Зрительный и слуховой анализаторы, возрастные особенности.
Периферический отдел зрительного анализатора представлен глазом, который состоит из глазного яблока, расположенного в глазнице, и вспомогательных органов. Проводниковый отдел зрительного анализатора начинается зрительным нервом, который направляется из глазницы в полость черепа, где образуя перекрест направляются к среднему и промежуточному мозгу, затем в затылочную область коры головного мозга, где расположен центральный отдел зрительного анализатора.
Глазное яблоко - периферический отдел зрительного анализатора, является системой, преломляющей световые лучи. К преломляющим средам относятся роговица, жидкость передней камеры глаза, хрусталик и стекловидное тело. Радужная оболочка, как диафрагма в фотоаппарате, регулирует поток света. Заложенные в ней циркулярные мышцы получают парасимпатическую иннервацию, при повышении тонуса - величина зрачка уменьшается, радиальные мышцы получают симпатическую иннервацию, при повышении тонуса зрачок увеличивается.
Хрусталик имеет формы двояковыпуклой линзы, основная функция которой - преломление проходящих через него лучей и фокусировка изображения на сетчатке. Изменение формы хрусталика (аккомодация), достигается при сокращении или расслаблении цилиарной мышцы. Механизм аккомодации обеспечивается подкорковыми и корковыми центрами, регулирующие тонус цилиарной мышцы.
Проводящие пути зрительного анализатора. Три первых нейрона зрительных путей заложены в сетчатке (клетки с окончанием в виде палочек и колбочек). Они передают импульсы биполярным клеткам, а те - ганглиозным клеткам, аксоны которых составляют зрительный нерв. В области турецкого седла происходит частичный перекрест зрительного нерва и формируются два зрительных тракта (волокна правого и левого глаза), которые заканчиваются в подкорковых центрах: латеральных коленчатых телах, верхних буграх четверохолмия и подушке зрительного бугра. Далее волокна отправляются в затылочную область коры.
Возрастные особенности зрительного анализатора.
Для ясного различения предметов, находящихся на близком или далеком расстоянии, необходимо определенным образом приспосабливать глаз. Эта способность видеть на близком и далеком расстоянии называется аккомодацией. Аккомодация связана с изменением формы хрусталика. Хрусталик становится выпуклым при рассматривании предметов, находящихся на близком расстоянии от глаза, и наоборот, уплощается при взгляде на предметы, расположенные дальше. Способность глаза к ясному видению предметов на различных расстояниях с возрастом изменяется. У детей вследствие большой эластичности хрусталик может быстро изменять свою форму. С возрастом эта способность снижается.
В процессе развития существенно меняется цветоощущения ребенка. У новорожденного в сетчатке функционируют только палочки, колбочки еще незрелые и их количество невелико. Своего максимального развития ощущение цвета достигает к 30 годам и затем постепенно снижается. Важное значение для формирования этой способности имеет тренировка. Усиленные упражнения ускоряют развитие цветоощущений.
Интересно также отметить, что быстрее всего ребенок начинает узнавать желтые и зеленые цвета, а позднее - синий. Узнавание формы предмета проявляется раньше, чем узнавание цвета. При знакомстве с предметом у дошкольников первую реакцию вызывает его форма и в последнюю очередь цвет.
С возрастом повышается также острота зрения и улучшается стереоскопическое зрение (слияние двух образов видимого пространства в один).
Наиболее интенсивно стереоскопическое зрение изменяется до 9-10 лет и достигает к 17-22 годам своего оптимального уровня.
В дошкольном возрасте, а особенно с началом обучения в школе, дети начинают уделять все больше времени рисованию, вырезыванию и склеиванию, письму и чтению. Во время занятий они нередко принимают неправильное положение тела и значительно наклоняют голову. Такое положение головы при продолжительных занятиях затрудняет отток крови от глаз, вследствие чего увеличивается внутриглазное давление. Последнее имеет определенное значение для постепенного удлинения передне-задней оси глаз. Изображение от более отдаленных предметов при этом уже не попадает в сетчатку.
Таким образом, учебные занятия в школе, организованные без достаточного учета гигиенических требований, основанных на возрастных анатомо-физиологических особенностях глаза, могут повлечь за собой развитие у детей близорукости.
Слуховой анализатор
Слуховой анализатор предназначен для восприятия периодических сгущений и раздражений воздушной или другой среды, которые создаются источником колебаний. Периферический конец слухового анализатора представлен ухом. Ухо делится на наружное, среднее и внутреннее.
Наружное ухо состоит из ушной раковины, наружного слухового прохода, который перегораживается барабанной перепонкой от среднего уха. Наружный слуховой проход играет роль резонатора, имеющего собственную частоту колебаний (3000 Гц). Если на ухо действуют звуковые колебания, близкие по своим частотным характеристикам к собственной резонаторной частоте наружного уха, то давление на барабанную перепонку усиливается. Благодаря эластичности барабанной перепонке происходит гашение увеличенного давления. Барабанная перепонка - это малоподатливая и слаборастяжимая мембрана.
Среднее ухо содержит цепь соединенных между собой косточек: молоточка, наковальни и стремечка. Слуховые косточки образуют систему рычагов, делающих более эффективной передачу звуковых колебаний из воздушного пространства наружного слухового прохода в жидкую среду внутреннего уха. Давление воздушного пространства в полости среднего уха близко к атмосферному. Уравниванию давления способствует евстахиева труба, которая соединяет носоглотку с полостью среднего уха.
Внутреннее ухо соединено со средним с помощью овального окна, в котором неподвижно укреплена подножная пластинка стремечка. Внутреннее ухо содержит рецепторный аппарат двух анализаторов: вестибулярного (преддверие и полукружные каналы) и слухового, к которому относится улитка с кортиевым органом.
Проведение звуковых колебаний в улитке. Звуковая волна, воздействуя на систему слуховых косточек среднего уха, приводит в колебательное движение мембрану овального окна, которая, прогибаясь, вызывает волнообразные перемещения перилимфы верхнего и нижнего каналов, они постепенно затухают по направлению к улитке. Колебания перилимфы передаются на вестибулярную мембрану, а также на полость среднего канала, приводя в движение эндолимфу и базилярную мембрану.
Восприятие звука различной частоты. В настоящее время распространена «теория места». Предполагают, что волосковые клетки, расположенные на базилярной мембране в различных участках улитки, обладают разной лабильностью, что оказывает влияние на восприятие звуков высокой и низкой частоты (настройку волосковых клеток на звуки различной частоты).
Переработка информации в центрах. Клетки кортиевого органа кодируют информацию. Нижние бугры четверохолмия отвечают за воспроизведение ориентировочного рефлекса на звуковое раздражение (поворот головы в сторону источника звука). Слуховая кора, являющаяся проводниковым отделом слухового анализатора, принимает активное участие в обработке информации, связанной с анализом коротких звуковых сигналов, с процессом дифференцировки звуков, фиксацией начального момента звука, различения его деятельности. Слуховая кора ответственна за создание комплексного представления о звуковом сигнале, поступающем в оба уха раздельно, а также за пространственную локализацию звуковых сигналов. Нейроны, участвующие в обработке информации, идущей от слуховых рецепторов, специализируются по выделению (детектированию) соответствующих признаков. Особенно это присуще нейронам слуховой коры, расположенным в верхней височной извилине. Здесь имеются колонки, которые анализируют поступающую информацию. Выделяют простые нейроны - вычисляющие информацию о чистых звуках. Есть нейроны, которые возбуждаются на определенную последовательность звуков или на определенную амплитудную их модуляцию. Есть нейроны, которые позволяют определить направление звука. Т.о. происходит сложнейший анализ звукового сигнала. Однако представление о мелодии возникает в ассоциативных участках коры, в которых осуществляется сложнейший анализ информации на основе информации, хранящейся в памяти. Именно в ассоциативных участках коры с помощью специализированных нейронов мы способны извлечь всю информацию, поступающую от соответствующих рецепторов.
Вестибулярный анализатор
Адекватным раздражителем для рецепторов вестибулярного аппарата - для волосковых клеток макул (они расположены в вестибулюме) и волосковых клеток гребешков (находятся в расширенной части ампул полукружных каналов) является соответственно линейное и угловое ускорение (ускорение Кориолиса). Макулы расположены в маточке и в мешочке. Рецепторные клетки - волосковые. Они имеют волоски, которые погружены в желеобразную массу, содержащую кристаллы соли (отолиты). Когда, например, голова наклоняется влево, то происходит изменение положения маточки (они лежит горизонтально в условиях нормального положения головы), а за счет линейного ускорения происходит смещение отолитов и вместе с ними - смещение волосков клеток. Это вызывает деполяризацию волосковой клетки (вероятно, повышается проницаемость для ионов натрия). В ответ на эту деполяризацию (рецепторный потенциал) происходит выделение медиатора, который вызывает на окончаниях дендрита афферентного нейрона деполяризацию (генераторный потенциал), в результате чего повышается импульсация в афферентном нейроне. Афферентный нейрон расположен в вестибулярном ганглии. Сигнал от него идет в продолговатый мозг. Здесь расположены 4 вестибулярных ядра: верхнее (ядро Бехтерева), нижнее (ядро Роллера), медиальное (ядро Швальбе) и латеральное (ядро Дейтерса). В эти же ядра приходит информация от волосковых рецепторов мешочка (он расположен вертикально, поэтому в нем импульсация возрастает при наклонах вперед или назад), а также от волосковых клеток гребешков ампул (адекватный раздражитель для них - угловое ускорение, т.к. возбуждение возникает только в начале движения или в момент его окончания).
От вестибулярных ядер продолговатого мозга начинаются важные пути:
1) Вестибулоспинальный, который передает информацию от вестибулярного аппарата на мотонейроны спинного мозга и тем самым способствует сохранению равновесия при движении; 2) Вестибулокулярный - это путь используется для регуляции активности мышц глаза во время движения. Благодаря этому, несмотря на всевозможные перемещения тела, на сетчатке сохраняется объект наблюдения; 3) Вестибуломозжечковый путь - идет к мозжечку и несет туда информацию о положении тела в пространстве. Это важный канал связи, обеспечивающий вместе с вестибулоспинальным трактом регуляцию мышечного тонуса во время ходьбу, перемещения; 4) От вестибулярных ядер информация идет также к специфическим ядрам таламуса (по лемнисковому пути), а от них в кору 9 сенсорные зоны, расположенные в постцентральной извилине (в области проекции лица). От вестибулярных ядер идут коллатерали к ретикулярной формации, а от нее к неспецифическим ядрам таламуса, откуда импульсы поступают диффузно ко многим участкам коры, активируя их.
Вкусовой анализатор. Периферический отдел вкусового анализатора представлен вкусовыми луковицами-рецепторами, которые расположены в сосочках языка. Проводниковый отдел представлен волокнами барабанной струны и языкоглоточного нерва. Корковый отдел вкусового анализатора находится в гиппокампе, парагиппокамповой извилине и в нижней части заднецентральной извилины.
Различают четыре вида вкусовых рецепторов, чувствительных к четырем основным вкусовым раздражителям: сладкому, кислому, горькому и соленому.
Гормоны внутренней секреции. Классификация, строение, функции эндокринных желез. Половая система. Возрастные особенности.
Гормоны. Специфические активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции, называют гормонами. Гормоны обладают высокой биологической активностью.
Гормоны сравнительно быстро разрушаются тканями, поэтому для обеспечения длительного действия необходимо их постоянное выделение в кровь.
Гормоны обладают относительной видовой специфичностью. Гормоны действуют на обмен веществ, регулируют клеточную активность, способствуют проникновению продуктов обмена веществ через клеточные мембраны. Гормоны влияют на дыхание, кровообращение, пищеварение, выделение; с гормонами связана функция размножения.
Рост и развитие организма, смена различных возрастных периодов связаны с деятельностью желез внутренней секреции.
Включение гормонов в обменные процессы, протекающие в органах и тканях, опосредуется внутриклеточными посредниками, передающими влияние гормона на определенные внутриклеточные структуры. Кроме того, гормоны способны активировать гены и таким образом влиять на синтез внутриклеточных белков, участвующих в специфической функции клеток.
На основании функциональных критериев различают три группы гормонов: 1) Гормоны, которые оказывают влияние непосредственно на орган-мишень - эти гормоны носят название эффекторных; 2) Гормоны, основной функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов - эти гормоны называют тропными, или гландотропными (т.е. оказывающими тропное действие на железы). Примером может служить тиреотропный гормон; 3) Гормоны, выделяемые нервными клетками в гипоталамусе - эти гормоны регулируют синтез и выделение гормонов аденогипофиза. Такие гормоны называются рилизинг-гормонами или, если они обладают противоположным действием, ингибирующими-гормонами.
С химической точки зрения все гормоны являются органическими соединениями и могут быть разделены на две основные группы. К одной относятся гормоны, представляющие собой белки или полипептиды, - пептидные гормоны (например гормоны щитовидной железы, поджелудочной железы); к другой - стероидные гормоны (гормоны коры надпочечников и половые).
Остановимся на некоторых гормонах гипофиза.
Соматотропин, или гормон роста, обусловливает рост костей в длину, ускоряет процессы обмена веществ, что приводит к усилению роста, увеличению массы тела. Недостаток этого гормона проявляется в малорослости, задержке полового созревания. Избыток гормонов роста в детском возрасте ведет к гигиантизму.
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) оказывает влияние на деятельность коры надпочечников. Увеличение АКТГ приводит к нарушению обмена веществ, увеличению количества сахара в крови.
Гонадотропные гормоны стимулируют рост и созревание фолликулов в яичниках, активируют сперматогенез. Под влиянием лютропина у женщин происходит овуляция и образование желтого тела; у мужчин он стимулирует выработку тестостерона.
Меланоморфный гормон регулирует окраску кожного покрова.
Антидиуретический гормон усиливает обратное всасывание воды из первичной мочи, а также влияет на солевой состав крови.Остальные гормоны других желез внутренней секреции описаны хорошо в учебниках.
Половое созревание
Половые гормоны вырабатываются половыми железами, которые относятся к числу смешанных.
Истинным мужским половым гормоном является тестостерон и его производное - альдостерон. Они обусловливают развитие полового аппарата и рост половых органов, развитие вторичных половых признаков.
Женские половые гормоны - эстрогены вырабатываются в яичниках. Они оказывают влияние на развитие половых органов, выработку яйцеклеток, обусловливают подготовку яйцеклеток к оплодотворению, матки - к беременности, молочных желез - к кормлению.
Период ускоренного полового развития и достижение половой зрелости называется периодом полового созревания. Этот период приходится в основном на подростковый возраст. Половое созревание девочек на 1-2 года опережает половое созревание мальчиков, имеется и значительный индивидуальный разброс в сроках и темпах полового созревания.
В период полового созревания происходят глубокие изменения организма. Изменяются взаимоотношения эндокринных желез, и прежде всего гипоталамо-гипофизарной системы. Активируются структуры гипоталамуса, нейросекреты которых стимулируют выделение тропных гормонов гипофиза.
Половое созревание не плавный процесс, в нем выделяют определенные стадии, каждая из которых характеризуется спецификой функционирования желез внутренней секреции и соответственно всего организма в целом. Стадии определяются по совокупности первичных и вторичных половых признаков. Как у мальчиков, так и у девочек выделяют пять стадий полового созревания.
I стадия - предпубертат (период, непосредственно предшествующий половому созреванию). Характеризуется отсутствием половых признаков.
II стадия - начало пубертата. У мальчиков небольшое увеличение размеров яичек. Минимальное оволосение на лобке. Волосы редкие и прямые. У девочек набухание грудных желез. Небольшое оволосение вдоль половых губ. На этой стадии резко активизируется гипофиз, увеличиваются его гонадотропная и соматотропная функции. Усиление секреции соматотропного гормона на этой стадии больше выражено у девочек, что определяет усиление у них ростовых процессов. Усиливается выделение половых гормонов, активизируется функция надпочечников.
III стадия – пубертат - у мальчиков отмечается дальнейшее увеличение яичек, начало увеличения полового члена, в основном в длину. Волосы на лобке становятся темнее, грубее, начинают распространяться на лонное сочленение. У девочек дальнейшее развитие молочных желез, оволосение распространяется по направлению к лобку. Происходит дальнейшее увеличение содержания в крови гонадотропных гормонов. Активизируется функция половых желез. У мальчиков усиленная секреция соматотропина определяет ускоренный рост.
Y стадия - у мальчиков увеличивается в ширину половой член, изменяется голос, появляются юношеские угри, начинается оволосение лица, подмышечное и лобковое оволосение. У девочек интенсивно развиваются молочные железы, оволосение по взрослому типу, но менее распространенное. На этой стадии усиленно выделяются андрогены и эстрогены. У мальчиков сохраняется высокий уровень соматотропина, определяющий значительную скорость роста. У девочек содержание соматотропина снижается и скорость резко падает.
Y стадия - у мальчиков окончательно развиваются половые органы и вторичные половые признаки. У девочек молочные железы и половое оволосение соответствуют таковым взрослой женщины. На этой стадии у девочек стабилизируются менструации. Появление менструации свидетельствует о начале половой зрелости - яичники уже продуцируют готовые к оплодотворению созревшие яйцеклетки.
Менструация в среднем продолжается от 2 до 5 дней. Если менструации установились, то они повторяются примерно через каждые 24-28 дней. Цикл считается нормальным, когда менструации наступают через одинаковые промежутки времени, длятся одинаковое число дней с одинаковой интенсивностью. Вначале менструации могут продолжаться 7-8 дней, исчезать на несколько месяцев, на год и больше. Лишь постепенно устанавливается регулярный цикл. У мальчиков на этой стадии полного развития достигает сперматогенез.
У мальчиков в период полового созревания может происходить непроизвольное извержение семени - поллюция. Чаще всего поллюция происходит во сне. Появление первой поллюции свидетельствует о том, что у мальчика начали вырабатываться сперматозоиды. Смешиваясь с выделениями семенных пузырьков и предстательной железы, они в виде семени накапливаются в половых путях и естественным путем после напряжения полового члена удаляются в виде ночных непроизвольных извержений.
Первая поллюция происходит приблизительно в 15-16 лет. С этого времени поллюции могут быть даже у взрослого мужчины при длительном половом воздержании.
Ночное выделение семени - явление нормальное, физиологическое. Оно наблюдается у каждого юноши или мужчины, который не живет половой жизнью. После них не бывает никаких расстройств.
Поллюции возникают обычно 1-3 раза в месяц, но могут быть и реже. В среднем поллюции появляются с перерывами от 10 до 60 дней.
Посредством поллюций организм освобождается от избытка семенной жидкости и полового напряжения. Это весьма целесообразная и естественная реакция организма, создающая физиологические условия для полового воздержания.
В период полового созревания, особенно на II-III стадии, когда резко перестраивается функция гипоталамо-гипофизарной системы все физиологические процессы претерпевают значительные изменения.
За интенсивным ростом костного скелета и мышечной системы у подростков не всегда поспевает развитие внутренних органов. Сердце опережает в росте кровеносные сосуды, вследствие чего кровяное давление повышается и затрудняет прежде всего работу самого сердца. В то же время бурная перестройка всего организма, происходящая в период полового созревания, в свою очередь, предъявляет повышенные требования к сердцу. А недостаточная работа сердца ("юношеское сердце") приводит нередко к головокружениям, посинению и похолоданию конечностей у мальчиков и девочек. Отсюда и головные боли, и быстрая утомляемость, и периодические приступы вялости. С окончанием полового созревания эти нарушения обычно исчезают бесследно.
Существенные изменения на этом этапе претерпевает ЦНС. Изменяется эмоциональная сфера. В этот период наблюдается снижение работоспособности, невротические реакции, раздражимость, плаксивость (особенно у девочек в период менструации).
В период полового созревания формируется личность подростка, возникает чувство взросления, изменяются отношения к представителям противоположного пола.
Необходимо иметь в виду, что биологическую половую зрелость нельзя отождествлять с социальной зрелостью. Хотя при наступлении менструации девушка может забеременеть, ее организм еще не готов к нормальной половой жизни. В равной мере это относится и к мальчикам, подросткам, у которых в семенной жидкости могут быть зрелые сперматозоиды. Половое созревание мальчиков-подростков даже в физиологическом плане происходит в течение всего юношеского возраста. Социальной половой зрелостью можно считать только тот возраст, когда завершается формирование личности и наступает духовная и гражданская зрелость.
Сердечно-сосудистая система. Кроветворные органы. Лимфатическая система.
1. Кровь. Возрастные особенности крови
Кровь - жидкая ткань - часть внутренней среды организма: состоит из плазмы и форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Различают следующие функции крови: 1) Дыхательная; 2) Транспортная; 3) Защитная; 4) Терморегуляторная.
Количество крови в организме человека меняется с возрастом. У детей крови относительно массы тела больше, чем у взрослых. У новорожденных кровь составляет 14,7% массы, у детей 1 года - 10,9%, у детей 14 лет - 7%.
В состав плазмы входят вода (около 90%), органические вещества (белки, жиры, углеводы и т.д.) и неорганические вещества (минеральные соли).
У здоровых людей соотношение между плазмой и форменными элементами колеблется незначительно (55% плазмы и 45% форменных элементов). У детей раннего возраста процентное содержание форменных элементов несколько выше.
К форменным элементам крови относят красные кровяные тельца (эритроциты), белые кровяные тельца (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты)..
Важнейшей функцией лейкоцитов является защита от попадающих в кровь микроорганизмов и токсинов. Явление поглощения микроорганизмов лейкоцитами называется фагоцитозом.
По форме, строению и функции различают разные типы лейкоцитов: лимфоциты, моноциты, нейтрофилы.
Основная функция тромбоцитов связана с их участием в свертывании крови. При ранении кровеносных сосудов тромбоциты разрушаются. При этом из них выходят в плазму вещества, необходимые для формирования кровяного сгустка - тромба.
Свертывание крови у детей в первые дни после рождения замедленно, особенно это заметно на 2-й день жизни ребенка. С 3-го по 7-й день жизни свертывание крови ускоряется и приближается к норме взрослых.
Кровообращение. Круги кровообращения. Возрастные особенности кровообращения.
Кровь не могла бы выполнять свои жизненно важные функции, если бы она не приводилась в движение непрерывной работой сердца и не была бы заключена в сосудистое русло. Сердце и сосуды образуют сердечно-сосудистую систему, или систему кровообращения.
Сосудистая система состоит из двух кругов кровообращения: большого и малого.
Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца, откуда кровь поступает в аорту. Из аорты путь артериальной крови продолжается по артериям, которые по мере удаления от сердца ветвятся и самые мелкие из них распадаются на капилляры, которые густой сетью пронизывают весь организм. Через тонкие стенки капилляров кровь отдает питательные вещества и кислород в тканевую жидкость, а продукты жизнедеятельности клеток из тканевой жидкости поступают в кровь. Из капилляров кровь поступает в мелкие вены, которые, сливаясь, образуют более крупные вены и впадают в верхнюю и нижнюю полые вены. Верхняя и нижняя полые вены приносят венозную кровь в правое предсердие, где заканчивается большой круг кровообращения.
Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца легочной артерией. Венозная кровь по легочной артерии приносится к капиллярам легких. В легких происходит обмен газов между венозной кровью капилляров и воздухом в альвеолах легких. От легких по четырем легочным венам уже артериальная кровь возвращается в левое предсердие. В левом предсердии заканчивается малый круг кровообращения. Из левого предсердия кровь попадает в левый желудочек, откуда начинается большой круг кровообращения.
Сердце - центральное звено системы кровообращения. Структурную основу сердца составляет сердечная мышца - миокард. Важнейшими свойствами сердечной мышцы являются возбудимость, сократимость и проводимость.
В покое в течение 1 мин сердце успевает сократиться около 60-80 раз. Количество крови, выбрасываемое желудочком за одно сокращение, называют ударным, или систолическим объемом
В регуляции кровообращения можно выделить три механизма регуляции: местный, гуморальный и нервный.
Местная регуляция кровообращения осуществляется в интересах функции данного органа. Организация кровеносного русла в каждом органе, особенности местной регуляции процессов микроциркуляции наилучшим образом приспособлены к его метаболизму и функции. Гуморальная и нервная регуляции, как правило, осуществляются в интересах целостного организма, и их относят к общим или системным механизмам регуляции кровообращения. Цель системной регуляции - поддержать необходимый градиент кровяного давления и эффективный кровоток во всем организме, сделать их независимыми от изменений регионарного кровообращения.