Физико-химические свойства крови. В первые дни жизни удельный вес крови больше (1060—1080 г/л), чем у взрослых (1050—1060 г/л), но потом достигает этих значений. Вяз-
кость крови у новорожденного выше вязкости воды в 10—15 раз, а у взрослого — в 5 раз; снижение вязкости до уровня взрослых происходит к 1 мес. Для новорожденного характерно наличие метаболического ацидоза (рН 7,13— 6,23 ). Однако уже на 3—5-е сутки рИ достигает значений взрослого человека (рН = 7,35—7,40). Однако на протяжении всего детства снижено количество буферных оснований, т.е. имеет место компенсированный ацидоз. Содержание белков крови у новорожденного достигает 51—56 г/л, что значительно ниже, чем у взрослого (70—80 г/л), в 1 год — 65 г/л. Уровень «взрослого» состояния наблюдается в 3 года (70 г/л). Соотношение отдельных фракций, подобно «взрослому» состоянию, наблюдается с 2—3-летнего возраста (у новорожденных относительно высока доля у-глобулинов, попавших к ним от матери).
СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ
Кровообращение плод». С 20 —21-го дня внутриутробного развития у эмбриона начинает функционировать желточное кровообращение, при котором сердце изгоняет кровь в желточные сосуды. С момента образования плаценты, т.е. с 8—9-й недели, и до рождения плода функционирует плацентарное кровообращение. При этом сердце плода в своем строении по сравнению с сердцем ребенка после его рождения имеет следующие отличия — наличие овального отверстия в перегородке между правым и левым предсердиями и наличие боталлова протока, соединяющего между собой легочный ствол с нисходящей ветвью аорты. Посредством овального отверстия и боталлова протока происходит переход крови из правой половины сердца в левую в условиях функционирующего у плода малого круга кровообращения. Сосудистые русла плода и матери контактируют между собой через плаценту, где происходит обмен газами, питательными веществами и конечными продуктами метаболизма плода. От плаценты к плоду идет пупочная вена, несущая в себе артериальную кровь, а от плода к плаценте венозная кровь притекает по двум пупочным артериям. Эти сосуды объединяются в пупочном канатике, тянущемся от пупочного отверстия плода к плаценте. Пупочная вена при подходе к печени плода разделяется на две ветви - одна из них впадает в воротную вену, по которой артериальная кровь направляется в печень. Пройдя через печень, теперь уже венозная кровь, вливается в нижнюю полую вену. Вторая ветвь пупочной вены - венозный (аранцев) проток — вливается в нижнюю полую вену непосредственно. Таким образом, на уровне нижней полой вены у плода происходит первое смешивание артериальной крови, идущей от плаценты, с венозной кровью, идущей от нижних конечностей и туловища плода.
После первого смешивания кровь (артериально-венозная) по нижней полой вене поступает в правое предсердие, где она могла быть смешана с чисто венозной кровью, поступающей в правое предсердие по верхней полой вене. Однако, большая часть крови из нижней полой вены проходит через овальное отверстие из правого предсердия в левое и далее направляется по обычному пути большого круга кровообращения — в левый желудочек и аорту. По восходящей ветви и дуге аорты кровь поступает в сосуды головы, сердца и верхних конечностей. Таким образом, головной мозг плода и верхняя часть тела получают кровь практически после ее первого смешивания с венозной кровью. Не прошедшая через овальное отверстие кровь нижней полой вены в правом предсердии и правом желудочке полностью смешивается с венозной кровью из верхней полой вены — это второе смешивание крови. Из правого желудочка кровь после второго смешивания поступает в легочный ствол, из которого по боталлову протоку поступает в нисходящую часть аорты, где и происходит третье смешивание крови. По нисходящей ветви аорты кровь доставляется к мышцам и органам туловища и к нижним конечностям.
Таким образом, в результате данного распределения крови у плода его печень получает чистую артериальную кровь, головной мозг, голова, шея, сердце и верхние конечности — практически кровь после первого смешивания, туловище и нижние конечности — кровь после ее третьего смешивания.
30. Физиология человека
Пройдя по сосудам большого круга кровообращения через мышечные структуры и через органы тела, венозная кровь по пупочным артериям подходит к плаценте, где и происходит обмен дыхательными газами, питательными субстратами и продуктами обмена между кровью плода и матери. В конце беременности частота сердечных сокращений плода достигает 120—140 уд/мин, минутный объем кровотока — 750 мл, причем 65% объема предназначено для плацентарного обмена, и лишь 35% — непосредственно для плода. В этот период преимущественно для сердца характерна адренергическая регуляция.
При рождении за счет перевязки пуповины и начала дыхания возникают следующие изменения. Прежде всего, прекращается плацентарное кровообращение. В сосудах большого круга сопротивление возрастает в 2 раза, в связи с чем давление в левом предсердии и левом желудочке также повышается. По этой причине в предсердии закрывается овальное отверстие и одновременно снижается переход крови из боталлова протока в аорту. В этот период в легочных клетках Кульчицкого в больших количествах образуют брадикинин. Вместе с повышением содержания кислорода в альвеолах это вызывает расслабление гладких мышц кровеносных сосудов малого круга кровообращения и снижение в нем и в правом сердце давления. Это приводит к началу функционирования малого круга кровообращения. Закрытие артериального (ботталова) протока происходит на 1—8-е сутки после рождения (за счет роста сократительной активности гладких мышц протока в ответ на повышение содержания в крови кислорода), анатомическое закрытие происходит к 5—7-му месяцу. Венозный (аранцев) проток закрывается в первые 5 минут после рождения в результате спазма гладких мышц, а зарастает к 2 месяцам после рождения: У новорожденного минутный объем кровотока достигает почти 490 мл, частота сердечных сокращений—140 уд/мин.
Морфологические изменения сердечно- сосудистой системы на ранних этапах онтогенеза-' У новорожденных предсердия по сравнению с желудочками имеют больший объем, чем у взрослых. Правый и левый желудочки примерно равны между собой. С возрастом идет нарастание массы сердца (особенно интенсивно - в первые два года жизни, а также в 12—14 и 17—20 лет). С 20—30-го дня после рождения начинает проявляться доминирование (по массе) левого желудочка над правым. До 2 лет жизни продолжается дифференцировка сократительных волокон миокарда, его проводящей системы и сосудов. На протяжении первых 15 лет жизни происходит серия поворотов и перемещений сердца внутри грудной клетки. В частности, в грудном возрасте начинается поворот сердца справа налево вокруг вертикальной оси. В процессе онтогенеза меняются размеры и строение кровеносных сосудов. Темп роста магистральных сосудов, однако, более медленный, чем у сердца. Кровеносные сосуды новорожденных тонкостенные, в них недостаточно развиты мышечные и эластические волокна; отношение просвета вен и артерий — примерно 1:1. Вены растут быстрее артерий, поэтому к 16 годам это соотношение становится равным 2:1. С ростом сосудов происходит развитие в них мышечной оболочки и соединительнотканных элементов. В сосудах малого круга кровообращения, наоборот, мышечная оболочка истончается, а их просвет возрастает.
Частота сердечных сокращений (ЧСС).У новорожденного — 140 уд/мин; пульс аритмичен. С возрастом ЧСС уменьшается, особенно быстро — в первый год жизни. У месячного ребенка ЧСС составляет 136 уд/мин, в 1 год — 120—125, в 3 года — 105—110, в 5 лет — 95—100, в 7 лет — 85—90, в 10 лет — 80—85, в 12 лет — 75—80, в 14—17 лет—70—80, у взрослых — 60—80 уд/мин. Снижение ЧСС обусловлено ростом холинергических влияний на сердце. Повышенная двигательная активность, в том числе спортивные тренировки аэробной направленности, способствуют более быстрому возрастному снижению ЧСС. Максимальное повышение ЧСС в ответ на физическую нагрузку зависит от возраста и составляет (220 - N) уд/мин, где N — число лет.
Систолический и минутный объем кровотока (СОК и МОК).В среднем на протяжении всего раннего онтогенеза относительная величина СОК не меняется и составляет примерно 1 мл/кг массы тела. Абсолютная величина СОК возрастает параллельно массе тела: у но-
ворожденного она составляет 2,5— 3,5 мл; в 1 год — 10—11 мл; в 3 года — 13—17 мл; в 5 лет — 16—20 мл; в 7 лет — 20—25 мл; в 10 лет — 28—36 мл; в 14 лет — 43—60 мл; в 17 лет — 50—60 мл, у взрослых — 60—70 мл. Относительная величина МОК в процессе раннего онтогенеза снижается со 140 мл/мин на кг массы тела у новорожденного до 70 мл/мин на кг массы тела у взрослого. Абсолютная величина МОК (мл/мин) — возрастает: у новорожденного она составляет 490, в 1 год — 1250, в 3 года — 1700, в 5 лет — 2300, в 7 лет т— 2500, в 10 лет — 3200, в 14—17 лет — 3800—4300, а у взрослого — 4200—5000.
С возрастом повышается потенциальная возможность сердца. Так, у 7—8-летних мальчиков при физических нагрузках СОК возрастает до 70 мл, МОК — до 13—16 л/мин, у 14—15-летних детей — до 100—120 мл и 20—24 л/мин, в то время как увзрослых — до 110—130 мл и 30—35 л/мин соответственно.
Показатели артериального давленая.С возрастом они увеличиваются. Систолическое давление (СД, мм. рт. ст.) у новорожденных достигает 60—66, в 1 год — 95, в 3 года —102, в 5 лет — 103, в 7 лет — 104, в 10 лет —106, в 14—17 лет — 110, у взрослых — 120 мм рт. ст. Ориентировочная формула величины СД для детей после года: СД = 100 + 0.5 п, где п -количество лет. Диастолическое давление (ДД, мм рт. ст.) у новорожденных достигает 36— 40 мм рт. ст., с 1 года до 10 лет оно равно 60, в 14-—17 лет — 70 и у взрослых — 80 мм. Пульсовое давление (мм рт. ст.) у новорожденных достигает 24—36, в последующие периоды, в том числе у взрослых, — 40—46 мм рт. ст.
У девочек все показатели АД, как правило, ниже, чем у мальчиков, в среднем на 5 мм рт. ст. У детей и подростков сумма ЧСС (уд/мин) и величины СД (мм рт. ст.) остается постоянной, равной 200. При физической нагрузке у взрослых обычно СД возрастает, а ДД — снижается; у детей в основном происходит незначительное повышение СД.
Для детей характерно непостоянство показателей АД, зависимость этих показателей от эмоционального состояния ребенка, умственного и физического утомления (при этом наблюдается выраженный рост величины АД). В период полового созревания, когда развитие сердца происходит более интенсивно, чем сосудов, может наблюдаться так называемая юношеская гипертония, т. е. повышение СД до 130—140 мм рт. ст.
Величина центрального венозного давления у ребенка первых лет жизни достигает 105 мм вод. ст. у подростков — 86 мм вод. ст. Величина венозного давления имеет широкие индивидуальные вариации.
Возрастные особенности регуляции кровообращения.У новорожденных дети активация вагуса приводит к урежению ЧСС; у них выражен глазосердечный рефлекс, т.е. урежение ЧСС при надавливании на глазные яблоки. В то же время адренергическая реакция сердца не выражена, например, блокада (3-адренорецепторов не изменяет работу сердца. В целом сердце новорожденного слабо реагирует на потоки импульсов от рефлексогенных зон. С возрастом растет степень влияния на сердце холинергического и адренергического механизмов, а также коры больших полушарий, особенно удетей с повышенной двигательной активностью. Дыхательная аритмия впервые появляется в 1 год (17% детей); в 3—7 лет она наблюдается у 39%, а в 15—17лет—у 100%. Развитие иннервационного аппарата сердца завершается к 7 годам
У новорожденных детей сосуды в основном имеют симпатическую иннервацию. С возрастом степень ее влияния на тонус сосудистых гладких мышц возрастает. Становление центров регуляции сосудистого тонуса связано с развитием локомоций. К 1 году начинают формироваться перераспределительные механизмы, например, усиление при ходьбе кровотока в скелетных мышцах. В подростковом возрасте нарушается адекватная регуляция сосудистого тонуса, в связи с чем нередки явления юношеской гипертонии или юношеской гипотонии, нарушение периферического кровотока (появление акроцианоза, синюшности кожных покровов).
Условные сердечные и сосудистые рефлексы преимущественно начинают хорошо проявляться в 7—8 лет (например, в этот период наблюдается предстартовая реакция системы кровообращения)
Возрастные особенности реакции системы кровообращения на физическую нагрузку. В
ответ на динамическую нагрузку, например, во время игры, дети отвечают увеличением ЧСС и СД. Чем больше возраст ребенка, тем меныпе прирост ЧСС, но более выражен рост СД (т.е. более выражено повышение СОК). У тренированных детей характер ответной реакции становится таким же, как у взрослых, т.е. ответ становится более экономным; у них также более высокая скорость восстановления ЧСС и АД после нагрузки, чем у нетренированных сверстников. В ответ на статическую физическую нагрузку дети, особенно школьники, отвечают значительным повышением СД и ДД, что обусловлено генерализованным спазмом периферических сосудов; такая реакция может сохраняться до 5 часов. Это указывает на нежелательность длительных статических нагрузок для детей, так как они могут приводить к развитию у них гипертонического состояния.
Возрастные особенности ЭКГ и ФКГ. У новорожденных детей из-за недоразвитости ле
вого желудочка на ЭКГ имеются признаки правограммы (R,,, > R,). Кроме того, у них высо
кая амплитуда зубца Р (за счет относительно большого предсердия) и зубца Т. У грудных
детей электрическая ось сердца смещается влево. В среднем ЭКГ приобретает черты взрос
лого человека в 13;—15 лет. ,
У детей за счет меньшей звукоизолирующей способности тканей ярче аускультативная картина. Поэтому у них чаще выслушивается III тон, акцентуация и расщепление II тона на легочной артерии и более богатая гамма шумов сердца. Картина ФКГ приближается к «взрослому» варианту после 7 лет.
Скорость распространения пульсовой волны (СРПВ). У детей грудного возраста СРПВ по сосудам эластического типа (по аорте) и по сосудам мышечного типа (по бедренной артерии) относительно одинаковы и составляют 4—5 м/с. С возрастом вследствие увеличе- -ния в сосудах эластических элементов (а следовательно, и с ростом упругости стенок сосудов) СРПВ повышается, особенно по сосудам мышечного типа; у взрослых она достигает 6—10 м/с (бедренная артерия) и 5—8 м/с (аорта). По мере старения организма жесткость сосудистой стенки возрастает, в связи с чем увеличивается и СРПВ. Поэтому данный показатель используется как один из маркеров биологического возраста человека.
ДЫХАНИЕ
Особенности системы внешнего дыхания у плода. Дыхание плода реализуется плацентой. Однако уже с 11-й недели у плода наблюдаются сокращения диафрагмы и межреберных мышц. Эти движения способствуют развитию легких плода, активируют его кровообращение, а также формируют ансамбль нейронов, участвующий в регуляции дыхания. Гипоксия, гиперкапння и ацидоз увеличивают частоту дыхательных движений плода. Замеряемые с помощью ультразвука дыхательные движения плода (как компонент его биофизического профиля) позволяют судить о функциональном состоянии плода.
Механизм первого вдоха новорожденного. Первый вдох обычно наступает через \6—70 с посл£.рождения. Он обусловлен развитием гипоксии (в процессе родов и особенно после перевязки пуповины и отслойки плаценты), ростом потока афферентной импульсации от рецепторов кожи, проприр- и вестибулорецепторов, а также устранением рефлекса «ныряльщика» (удаление жидкости из носовой полости), тормозящего активность центрального дыхательного механизма.
Морфологические особенности системы внешнего дыхания. У новорожденных детей ребра расположены почти поп прямым углом к позвоночнику, поэтому реберное дыхание, которое преимущественно возникает при крике, у них малоэффективно, в отличие от диафраг-мального. Для новорожденных характерны низкая растяжимость ткани легкого и высокая податливость стенок грудной полости. Все это порождает низкую величину эластической тяги легкого при выдохе и объясняет более низкую величину отрицательного давления в плевральной полости, чем у взрослых (0,2—0,9 против 2,0 см вод. ст.), но более высокую -при вдохе (5,0 против 2—Зсм вод. ст.)
В процессе раннего онтогенеза в системе внешнего дыхания происходят анатомические, биофизические и физиологические изменения, меняется структура дыхательного центра. Возрастает дыхательная поверхность легких, снижается частота дыхания, возрастают дыхательный объем, жизненная емкость легких и ее составные компоненты, минутный объем дыхания, потребление кислорода, а также показатели, характеризующие резервные возможности внешнего дыхания (максимальная вентиляция легких, максимальное потребление кислорода. Ведущим фактором всех этих перемен являете* изменение потребления кислорода в условиях покоя и при физических нагрузках.
Потребление кислорода. В условиях покоя и при физической нагрузке оно зависит от интенсивности обменных процессов, а также от мощности и длительности выполняемой внешней работы. Известно, что в 1 год ребенок потребляет каждую минуту до 8 мл Ог в расчете на кг массы тела, или 80 мл СЬ в минуту, в 5 лет — 9 мл Ог на кг массы, или 180 мл Ог в минуту, в 7 лет — 8 мл/кг/мин, или 200 мл/мин Ог, в 10 лет — 6 мл/кг/мин, или 180— 210.мл/мин, в 14—17 лет —5 мл/кг/мин, или 250—300 мл/мин, а взрослые —4,5 мл/кг/мин, или 315 мл/мин. Таким образом, в расчете на кг массы тела с возрастом потребность в кислороде снижается, а в целом она возрастает (с 80 мл/мин до 250—350 мл/мин). Такой рост обеспечивается увеличением минутного объема дыхания, которое происходит за счет повышения дыхательного объема. При выполнении работы аэробной направленности потребность в кислороде возрастает эквивалентно росту мощности работы. Поэтому максимальное потребление кислорода (МПК) интегрально отражает резервные возможности кислородтранслортирующей системы, в том числе системы внешнего дыхания. В расчете на кг массы тела МПК с возрастом не меняется и находится у нетренированных людей на уровне 40—50 мл/мин; абсолютные значения МПК в 7 лет составляют 1,0, в 10 лет — 1,4, в 14 лет — 2,4, а у взрослых — 2,8 л/мин. Для удовлетворения такой потребности максимальная вентиляция легких (МВЛ) должна быть равной соответственно 40,48, 70 и 150 л воздуха в 1 минуту.
Частота дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО) я минутный объем дыхания (МОД).Новорожденный совершав? 30—70 дыханий в 1 минуту, дети в ' год — 30—35, в 3 года — 25—30, в 5 лет — 20—25, в 7 лет — 23—24, в 10 лет — 20, в 14—17 лет — 18, взрослые— 12—18 дыханий в 1 минуту. Дыхательный объем у новорожденного составляет 15—20 мл воздуха, в 1год — 60, в 3 года — 95,в 5 лет— 140, в 7лет—160,в Шлет — 210,в 14—17 лет — 260—300, у взрослых—400—500 мл воздуха. Минутный объем дыхания у новорожденного — 600—700 мл воздуха /мин, в 1 год — 2200—2700, в 3 года — 2900—3100, в 5лет — 3200—3500, в 7 лет — 3700—3900, в Юлет — 4300-^500, в 14—17 лет — 5000—5200, у взрослых — до 6000 мл/мин.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ). Ее удается замерить с 4 лет. В этом возрасте она составляет 1100мл, в 5лет— 1200,в 7лет— 1200—1400,в Юлет— 1400—1800,в 14— 17 лет — 2500—2700 (девушки), 2700—3900 (юноши), у взрослых — 4000—5000 мл.
Мощность форсированного вдоха и выдоха (показателя пневмотахометрии). В 7 лет эти показатели достигают соответственно 1,4 и 1,8 л/с; в 10 лет — 1,7 и 2,5 л/с; в 14 лет — 2,9 и 3,7 л/с.
Особенности регуляции дыхания у детей. У новорожденных дыхательная периоднкоде^ регулярна, серии частых, дыханий чередуются с более редкими; примерно 1 раз в 1—2 минуты возникают гдубокие вдохи. Возможны внезапные остановки дыхания, что объясняется низкой чувствительностью нейронов дыхательного центра к гиперкапнии. Однако у новорожденных есть одно важное приспособление — очень высокая устойчивость к гипоксии. Это позволяет им выдерживать длительные апноэ. Важную роль в регуляции дыхания новорожденных играет рефлекс Геринга—Брейера. Во время грудного вскармливания частота дыхания соответствует частоте сосательных движений: центр сосания навязывает инспира-торным нейронам свой ритм возбуждения. С возрастом совершенствуется деятельность дыхательного центра — развиваются механизмы, обеспечивающие четкую смену дыхатель-
ных фаз и формируется способность к произвольной регуляции дыхания. Такая способность появляется к началу периоду гуления, т. е. в период становления речи (2—4 мес). Д_Ц_ годамхорошо вырржрня приспотбпя<>""ЛТ'' ЦНХЯЦия к различным условиям, Чувствитель-тюстьИейронов дыхательного центра к содержанию СО2 с возрастом повышается, достигая «взрослого» состояния к 7—8 годам. В период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания: у подростка организм отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем у взрослого. Дети и подростки меньше, чем взрослые, способны задерживать дыхание и работать в условиях недостатка кислорода. У детей ниже способность преодолевать гипоксические и гиперкапнические сдвиги в крови, о чем, в частности, свидетельствуют результаты пробы Штанге (задержка дыхания на вдохе). Так, в S—б лет длительность задержки дыхания достигает 16 с, в 7 лет — 28 с, в 10 лет — 40—50 с, в 14—17 лет — 80—90 с.
Особенности внешнего дыхания у юных спортсменов. По сравнению со сверстниками у юных спортсменов, как правило, выше ЖЕЛ, МПК, МВЛ, мощность форсированного вдоха и выдоха (т. е. показатели тахометрии), выше устойчивость к гипоксии и гиперкапнии (т.е. показатели функциональных дыхательных проб, например, пробы Штанге), снижена потребность в кислороде в условиях покоя и при физической нагрузке, т. е. у них работа совершается более экономно.
V Особенности транспорта О, ■ СО2. У новорожденных повышено содержание гемоглобина и высок уровень фетального гемоглобина (HbF) — все это повышает кислородсвязываю-щую способность крови и тем самым его адаптационные возможности. Активность карбоан-гидразы у новорожденных составляет 30% от активности взрослых; однако к концу 1-го года жизни эти различия исчезают.
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА
Общие закономерности. Эндокринные железы начинают функционировать во внутриут-робшжлериоде. Однако их развитие происходит гетерохронно; при этом гипоталамо-ги-пофизарный уонтт^22^_уст!>"яи"мия<*т^р на после^пТих этапах внутриутробного развития. Гормоны И биологически активные вещества влияют на рост и развитие эмбриона и плода. Уже зигота продуцирует ацетилхолин, катехоламиныг серотонин, которые необходимы для ее дробления; эстрадиол и прогестерон нужны для превращения морулы в бластоцисту. / Гормоны плаценты, а также гормоны плода важны для правильного развития его органов и ^систем. Например, глюкокортикоиды необходимы для развития легких, тимуса, кроветворных органов, андрогены—для половой дифференцировки. В постнатальном периоде эндокринная система играет исключительно важную роль в росте и развитии организма. Так, гормоны щитовидной железы (Тз и Т<), гипофиза (гормона роста), поджелудочной железы (инсулин), а также половые гормоны способствуют росту костей, развитию мышечной системы, мозга, половых органов; до начала полового развития ведущая роль принадлежит гормону роста, Тз, Т4, инсулину, а затем — половым гормонам. Комплекс гормонов (мела-тонин, серотонин, тиреоидные гормоны, гонадолиберин, ФСГ, ЛГ, ПРЛ, андрогены и эстрогены) определяет начало и темпы полового созревания. Следует отметить, что в период , /грудного вскармливания с материн'''"1" "»"»»•»" ряб?чтк пплуча»т многие гормоны, в том числе щголактин, играющий важную роль в становлении репродуктивной функции и в развитии мозга.
Гипофиз. Он продуцирует многие гормоны уже внутриутробно. У новорожденного его масса достигает 100—150 мг, у взрослого — 500—600 мг. Наибольший прирост шесы гипофиза наблюдается в период полового созведания. У новорожденныхТормоньГгипо-физа (ТТГ, АКТГ, ГР) играют Исключительно важную роль, так как способствуют адаптации организма и его иммунной устойчивости. Роль других гормонов (ФСГ, ЛГ, ПРЛ, АДГ, окситоцина) существенно возрастает на более поздних этапах онтогенеза. Важней-
шим гормоном гипофиза являетсягормон роста. Плод в больших количествах продуцирует этот гормон: на 20—32-й йедТ концентрация гормона роста в крови в 100 раз выше, чем у взрослых. После рождения его содержание в крови постепенно снижается и достигает «нормы» взрослого человека к 3—5 голам. Недостаточная продукция гормона роста приводит к развитию гипофизарной кщэликовосхи» которая отчетливо наблюдается после 2 лет.
Гормоны щитовидной железы. В онтогенезе щитовидная железа появляется одной из
первых: уже на 12-й нед. она синтезирует йодсодержашие гормоны и повышает их продук
цию в ответ на выброс ТТГ. У нпяпрпжпенш^х е.е МЯР.СЯ составляет 1—5 г, а максимальная
масса Q4— 1 s г) няйтцрдяется в 15—16 лет. В постнатальном периоде продукциятрийодти-
ронина (Тз) и тироксина (Т.») прогрессивно возрастает, что обеспечивает умственно^, физи- /
ческое идщловое развитие. Недостаток продукции этих гормонов (особенно, у 3—6- лет- [/
нил детей) вызывает сла&эуз<ие(кретинизм). В период полового созревания происходит
вторичный подъем активности щитовидной железы: иногда это приводит к пубертатному
гидерхиреозу, который проявляется повышенной возбудимостью ЦНС и эмоциональной
лабильностью. Снижение активности железы начинается в 21—30 лет. /
Парашитовндные железы. У новорожденных масса 4 желез достигает 5 мг, в 10 лет — ^ 40 мг, а у взрослых — 7S—85 мг. Максимальная активность желез наблюдается в перинатальный период ив первые 7 лет, особенно, в первые два. Недостаточная продукция паратгодмоца вызывает разрушение зубов, выпадение волос, похудение и тетанию мышц детей, а избыточная — повышенное окостенение, образование камней в почках, отложение солей кальция в стенках сосудов.
Гормоны коры надпочечников. Кора надпочечников развивается внутриутробно, перед родами она продуцирует все стероидные гормоны и реагирует повышением их продукции в ответ на АКТГ Масса надпочечников у новорожденных составляет 7 г, а у взрослого — 10— 16 г. Рост железы происходит до 30 лет. С самых первых дней жизни глюкокортикоиды принимают участие в реализации стресс-реакций. Наибольшая продукция этих гормонов отмечается в 1—3 года, а также в пубертатном периоде. После 30 лет способность секретиро-вать глюкокортикоиды снижается.
Катехоламнны. Они начинают синтезироваться с 16-й нед. внутриутробного развития (преимущественно, норадреналин). Благодаря катехоламинам регулируется процесс гли-когенолиза у плода, что особенно важно в момент родов. К моменту рождения, однако, мозговой слой надпочечников, синтезирующий катехоламины, развит в меньшей степени, чем корковый. Основной рост мозгового слоя наблюдается в 3—8 лет, а также в пубертатном периоде. По мере роста организма участие и значение катехоламинов в процессах его адаптации возрастает.
Поджелудочная железа. У плода она начинает функционировать рано: с 8-й нед. секрети-рует глюкагон, а с 12-й нед. — инсулин. Однако функция инсулина в период внутриутробного развития не связана с регуляцией входа глюкозы в клетки: под его влиянием возрастает транспорт аминокислот через плаценту. У новорожденных масса поджелудочной железы составляет 3 г; «взрослый» вес (72—76 г) наблюдается в 13—14 лет. До 6 месяцев продукция инсулина высокая, затем она снижается и до 2-летнего возраста она ниже, чем у взрослых (уровень инсулина в крови в пределах 6 ЕД; у взрослых — 8—9 ЕД). Недостаток продукции инсулина, приводящий к сахарному диабету, — относительно частое явление среди детей (5—10%), что объясняется чрезмерным употреблением ими углеводов. Обычно диабет проявляется в 6—12-летнем возрасте, а провоцирующим моментом являются корь, свинка, ветряная оспа и другие детские инфекции. Избыток инсулина вызывает у детей гипогликемию, порождает чувство голода, слабость и головокружение.
Вилочковая железа. У новорожденных ее масса составляет 10—14 г, в 11—15 лет — 37—38 г, в последующие годы наблюдается выраженная инволюция: в 20 лет — 21 г, в 25 лет — 18 г, в 40 лет — 15 г, в 75 лет — 5 г. Предполагают, что тимус как главный орган
иммуногенеза, помимо продукции иммуномодулирующих гормонов (тимозина и др), продуцирует гормональный фактор, тормозящий половое развитие, о чем свидетельствует возрастная динамика массы тимуса. С другой стороны, считается, что половые гормоны, особенно, эстрогены, вызывают атрофию тимуса.
Эпифиз.У новорожденных его масса — 7 мг, у взрослого — 200 мг. Полагают, что продуцируемый эпифизом мелатонин подавляет секрецию гонадолиберина, ФСГ и ЛГ, т.е тормозит половое созревание. В пубертатном периоде действительно концентрация этого гормона снижается с 220 нг/мл до 16 нг/мл, а его экскреция с мочой возрастает. Снижение гормонопродуцирующей функции эпифиза уже наблюдается в 4—7 лет. Недостаточность продукции мелатонина приводит к преждевременному половому созреванию.
Половые железы.Половые железы развиваются из единого зачатка. Дифференцировка в мужскую половую железу (яичко, тестис) или в женскую (яичник) происходит на ранних этапах внутриутробного развития (7—8 нед.).
Мужские половые железы. Уже на 11—17-й нед. у плодов мужского пола уровень андро-генов (тестостерона, дегидроэпиандростерона) достигает значений, характерных для взрослых мужчин (13 нмоль/л). Благодаря этому происходит развитие полового члена, мошонки, семявыносящих канатиков, а также дифференцировка нейронов гипоталамуса по мужскому типу. Масса яичка новорожденного — 0,3 г; в 1 год — 1 г; в 19 лет — 20 г. После рождения гормонопродуцнрующая активность яичка до начала пубертатного периода заторможена. С 12—13 лет она постепенно возрастает (под влиянием гонадолибернина, ФСГ и ЛГ) и к 16—17 годам достигает уровня взрослых. Такой подъем активности вызывает пубертатный скачок роста, появление вторичных половых признаков (оволосение лобка, подмышечной впадины, лица, изменение тембра голоса, рост щитовидного хряща), а также рост полового члена, яичек, а после 15 лет — активирует сперматогенез. Возраст угасания гормональной функции яичка (мужского климакса) — весьма индивидуален, но в среднем он приходится на 60—70 лет.
Яичники.После дифференцировки из полового зачатка у плодов женского пола в яичнике с 20-й недели происходит образование примордиальных фолликулов. В конце внутриутробного развития часть фолликулов продуцирует в небольших количествах эстрогены, но они не влияют на формирование половых органов девочки. К моменту рождения масса яичника составляет 5—6 г, у взрослой женщины — 6—8 г, в постменопаузальном периоде — 2 г. На постнатальном отрезке онтогенеза выделяют три периода активности яичника: нейтральный (от рождения до 6—7 лет), препубертатный (от 8 лет до первой менструации) и пубертатный (от момента первой менструации до менопаузы). На всех этапах фолликулы продуцируют эстрогены, но в разных количествах. Низкий уровень продукции эстрогенов до 8 лет создает возможность для половой дифференцировки нейронов мозга по женскому типу. В препубертатный период продукция эстрогенов уже достаточна для индукции пубертатного скачка, т.е. значительного роста костей в длину (до 10 см в год против 2—5 обычно), а также для развития вторичных половых признаков (оволосение лобка, подмышечной ямки, рост молочных желез, рост тазовых костей, развитие подкожно-жирового слоя). Постепенный рост продукции эстрогенов приводит к менархе, а в последующем — к становлению регулярного менструального цикла, что создает возможность для зачатия и вынашивания плода.
Оценку полового развития подростка, как правило, проводят по вторичным половым признакам, а ее результаты выражают в виде формулы. Для мальчиков она может выглядеть, например, так — Vi,Po,Li,Axi,Fi, а для девочек — Маз, Мег, Pj, Ахз. Эти аббревиатуры означают следующее.
- Развитие волос на лобке: Ро — отсутствие, Pi — единичные волосы, Рг — редкие волосы в центре лобка, длинные, Pj — густые; у мальчиков — прямые, у девочек — вьющиеся, по всей поверхности лобка; Р4 — густые, вьющиеся равномерно в виде треугольника; Рз — тоже + распространение на бедра и к пупку.
г
- Развитие оволосения в подмышечной ямке: Ахо — отсутствие волос, Axi — единичные
волосы, Аха — редкие волосы в центре впадины, Ахз — у девочек: густые, длинные, вьющи
еся; у мальчиков: густые, прямые, по всей ямке, Ах« — густые, вьющиеся, по всей ямке.
- Оволосение лица у мальчиков и юношей: Fo - отсутствие оволосения, Fi - первые воло
сы над верхней губой, ?г — жесткие волосы над верхней губой, первые волосы на подбород
ке, F} — распространенное оволосение над верхней губой и на подбородке, начало роста
бакенбард, F4 — слияние роста волос над губой и в области подбородка, выраженный рост
бакенбард, Fs — слияние всех зон оволосения
- Изменение тембра голоса у мальчиков и юношей: Vo — детский голос, Vi — мутация
или ломка голоса, V2 — мужской тембр голоса.
- Развитие щитовидного хряща у юношей: Lo — отсутствие признаков роста, Li — начи
нающееся выпячивание кадыка, Ьг — отчетливое выпячивание кадыка.
- Развитие молочной железы у девушек: Мао — железы не выдаются над поверхностью
грудной клетки, Mai — околососковый кружок вместе с соском образуют единый конус,
Маг — железы значительно выдаются вместе с соском и околососковым кружком и имеют
форму конуса, Маз — тело железы принимает округлую форму, соски приподнимаются над
околососковым кружком.
- Менструальная функция у девушек: Мео — отсутствие менструаций, Me 1 — 1—2 мен
струации к моменту осмотра, Мег — нерегулярные менструации, Мез — регулярные мен
струации.
По данным А.А. БарановаиН.А. Матвеевой (1989), для школьников Нижнего Новгорода характерны следующие темпы развития: у девушек первые признаки начала пубертата (Mai.Pi) — около 9 лет, средний возраст Маз —13 лет, Ахз — 15 лет, первая менструация -в 12 лет 8 мес. (колебание — 1 год); у юношей — первые признаки пубертата (VbPi) —в 10 лет, средний возраст мутации голоса — 12 лет, средний возраст Рз — 13 лет. Половая зрелость может наступить у девочек Волго-Вятского региона в 14—15 лет, у мальчиков — в 15— 1 б лет. Близкие значения получены в отношении девушек и юношей Кировской области (Резцова Е.М., 1995; Богатырев B.C. и соавт., 1996).
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ
Выше уже приводились данные о величинах основного и общего обмена, свидетельствующие о том, что потребность в энергии, поступающей с пищей, у детей с возрастом увеличивается. В данном разделе дается представление о качественном и количественном составе пищи, необходимой для нормального развития организма человека.