7 годам жизни. В груд­ном возрасте в слюне появляется второй фермент — мальтаза, которая также вырабатывается поджелудочной железой, способствует расщеплению мальтозы в глюкозу в процессе пищеварения.

Наибольшая ферментативная активность слюны — это период от 1 до 4 лет. Наряду с ферментами в слюне детей содержатся лизоцим, обладающий бактери­цидным действием, слизистое вещество муцин, некоторые азотистые вещества и ряд минеральных солей: фосфаты, бикарбонаты, натрий, калий, кальций.

Регуляция слюнной секреции детей осуществляется сложнорефлекторным пу­тем, причем безусловная слюнная секреция после приема пищи уменьшается, так как снижается возбудимость пищевого центра. Степень снижения возбудимости зависит от характера пищевых веществ. У новорожденных условно-рефлекторный компонент в регуляции секреции отсутствует.

Глотательные и сосательные рефлексы появляются у плода на 5 месяце раз­вития. Ребенок рождается с хорошо выраженным сосательным рефлексом. Соса­тельный центр находится в продолговатом мозгу.

Рефлекторная дуга сосательного рефлекса:

рецепторы слизистой рта;

центростремительные волокна входят в состав тройничного нерва;

центробежные волокна входят в состав тройничного, лицевого и подъязыч­ного нервов;

рабочий орган — жевательные мышцы, мышцы губ и рта, мышцы языка.

Акт сосания является врожденным безусловно-рефлекторным актом. На акт со­сания влияет комплекс раздражений с рецепторов губ и полости рта, которые являются афферентной частью безусловного пищевого рефлекса. Акт сосания в течение первых дней жизни становится более совершенным и автоматизиро­ванным за счет системы обратной афферентации, которая оценивает полезность произведенного действия, процессов саморегуляции и приспособительной дея­тельности.

Глотательный рефлекс еще более постоянен, чем сосательный. Только у силь­но недоношенных детей или с очень грубыми дефектами развития ЦНС этот реф­лекс может отсутствовать.

Морфофункциональные преобразования пищевода и желудка

Пищевод — мышечная трубка диаметром около 2,2 см и длиной 23-28 см, соеди­няющая глотку с желудком. В пищеводе выделяют шейную, грудную и брюшную части. Пищевод имеет несколько физиологических сужений. В нижней части на­ходится сфинктер, сокращение которого закрывает вход в желудок. При глотании сфинктер расслабляется и пищевой комок поступает в желудок.

Пищевод выполняет только транспортную функцию (путем последователь­ных сокращений кольцевых мышц сверху вниз). Скорость передвижения пищи к желудку составляет 1-9 секунд, в зависимости от консистенции.

Пищевод у детей раннего возраста имеет воронкообразную форму. Слизис­тая пищевода нежна, легкоранима, богата кровеносными и лимфатическими со­судами. Мышечный слой, эластическая ткань и слизистые железы развиты недо­статочно. У новорожденного длина пищевода равна в среднем 13,9 см, у детей в

месяцев — 16,6 см; в 1 год — 17,6 см; в 3 года — 20,5 см. К двум годам жизни появляются половые различия в длине пищевода: у девочек он короче.

Диаметр пищевода у 2-месячных детей равен 7-8 мм, в 6 месяцев — 9 мм. К концу первого года и до двух лет — 10 мм, в возрасте от 6 до 12 лет — 12­15 мм.

До двух лет верхняя граница пищевода при прямом положении головы рас­положена на уровне 4 и 5 шейных позвонков, к 12 годам — на уровне 5 и 6. Ниж­няя граница пищевода расположена на уровне середины 10 грудного позвонка и с возрастом ее расположение не меняется.

Желудок — это расширенный отдел пищеварительного канала, расположен­ный в верхней части брюшной полости под диафрагмой, между концом пищевода и началом двенадцатиперстной кишки. В нем происходит механическая и хими­ческая обработка пищи под действием желудочного сока.

В желудке различают переднюю и заднюю стенки, вогнутый (малая кривизна) и выпуклый (большая кривизна) края. Часть желудка, прилегающая к месту вхо­да пищевода в желудок, называется кардиальной, куполообразное выпячивание желудка — дно, или фундальная часть, средняя часть — тело желудка, а участок, переходящий в двенадцатиперстную кишку, — привратниковая, или пилоричес­кая, часть желудка.

У грудных детей желудок расположен горизонтально, когда ребенок начинает стоять и ходить, он принимает вертикальное положение. Свойственные взрос­лым пропорции между различными частями желудка устанавливаются у детей к 10-12 годам. Емкость желудка у новорожденного равна 30-33 мл. В дальнейшем она увеличивается приблизительно на 20-25 мл в месяц, достигая к трем месяцам 100 мл, к году — 250 мл.

Слизистая оболочка желудка в период раннего детства довольна толстая. В ней много кровеносных сосудов, мало эластической ткани, слабо развит мышечный слой и мало лимфатических узлов. Сфинктер входа в желудок выражен очень сла­бо, а мышечный слой привратника — достаточно сильно, поэтому ребенок пред­расположен к срыгиванию и рвотам.

Слизистая оболочка желудка имеет большое количество складок, в ямках которых располагаются железы, выделяющие желудочный сок. Различают желудочные (соб­ственные) железы, расположенные в области дна и тела, и железы привратника (пи­лорические). Желудочные железы многочисленны и содержат клетки трех видов:

главные — вырабатывающие ферменты;

обкладочные — выделяющие соляную кислоту;

добавочные — выделяющие слизь.

Пилорические железы не содержат клеток, образующих соляную кислоту.

Секреторная функция клеток понижена. Кислотность и ферментативная сила желудочного сока значительно увеличиваются к концу первого года.

Желудочный сок — бесцветная прозрачная жидкость кислой реакции (рН 1,0­1,5). За сутки у взрослого человека образуется 2,0-2,5 л желудочного сока. Благо­даря большому количеству сока пищевая масса превращается в жидкую каши­цу — химус.

В состав желудочного сока входят вода (99 %) и плотные вещества (1 %). Плотные вещества включают органические (ферменты, слизь, лизоцим) и неор­ганические (соляная кислота) компоненты.

Ферменты желудочного сока представлены протеазами и липазой. К основным протеолитическим ферментам относят пепсины А, В (парапепсин), С (гастриксин). Пепсин А и гастриксин, совместно действуя на разные виды белков, обеспечивают 95 % протеолитической активности желудочного сока. Пепсин А гидролизует бел­ки с максимальной скоростью при рН 1,5-2,0, гастриксин — при рН 3,2-3,5.

Желудочное содержимое у грудных детей даже в разгар пищеварения почти никогда не достигает большой кислотности, однако под действием пепсина рас­щепляется значительная часть белков молока. Количество пепсина у детей зависит от возраста, состояния здоровья, конституционных особенностей, способа вскар­мливания и др. Пепсин у детей имеет низкую активность.

В желудочном соке детей содержится фермент катепсин (первичная протеа- за), оптимальное действие которого при рН около 5-6.

Таким образом, при кормлении ребенка до 8 месяцев количество белковой пищи (кроме молока) должно быть ограничено.

Химозин — сычужный фермент, вызывает створаживание молока в присут­ствии ионов кальция, т. е. переводит растворимый белок казеиноген в нераство­римый казеин. Химозин желудочного сока детей действует при рН 6,0. Он может действовать не только при слабокислой, но и нейтральной и даже слабощелочной реакции, что важно для переваривания белков молока детей раннего возраста, у которых кислотность в желудке незначительна.

Липаза (липолитический фермент) переваривает эмульгированные жиры. Особенно легко гидролизует жиры молока. Активность ферментов с возрастом увеличивается. Липолиз у детей, находящихся на грудном вскармливании, про­исходит значительно энергичнее, чем у детей на искусственном питании, так как у первых расщепление жиров в желудке происходит не только за счет липазы, желудочного сока, но и за счет липазы женского молока.

Процесс отделения желудочного сока происходит в две фазы. Первая — мозго­вая, или сложнорефлекторная, фаза секреции — комплекс условных и безусловных рефлексов, возникающих в результате действия условных раздражителей (запах, вид пищи, звуковые раздражители, связанные с приготовлением пищи, обстанов­ка, разговоры о пище и т. п.) на рецепторы органов чувств и безусловного раздра­жителя (пищи) на рецепторы полости рта, глотки и пищевода. Сок, выделяющийся в первой фазе, является особенно ценным, так как он богат ферментами. И. П. Пав­лов назвал этот сок «запальным». Отделение «запального» сока вызывает аппетит и создает нормальные условия для пищеварения в желудке и тонком кишечнике. Красиво оформленная пища, соответствующая сервировка и эстетическая обста­новка стимулируют выделение запального сока и улучшают пищеварение.

Вторая — нейрогуморальная фаза секреции — состоит из комплекса безуслов­ных рефлексов, возникающих при прохождении пищи по ЖКТ, и гуморального влияния гормонов, образующихся в результате гидролиза пищевых веществ. Вто­рая фаза подразделяется на желудочную и кишечную.

Желудочная фаза наступает с момента попадания пищи в желудок в результате непосредственного раздражения рецепторов слизистой оболочки желудка пищей. Кишечная фаза начинается при переходе химуса из желудка в кишечник в резуль­тате воздействия на рецепторы кишечника, что рефлекторно изменяет интенсив­ность секреции.

Моторная функция желудка у детей раннего возраста несколько замедленна, перистальтика вялая. Пища находится в желудке детей при естественном вскарм­ливании приблизительно в течение двух-трех часов, а при искусственном — три- четыре часа.

Морфофункциональные преобразования кишечника

Двенадцатиперстная кишка — центральное звено пищеварительного конвейера, представляет собой начальный отдел тонкого кишечника, имеет форму подковы длиной 25-27 см у взрослого человека.

Поступающая из желудка пища в двенадцатиперстной кишке подвергается воздействию поджелудочного сока, желчи и кишечного сока, в результате чего ко­нечные продукты переваривания легко всасываются в кровь. Поджелудочный сок вырабатывается поджелудочной железой, желчь — печенью, кишечный сок — мно­жеством мелких желез, имеющихся в слизистой оболочке стенки кишки.

Двенадцатиперстная кишка у новорожденных располагается на уровне перво­го поясничного позвонка, имеет форму кольца. К 6 месяцам у нее определяются нисходящие и восходящие отделы, верхняя часть кишки находится на уровне две­надцатого грудного позвонка, у детей 7 лет — несколько ниже, у детей 12 лет — на уровне двенадцатого и первого поясничного. Двенадцатиперстная кишка у детей подвижна.

Пищеварение в двенадцатиперстной кишке у детей, как и у взрослых, совер­шается под влиянием сока поджелудочной железы, кишечного сока и желчи. Со­держимое желудка в виде пищевой кашицы, пропитанной кислым желудочным соком, порциями проходит из желудка в двенадцатиперстную кишку, куда откры­ваются общий желчный проток и проток поджелудочной железы. Смесь секретов поджелудочной железы, двенадцатиперстной кишки и печени образуют дуоде­нальный сок. Активность ферментов дуоденального сока с возрастом нарастает.

Поджелудочная железа является основным местом для выработки пищевари­тельных ферментов. Клеточное развитие поджелудочной железы заканчивается уже в первые месяцы жизни человека, а ее рост продолжается до 11 лет.

В состав сока поджелудочной железы входят ферменты (трипсиноген, амила­за, мальтаза, липаза) и неорганические вещества — соли натрия, калия, кальция, железа и др., создающие щелочную реакцию сока.

Механизм регуляции сокоотделения такой же, как и у взрослых: гумораль­ный (секретин, холецистокинин) и рефлекторный. Гуморальный механизм у де­тей играет наибольшую роль в процессе регуляции пищеварения.

Печень — мягкий, но плотный орган красно-коричневого цвета, состоит из четырех долей: большой правой доли, меньшей левой и гораздо меньших хвоста­той и квадратной долей, образующих заднюю нижнюю поверхность печени; рас­полагается в правом подреберье. Масса печени у взрослого человека около 1,5 кг.

Печень представляет собой сложнейшую «химическую лабораторию» и является многофункциональным звеном гомеостаза. Печень участвует в следующих про­цессах:

пищеварения — гепатоциты вырабатывают желчь;

углеводного обмена — поддерживает нормальный уровень сахара в крови за счет процессов гликогенеза, т. е. превращения глюкозы в гликоген с помощью гормона инсулина; при снижении сахара в крови депонированный в печени гликоген снова превращается в глюкозу (гликогенолиз);

белкового обмена — участвует в метаболизме протеинов, дезаминировании аминокислот, обезвреживании аммиака и превращении его в мочевину и кре- атинин, которые выводятся почками; продуцирует белки плазмы крови (аль­бумины, у- и ^-глобулины);

жирового обмена — синтезирует жирные кислоты, триглицериды, фосфоли­пиды, холестерин, кетоновые тела и участвует в их обмене; экстрагирует ли­пиды из крови и отвечает за их окисление в других тканях;

инактивации гормонов — стероидов, белково-пептидных гормонов, произ­водных аминокислот;

витаминного обмена — участвует в обмене, всасывании в кишечнике водо- и жирорастворимых витаминов А, D, Е, K;

депонирования витаминов A, D, B2, B6, B12, C, K, фолиевой и пантотеновой кислоты (витамин А хранится в печени около 10 мес., витамин D — 3-4 мес., витамин В12 — от 1 года до нескольких лет);

депонирования микроэлементов — железа (в виде ферритина), цинка, меди, марганца, молибдена, кобальта и др.;

депонирования крови — через печень за 1 мин протекает 1,2 л крови, 70 % которой поступает из органов пищеварительного тракта;

свертывания крови — синтезирует белки фибриноген, протромбин и др.;

разрушения эритроцитов крови;

обезвреживания (дезинтоксикации) токсических веществ — аммиака, индо­ла, скатола, фенола, алкоголя, ксенобиотиков и др.

Клетки печени у детей меньше, чем у взрослых. Дольчатость печени выявляется уже к первому году жизни. Печень богата железом. У восьмилетних детей печень имеет почти такое же строение, как у взрослого. Однако относительные размеры печени у детей больше, чем у взрослых.

Желчеобразование отмечается уже у трехмесячного плода. Интенсивность жел­чеобразования и желчеотделения с возрастом увеличивается. Желчь бедна желч­ными кислотами, холестерином, лецитином и солями, но богата водой, муцином, пигментами, а в период новорожденности — мочевиной. Количество отделяемой желчи у ребенка соответственно его массе в 4 раза больше, чем у взрослого.

Тонкий кишечник — самый длинный отдел пищеварительного тракта, распо­лагающийся между выходом из желудка и началом толстого кишечника. Длина тонкого кишечника у взрослого человека — 5-7 м, диаметр 3,0-3,5 см.

В тонком кишечнике проходят основные процессы переваривания пищи и заканчивается процесс пищеварения, начавшийся в желудке и двенадцатиперст­ной кишке (начальный отдел тонкого кишечника). Ферменты кишечного сока тон­кой кишки обеспечивают окончательное расщепление пищевых веществ.

Тонкий отдел кишечника начинается двенадцатиперстной кишкой, которая переходит в тощую, продолжающуюся в подвздошную.

Тонкий кишечник грудного ребенка относительно длиннее, чем у подростков, обладает хорошо развитой слизистой оболочкой при слабом мышечном слое.

Ворсинки тонких кишок и лимфатический аппарат развиты хорошо, миелини- зация нервных сплетений еще не закончена, ферментативная сила пищеваритель­ных желез у новорожденных незначительна, но с возрастом нарастает. В кишечном соке содержатся все необходимые ферменты для кишечного пищеварения, однако они менее активны в отличие от старшего возраста.

Состав кишечного сока: слизь — 40-50 %, NaHCO3 — 2 %, NaCl — 0,6 % (реак­ция сока щелочная, колеблется от 7,3 до 7,6); около 22 ферментов — эрепсин, ли­паза, амилаза, мальтаза, сахараза, нуклеаза, энтерокиназа, щелочная фосфотаза.

Таким образом, слабое развитие мышечного слоя и эластических волокон в кишечной стенке, нежность слизистой оболочки и богатство ее кровеносными сосудами, хорошее развитие ворсинок и складчатость слизистой оболочки при некоторой недостаточности секреторного аппарата и, наконец, незаконченность развития нервных путей являются важнейшими анатомо-физиологическими осо­бенностями детского кишечника. Эти особенности способствуют возникновению функциональных расстройств моторики и секреции у детей.

Регуляция кишечной секреции осуществляется рефлекторным и гумораль­ным путем.

Толстый кишечник располагается между тонким кишечником и анальным от­верстием. Он начинается слепой кишкой, имеющей червеобразный отросток (ап­пендикс), затем продолжается в ободочную кишку (восходящую, поперечную, нис­ходящую), далее — в сигмовидную кишку и заканчивается прямой кишкой. Общая длина толстого кишечника у взрослого человека — 1,5-2,0 м, ширина в верхних отделах 7 см, в нижних около 4 см.

Вдоль стенки толстой кишки проходят три продольные мышечные ленты, стягивающие ее и образующие вздутия. Слизистая оболочка толстого кишечника имеет складки, ворсинки отсутствуют.

В толстый кишечник пища поступает почти полностью переваренной, за ис­ключением пищевых волокон и очень небольшого количества белков, жиров и углеводов. В этом отделе желудочно-кишечного тракта преимущественно всасы­вается вода (1,0-1,5 л/сут.), благодаря чему в организме поддерживается опреде­ленный уровень водно-солевого обмена. Всасывание пищевых веществ в толстом кишечнике несущественно.

Гниение в кишечнике у здоровых грудных детей первых месяцев жизни от­сутствует, у них не образуются такие ядовитые продукты, как индол, скатол, фе­нол и др. В кишечнике детей старшего возраста одновременно протекают процес­сы брожения и гниения, характер и интенсивность которых зависит от особен­ностей пищи и бактериальной флоры кишечника.

Время прохождения пищи через желудочно-кишечный тракт зависит от относи­тельной длины пищеварительного тракта, а также от вида вскармливания:

при грудном вскармливании — 13 часов;

смешанном вскармливании — 14,5 часов;

искусственном вскармливании — 16 часов;

даче овощей — 15 часов.

Расщепление пищи, начатое в полости рта и желудке, продолжается в кишечнике. Пептоны и другие нерасщепленные в желудке белки подвергаются дальнейшему перевариванию, благодаря которому эти белки расщепляются до стадии амино­кислот, частично — до стадии полипептидов различной сложности. Последние подвергаются гидролизу за счет воздействия эрепсина. Действие трипсина у де­тей более значительно, чем пепсина, так как пептическое переваривание в раннем возрасте имеет второстепенное значение.

Желудочная, поджелудочная и кишечная липаза в сочетании с липазой жен­ского молока расщепляет жиры на жирные кислоты и глицерин.

Поскольку пищеварительная система и ферментативный аппарат недоста­точно развиты, для ребенка необходимо своеобразное питание, особенно в пер­вый год жизни. Следует соблюдать периодичность кормления ребенка в течение суток, учитывать количество и химический состав молока, которое употребляет ребенок.

Особенности всасывания у детей

Всасывание — физиологический процесс переноса веществ из полости пищева­рительного тракта в кровь и лимфу. Всасывание происходит на протяжении всего пищеварительного тракта.

Всасывание переваренных пищевых веществ из пищеварительного канала со­вершается, главным образом, в желудке и тонких кишках. В последних находятся особые всасывающие органы — ворсинки, через которые омыленные в эмульсию жиры поступают в лимфатические сосуды. Другие составные части пищи (белки, пептоны, сахар, соли, вода и др.) поступают прямо в кровеносную систему через стенки капилляров. В толстых кишках всасывается только вода.

Жиры всасываются в виде глицерина, мыл и жирных кислот. Последние, всту­пая в соединение со щелочами кишечника, желчи и панкреатического поджелудоч­ного сока, омыляются и становятся растворимыми в воде.

Углеводы всасываются в виде моносахаридов и частично в виде декстринов, а белки — в виде аминокислот.

Важную роль при всасывании играют физиологические свойства эпителиаль­ных клеток кишечника, которые обладают избирательной способностью по отно­шению к всасываемым веществам, т. е. одни вещества определенные части кишеч­ника всасывают легко и быстро, а другие не пропускают.

Энергия всасывания у детей раннего возраста значительно больше, чем у де­тей старших и взрослых. У детей более раннего возраста в желудке интенсивно всасываются водные растворы.

Чем младше ребенок, тем более проницаема кишечная стенка как для продук­тов неполного переваривания пищи, так и для микробов.

 

ВОЗРАСТНЫЕ АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯ

Выделение — неотъемлемая часть обмена веществ и энергии. Оно направлено на поддержание постоянства внутренней среды организма и представляет собой функ­циональную систему, конечным приспособительным результатом которой являет­ся выделение из организма продуктов жизнедеятельности.

Выделение осуществляется кожей (потовыми и сальными железами), почка­ми, легкими, желудочно-кишечным трактом и другими органами.

Развитие потовых и сальных желез

Кожа выполняет выделительную функцию за счет потовых желез и, в меньшей степени, сальных желез. С потом удаляются вода, мочевина, мочевая кислота, кре- атинин, молочная кислота, соли щелочных металлов (особенно натрия), органи­ческие вещества, микроэлементы, летучие жирные кислоты и др.

Малые потовые железы обнаруживаются у детей на 4-5 месяце внутриутроб­ной жизни, и к моменту рождения многие из них способны функционировать. Однако полного развития большинство потовых желез достигают лишь к 5-7 го­дам жизни.

Количество потовых желез на 1 см² кожи у новорожденных значительно боль­ше, чем у взрослых. С возрастом оно уменьшается, но еще и в 7 лет в несколько раз превышает количество потовых желез взрослых. С возрастом увеличивается количество активных (функционирующих) потовых желез, особенно в первые два года жизни ребенка.

Потовыделение начинается с 3-4 недели жизни ребенка. На 1 кг массы тела в сутки у детей в возрасте 1 месяца выделяется 30-35 г пота. Потоотделение у детей 1 года жизни начинается при более высокой температуре окружающего воздуха. Интенсивное потоотделение на ладонях отмечается в 1 год и 5-7 лет.

У новорожденных и детей грудного возраста снижение потоотделения на хо- лодовое раздражение выражено очень слабо.

Большие