Предмет, теоретические и прикладные задачи возрастной анатомии и физиологии и гигиены. Методы исследований, связь с другими науками.

Понятие о росте и развитии организма. Закономерности роста и развития. Гетерохронность развития.

Рост и развитие. Данные понятия являются одним из основных понятий в биологии. Рост - это увеличение массы и линейных размеров индивидуума, его отдельных органов за счет увеличения числа и массы клеток, неклеточных образований в результате преобладания процессов анаболизма над процессами катаболизма. Рост относится к количественным изменениям.

 

Развитие. под развитием понимается качественные изменения в организме. В детском организме они заключаются в усложнении организма, их взаимоотношений и процессов регуляции. Однако рост и развитие ребенка тесно взаимосвязаны и обуславливают друг друга. Постепенные количественные изменения, происходящие в процессе роста, приводят к качественным изменениям.

 

Рост и развитие всех органов и физиологических систем организма детей происходит неодновременно и неравномерно, то есть гетерохронно. Прежде всего развиваются и совершенствуются те органы, функционирование которых жизненно необходимо организму. Так, например, сердце функционирует уже на третий неделе пренатального онтогенеза, а почки формируются значительно позднее и вступают в действие только у новорожденного ребенка.

Гетерохронность развития не отрицает его гармоничности, поскольку неодновременное созревание морфофункциональных систем организма ребенка обеспечивают ему необходимую подвижность, надежность, функционирование целостного организма и оптимальное (гармоничное) взаимодействие с усложняющимися в процессе развития условиями внешней среды.

Очередность созревания функциональных систем определяется задачами очередного этапа развития: вслед за функциональной системой акта сосания созревает функциональная система акта жевания и слюноотделения, что знаменует переход с молочного вскармливания на смешанное питание. Таким образом, на каждом этапе онтогенеза уровень развития организма соответствует требованиям среды и задачам дальнейшего развития. Н.П.Гундобин утверждал, что про ребенка нельзя говорить, будто он «слаб» и «немощен». Все функциональные системы маленького ребенка обладают достаточным уровнем надежности для функционирования в тех конкретных условиях, в которых ребенок живет, т.е. обеспечивают его приспособленность к реалиям окружающего мира. На этом же настаивал и И.А.Аршавский. Однако, границы адаптивных возможностей ребенка существенно уже, чем у взрослых. По этой причине ребенок предъявляет повышенные требования к условиям обитания, что определяет особые гигиенические и психолого-педагогические характеристики среды, в которой проходит рост, развитие, обучение и воспитание ребенка.

Общая характеристика органов кровообращения. Особенности кровообращения плода. Строение сердца, его возрастные особенности. Возрастные изменения частоты и силы сердечных сокращений, кровяного давления.

Строение и функции сердечно-сосудистой системы Кровообращение — непрерывное движение крови по системе кровеносных сосудов и полостей сердца, обеспечивающее транспортную функцию крови, обмен веществ между всеми тканями организма и внешней средой и поддержание постоянства внутренней среды — гомеостаз. Сердечно-сосудистая система (система кровообращения) состоит из сердца и кровеносных сосудов: артерий, вен, капилляров, артериол и венул. Она выполняет ряд важных для жизнедеятельности организма функций:• обеспечивает кровоснабжение органов и тканей, транспортируя к ним кислород, воду, белки, углеводы, жиры, минеральные вещества, витамины • удаляет из тканей углекислый газ и другие вредные продукты обмена, образующиеся в процессе жизнедеятельности; • обеспечивает теплорегуляцию и гуморальную регуляцию в организме; • является важным фактором иммунитета. Циркуляция крови в сердечно-сосудистой системе у позвоночных животных и человека дополняется лимфооттоком от органов и тканей организма по системе сосудов, узлов и протоков лимфатической системы, впадающих в венозную систему в месте слияния подключичных вен (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Схема кровеносной и лимфатической систем

Кровеносные сосуды — замкнутая система, в которой кровь непрерывно циркулирует от сердца к тканям и обратно к сердцу. Кровь движется по сосудам, образующим большой и малый круги кровообращения (см. рис. 5.1). Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка и закачивается в правом предсердии. Он берет начало 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, 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.

Большой круг кровообращения обеспечивает кровью все органы и ткани. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка и заканчивается в левом предсердии. Легочная артерия от правого желудочка несет венозную (бедную кислородом) кровь. Разветвляясь на две ветви, идущие к правому и левому легким, артерия делится на более мелкие артерии, артериолы и капилляры, которые служат для удаления из альвеол углекислого газа и обогащения 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 предсе дие.

Малый круг кровообращения обеспечивает кровоснабжение легких.Сердце — центральный орган системы кровообращения, функцией которого является ритмическое нагнетание в артерии крови, притекающей из вен. Имеет вид конуса: расширенная часть — основание сердца, узкая часть — верхушка (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Строение сердца человека: а — внешний вид; б — фронтальный срез Сердце расположено в грудной полости позади грудины. Оно размещается в околосердечной сумке, которая имеет два листка: наружный (перикард) сращен с грудиной, ребрами, диафрагмой; внутренний (эпикард) покрывает сердце и срастается с его мышцей. (Подробнее об этом см. ниже.Масса сердца зависит от возраста, пола, размеров тела и физического развития, у взрослого человека масса составляет 250—300 г у женщин и 300—350 г у мужчин.Сердце — центральный орган системы кровообращения, функцией которого является ритмическое нагнетание в артерии крови, притекающей из вен.Сердце — полый мышечный орган, состоящий из четырех камер, образованных сердечной мышцей — двух предсердий и двух желудочков. Сердце разделено сплошной перегородкой на две половины: правую и левую, каждая из которых имеет свое предсердие и желудочек. Межпредсердная перегородка обеспечивает раздельный кровоток по малому и большому кругам кровообращения, препятствуя смешению венозной и артериальной крови. Предсердия и желудочки отделены друг от друга предсердно-желудочковыми клапанами, строение которых обеспечивает однонаправленный ток крови из предсердия в желудочек.Мышечная ткань сердца состоит из трех слоев: внутренний (эндокард), наружный (эпикард), который входит в состав околосердечной сумки,и срединный (миокард), характерной особенностью которого является автоматизм, обеспечивающий сокращения. Эндокард состоит из плоского однослойного эпителия и образует клапаны, которые работают пассивно под действием тока крови. Эндокард выстилает изнутри предсердия, желудочки и лепестки клапанов — митрального, трехстворчатого, клапана аорты и клапана легочного ствола. Эпикард образован слоем клеток эпителиального типа, формирует наружную поверхность сердца и переходит в париетальный перикард — париетальный листок околосердечной сумки. Околосердечная сумка содержит 5—20 мл перикардиальной жидкости, которая облегчает скольжение сердца при сокращении и снижает трение. Миокард представлен сердечной мышечной тканью. Он состоит из рабочих (сократительных), проводящих и секреторных кардиомиоцитов — мышечных клеток сердца. Каждый кардиомиоцит окружен соединительной тканью, богатой сетью капилляров. Миокард выполняет функции возбудимости, автоматизма, проводимости и сократимости.Возбудимость — способность возбуждаться (генерировать потенциал действия) в ответ на воздействие раздражителя.Автоматизм — способность самостоятельно генерировать потенциал действия для сокращения миокарда всего сердца.Сократимость — способность сокращаться, реализуя тем самым насосную функцию сердца.Проводимость — способность проводить потенциал действия.Различные воздействия способны оказывать положительное или отрицательное влияние на функции миокарда. Изменяются: частота сердечных сокращений, т.с. автоматизм (хронотропное действие); сила (инотроиное действие); скорость предсердно-желудочкового проведения (дромотроиное действие); возбудимость (батмотропное действие). Рабочие кардиомиоциты содержат сократительный аппарат и депо кальция (цистерны и трубочки саркоплазматического ретикулума). Эти клетки при помощи межклеточных контактов (вставочные диски) объединены в сердечные мышечные волокна (функциональный синцитий). Проводящие кардиомиоциты образуют проводящую систему сердца, в том числе водители ритма. Главное свойство водителей ритма — способность в диастолу (расслабление сердечной мышцы в интервале между сокращениями) генерировать электрический импульс, т.е. самовозбуждаться. Затем электрический импульс распространяется по проводящей системе и вызывает сокращение миокарда.Водители ритма в разных отделах проводящей системы сердца характеризуются неодинаковой скоростью спонтанной диастолической деполяризации. Максимальная скорость — в клетках синусно-предсердного (синусного) узла: он генерирует потенциал действия с частотой 60—90 в минуту (что обеспечивает сокращение сердца с такой же частотой). Синусный узел является главным водителем ритма — это водитель ритма первого порядка. При его активности, характерной для нормально функционирующего сердца, активность нижележащих водителей ритма подавлена. При нарушениях проведения электрического импульса по проводящей системе сердца из-за се патологических изменений возникают сердечные блокады и другие нарушения ритма. Секреторные кардиомиоциты — часть кардиомиоцитов предсердий (преимущественно правого), синтезируют и секретируют вазодилататор ат- риопептин, регулирующий АД.В правое предсердие впадают верхняя и нижняя полые вены, а в левое — четыре легочные вены. Из правого желудочка выходит легочный ствол (легочная артерия), из левого — аорта. В месте выхода сосудов располагаются полулунные клапаны. Эффективная насосная функция сердца зависит от однонаправленного движения крови из вен в предсердия и далее в желудочки, создаваемого четырьмя клапанами (на входе и выходе обоих желудочков). Все клапаны (предсердно-желудочковые и полулунные) закрываются и открываются пассивно.В норме скорость кровообращения (скорость кругооборота крови) составляет 15 с. Средняя скорость движения крови выше в аорте (30 см/с), постепенно снижается в мелких артериях и наименьшая в капиллярах (0,026 см/с), общее поперечное сечение которых в 1000 раз больше, чем в аорте. Средняя скорость кровотока снова увеличивается в венах и становится относительно высокой в полых венах (14 см/с). Движение крови по венам осуществляется в результате насосной функции сердца. Дополнительно венозный кровоток усиливается во время вдоха за счет отрицательного давления в грудной полости и сокращений сдавливающих вены скелетных мышц конечностей (преимущественно нижних).Циркуляцию крови по сердечно-сосудистой системе обеспечивает насосная функция сердца. Сердце сокращается ритмично благодаря попеременным сокращениям предсердий и желудочков. Во время сокращения предсердий происходит расслабление желудочков; во время сокращения желудочков — расслабление предсердий. Сокращение миокарда называется систолой, расслабление — диастолой. Желудочки во время диастолы заполняются кровью, а во время систолы — выбрасывают ее в аорту и легочный ствол, реализуя основную функцию сердца — насосную. Систоле желудочков предшествует систола предсердий. Таким образом, предсердия служат вспомогательными насосами, способствующими заполнению желудочков.

Различают три фазы сердечной деятельности:

• • систола предсердий — 0,1 с;
• • систола желудочков — 0,3 с;
• • диастола предсердий и желудочков (общая пауза) — 0,4 с.
• При большой физической нагрузке сердце сокращается чаще, чем 75 раз в минуту, продолжительность общей паузы при этом уменьшается.

ЧСС у взрослого в покое составляет 60—80 ударов в минуту.

Особенности белкового, углеводного, жирового, водно-солевого обмена в детском возрасте. Энергетический обмен. Затраты энергии на рост и развитие детского организма. Терморегуляция, возрастные особенности.

Энергетический обмен. Затраты энергии на рост и развитие детского организма. Обмен веществ и энергии — одна из важнейших качественных особенностей живой природы и основная функция живого организма. С прекращением прекращается и жизнь. Развитие ребенка происходит за счет протекающего в организме обмена веществ и энергии необходимых для жизни веществ и выделения из него продуктов распада. Обмен веществ (метаболизм) обеспечивает жизнедеятельность организма при взаимосвязи с внешней средой. Согласно закону сохранения энергии, энергия не возникает из ничего и не исчезает, переходит из одной формы в другую. Следовательно, суммарное потребление энергии организмом должно быть равно суммарному количеству энергии, выделяется в процессе жизнедеятельности. Метаболизм — основное условие жизни. Он включает два разнонаправленных процесса: -Анаболизм. Анаболизм, основу составляют процессы ассимиляции, обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур. -Катаболизм. В основе катаболизма лежат процессы диссимиляции,. расщепления сложных молекул пищевых белков, жиров и углеводов до простых веществ с выделением энергии, необходимой для обеспечения процессов жизнедеятельности. Процессы ассимиляции и диссимиляции в здоровом взрослом организме находятся в динамическом равновесии. В детстве, происходит усиленный рост, преобладают процессы ассимиляции. В старости — диссимиляции. Единственным источником энергии для живого организма служит химический процесс биологического окисления белков, жиров и углеводов. Организм на некоторое время лишен пищи, его жизнедеятельность поддерживается за счет окисления накопленных заранее резервов углеводов, жиров (жировая ткань), белков (мышечная ткань). Выполняющие функцию накопителей энергии, является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Энергия используется для движения. Или химического взаимодействия молекул. Именно молекулы АТФ выполняют в клетке функцию накопителя энергии. Энергозатраты организма складываются из двух частей: -основного обмена (энергетические затраты, идущие на поддержание жизни организма в покое) У детей уровень основного обмена веществ высокий, масса тела незначительна. С возрастом изменяется как интенсивность окислительных процессов, и масса тела. Обмен веществ у детей всегда интенсивный, чем у взрослых. И не бывает постоянным в пределах одной возрастной группы, тесно связан с процессами роста и развития организма и состоянием нервной системы. Величина основного обмена зависит от возраста, пола и упитанности. В среднем у мужчин составляет в сутки 7140-7560 кДж, у женщин — 6420-6800 кДж. Для каждого человека величина основного обмена постоянна. -рабочего обмена (энергетические затраты идущие на различные процессы жизнедеятельности (передвижение в пространстве, выполнение работы.)) У развивающегося организма значительная часть энергии тратится на рост и развитие. Динамика возрастных изменений основного обмена не сводится к простому понижению интенсивности метаболизма. На разных возрастных этапах периоды, характеризующиеся быстрым снижением интенсивности обмена, сменяются возрастными интервалами. В которых обмен стабилизируется. Чем относительная скорость роста, тем значительнее в период снижение интенсивности основного обмена. Особенности белкового, углеводного, жирового, водно-солевого обмена в детском возрасте. Правильное питание обеспечивает рост и развитие детей. Энергия, материалы для обновления и роста клеток и тканей обеспечиваются пищей. Потребность организма в энергии связана с массой тела, физической активностью, скоростью роста и обновления организма. Эту энергию организм человека получает в виде потенциальной энергии питательных веществ, аккумулированной в химических связях молекул жиров, белков и углеводов. Которая высвобождается в процессе биологического окисления. Суточный рацион питания должен содержать необходимые для организма вещества: Белки выполняют пластическую и энергетическую функции в организме и не имеют депо. Белки (протеины) необходимы для обновления клеток, построения мышц, выработки гормонов. Дефицит белка приводит к ослаблению высшей нервной деятельности (ухудшению памяти, мышления, развитию невротических состояний), снижению физической и умственной работоспособности и увеличению потребности во сне. Содержится в продуктах животного происхождения (молочные продукты, яйца, мясо, рыба). Источником белков растительного происхождения являются бобовые (горох, фасоль, чечевица), злаковые (гречневая, овсяная, рисовая крупа), орехи. Жиры выполняют пластическую и энергетическую (9,3 ккал/г) функции в организме, откладываются в депо и вызывают ощущение сытости, позволяет уменьшить объем потребляемой пищи. При избыточном поступлении снижается усвояемость пищи, увеличиваются запасы в депо (подкожно-жировой клетчатке, сальнике, околопочечной капсуле) и возрастает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Отложение жира в организме происходит. обильном углеводном питании в результате перехода углеводов в жиры. Растительный жир содержит не меньше калорий, чем животный. Углеводы выполняют (4,1 ккал/г) в организме энергетическую функцию и депонируются в печени и мышцах в виде гликогена. За счет углеводов должно восполняться не менее 50 % суточных энергозатрат организма. Перегрузка организма углеводами вызывает снижение сопротивляемости инфекционным заболеваниям, обострение аллергических реакций, у подростков и нарушение эндокринной функции и развитие ожирения. Источниками углеводов в питании служат главным образом продукты растительного происхождения — хлеб, крупы, картофель, овощи, фрукты, ягоды. Из продуктов животного происхождения углеводы содержатся в молоке (молочный сахар). Витамины регулируют химические и физиологические процессы в организме. Потребность в витаминах увеличивается при возрастании физических, умственных нагрузок, наличии острых. Или хронических заболеваний, беременности, кормлении. В условиях холодного климата, при повышенном потоотделении и т. д. Витамин С повышает иммунитет, укрепляет стенки кровеносных сосудов, улучшает функции печени, нервной и эндокринной систем, способствует усвоению белков, витаминов, железа. Содержится в ягодах шиповника, черной смородины, укропе, капусте, цитрусовых. Суточная потребность — 70—100 мг. При гиповитаминозе возникают рыхлость и кровоточивость десен, хрупкость костей и суставные боли, при авитаминозе — цинга. Витамин Р (рутин) с витамином С увеличивает прочность кровеносных сосудов, способствует накоплению в тканях витамина С, стимулирует тканевое дыхание. Им богата черноплодная рябина, смородина, цитрусовые, капуста, яблоки, томаты, вишня, краснокочанная капуста. Суточная потребность — 25 — 50 мг. Витамин В (тиамин) необходим для образования медиатора ацетилхолина (передатчика нервных импульсов), участвует в белковом, углеводном и жировом обмене веществ. Улучшает работу нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и пищеварительной систем. Тиамином богаты крупы (гречневая, пшено), горох, фасоль, свинина, печень, хлеб из муки второго сорта, дрожжи. Суточная потребность — 1,4 — 2,4 мг. При гиповитаминозе наблюдаются нарушение функций ЦНС и коры головного мозга (утомляемость, отсутствие аппетита), снижение сопротивляемости инфекциям. Витамин В2 (рибофлавин) входит в состав ферментов, улучшает остроту зрения, состояние нервной системы, кожи, слизистых оболочек, функции печени, кроветворение. 60 % витамина поступает с продуктами животного происхождения (печень говяжья, яйца, сыр, скумбрия, творог), 40 %. С растительными (гречневая крупа, зеленый горошек). Суточная потребность — 2 —3 мг. При гиповитаминозе возникают трещины губ, языка, углов рта, кожи, поражение глаз, светобоязнь. Витамин РР (никотиновая кислота) входит в состав важнейших ферментов организма, расширяет мелкие сосуды, участвует в процессах клеточного дыхания, влияет на кроветворение. Содержится в мясных продуктах, много — в зерновых. Но из них плохо усваивается. Суточная потребность — 15 — 25 мг. При гиповитаминозе нарушается синтез гормонов, возникают болезни кожи, желудочно-кишечного тракта и нервной системы. Витамин В 6 (перидоксин) необходим для усвоения организмом аминокислот, участвует в регуляции жирового обмена в печени, обмене холестерина, образовании гемоглобина. Содержится в мясе животных и птиц, рыбе (палтус, скумбрия, сельдь), крупах, хлебе из муки второго сорта, картофеле, фасоли. Частично образуется микрофлорой кишечника. Суточная потребность — 1,5 —3,0 мг. При гиповитаминозе наблюдаются повышенная раздражительность, судороги, анемия. Витамин В12 необходим для нормального кроветворения, усвоения организмом аминокислот, образования холина и нуклеиновых кислот, нормализации жирового обмена в печени. Содержится в печени, мясных продуктах, яйцах, рыбе (сельдь, скумбрия, сардины). Витамин В12 отсутствует в растительных продуктах. Суточная потребность — 0,002 — 0,003 мг. При гиповитаминозе развиваются анемия, нарушается координация движений, снижается чувствительность. Витамин В3, (пантотеновая кислота) участвует в синтезе жирных кислот, стероидых гормонов и соединений. Содержится в зерновых, бобовых, картофеле, печени, яйцах, рыбе. Суточная потребность — 10 мг. При гиповитаминозе отмечаются общая слабость, головокружение, нейромоторные нарушения, дерматиты, поражение слизистых оболочек. Фолиевая кислота необходима для синтеза ферментов, стимулирует процессы кроветворения. Содержится в зеленых листьях овощей, мясе, печени, молоке, дрожжах. Суточная потребность — 0,4 мг. Витамин Н (биотин) участвует в обмене веществ, переносит С 02, содержится в молоке, яичном желтке, печени. Суточная потребность — 0,15 — 0,20 мг. Гипоавитаминоз проявляется себорейным дерматитом. Витамин А регулирует обменные процессы в коже, слизистых оболочках, повышает иммунитет, обеспечивает сумеречное зрение и улучшает

Предмет, теоретические и прикладные задачи возрастной анатомии и физиологии и гигиены. Методы исследований, связь с другими науками.

Анатомия детей и подростков – наука о форме и строении растущего организма в связи с функциями отдельных его органов и систем.

  Физиология детей и подростков – это наука, которая изучает качественные взаимоотношения между растущим организмом человека и окружающей его экологической средой в целях установления возрастной нормы показателей внутренней среды (гомеостаза) для каждого возрастного периода при тех или иных условиях экологической среды.

  Гигиена детей и подростков (прикладная физиология) – наука, изучающая количественные взаимоотношения растущего организма с окружающей его экологической средой: сколько необходимо света для оптимальной работы зрительного анализатора, каков должен быть оптимальный уровень шума для функционирования слухового анализатора, какой комфортный уровень тепла необходим для кожного анализатора и проч.

Физиология детей и подростков является научной основой всех дисциплин, касающихся детей и подростков (педагогика, психология, педиатрия, гигиена и т.д.)

Цель дисциплины “Возрастная анатомия, физиология и гигиена” – повысить компетентность будущего педагога в области строения и функционирования растущего организма, изменяющегося под влиянием факторов внешней экологической среды (педагогический процесс, микроклимат класса, освещение, физические нагрузки, питание)

 Человек всегда живёт в конкретных условиях окружающей среды, с которой он взаимодействует. Непрерывное взаимодействие и приспособление к среде обитания – общий закон существования живого. Отсюда связь физиологии с экологической физиологией, которая изучает воздействие на живой организм разнообразных факторов внешней среды и способы приспособления организма к действию этих факторов.

Физиология развития переплетается с наукой антропологией, в задачи которой входит всестороннее изучение человека.

Физиология тесно связана с гигиеной, поскольку именно физиологические закономерности выступают в качестве теоретических основ гигиенических требований и рекомендаций.

Формирование ценности здоровья и здорового образа жизни – задачи педагогической валеологии, которая черпает фактический материал и основные теоретические положения из физиологии развития.

Предмет исследования возрастной физиологии – закономерности и особенности жизнедеятельности организма на ранних этапах онтогенеза.

 Теоретические задачи физиологии развития:

1. Выяснение основных закономерностей возрастного развития.

Прикладные задачи:

1. Оценка “ возрастной нормы”.
2. Определение временных границ возрастных периодов. (Возрастная периодизация онтогенеза)
3. Выявление сенситивных (наиболее чувствительных к внешнему воздействию) и критических периодов развития.

Методы исследования в возрастной физиологии: