Вегетативная нервная система

Вегетативная нервная система (ВНС) в онтогенезе претер­певает существенные структурные и функциональные измене­ния, меняется доля участия ее отделов в регуляции функций орга­низма.

Характерными особенностями ВНС в первые годы жизни ребенка являются также возбудимость, непостоянство вегетатив­ных реакций, значительная их выраженность и легкая генерали­зация возбуждения. Поэтому у детей, особенно грудного возрас­та, наблюдается неустойчивость показателей вегетативных функций, например, частоты дыхания, пульса. Устойчивость ве­гетативных показателей начинает развиваться на втором году жизни ребенка.

Доля участия симпатической и парасимпатической нервной системы в регуляции функций. У детей первых лет жизни главную роль в регуляции функций внутренних органов играет симпатичес­кий отдел вегетативной нервной системы. Парасимпатический от­дел начинает включаться в рефлекторные реакции с 3-го месяца жизни. К трем годам тонус блуждающего нерва уже вы­ражен, о чем свидетельствует появление дыхательной аритмии. Но преобладающее влияние симпатической нервной системы сохраня­ется до семилетнего возраста. Однако, несмотря на то, что в период новорожденности тонус вагуса незначителен, в этот период может наблюдаться глазо-сердечный рефлекс Данини - Ашнера. Рефлек­торное влияние на сердце посредством увеличения тонуса блуждаю­щего нерва в этот период может быть весьма выраженным.

Механизм формирования тонуса блуждающего нерва. В формировании тонуса блуждающего нерва важную роль играет афферентная импульсация от различных рефлексогенных зон, в том числе и от проприорецепторов. Об этом, в частности, свидетель­ствует тот факт, что недостаточная двигательная активность детей сопровождается недостаточной степенью выраженности тонуса блуждающего нерва. Афферентация от периферических отделов слухового и зрительного анализаторов, от прессорецепторов сосу­дистых рефлексогенных зон также способствует развитию тонуса центров блуждающего нерва.

ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА

Гормоны играют исключительно важную роль на всех этапах антенатального и постнатального развития организма. Нарушение функций эндокринных желез у ребенка ведет к более грубым нару­шениям, нежели у взрослых, однако они легче поддаются кор­рекции.

Гормоны гипофиза

Гормоны гипофиза, как известно, делят на две группы - трой­ные и эффекторные.

В передней доле вырабатываются все тропные гормоны (АКТГ, ТТГ, ЛГ, ФСГ), два эффекторных: гормон роста (соматотропин) и пролактин (ПРЛ).

Адренокортикотропный гормон (АКТГ, кортикотропин). У новорожденного гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая систе­ма уже реагирует на стрессорные воздействия. В момент рождения у ребенка АКТГ мало, однако его выработка быстро возрастает.

Тиреотропный гормон (ТТГ, тиреотропин) в момент рожде­ния имеется в небольших количествах, его выработка сразу же воз­растает под влиянием новых (экстремальных для младенца) усло­вий, что обеспечивает увеличение секреции ТТГ и соответствующие метаболические приспособительные процессы.

Гонадотропные гормоны - гонадотропины (фолликулостиму-лирующий - ФСГ, фоллитропин, лютеинизирующий - ЛГ, лютро-пин) - в раннем детском возрасте вырабатываются в небольших количествах, их роль невелика. Секреция ФСГ и ЛГ сильно возрас­тает в период полового созревания и достигает нормы взрослого че­ловека к 18 годам жизни.

Гормон роста (соматотропин) до двух лет малоэффективен. Затем он стимулирует рост организма до полового созревания, пос­ле чего это влияние тормозится.

Пролактин (ПРЛ) - его концентрация в крови у детей доста­точно высока, она увеличивается в период полового созревания (больше у девочек, чем у мальчиков). В организме подростков про­лактин, действуя совместно с лютропином и тестостероном, сти­мулирует рост предстательной железы и семенных пузырьков. Вы­сокая концентрация пролактина, вероятно, способствует также преходящему увеличению грудных желез у мальчиков (пубертат­ная гинекомастия).

Гормоны задней доли гипофиза. Окситоцин. Особенность этого гормона заключается в том, что он начинает действовать на матку и молочные железы после завершения периода полово­го созревания, когда молочные железы подвергаются длитель­ному действию пролактина, а матка - эстрогенов и прогестеро­на. Окситоцин у детей выполняет лишь антидиуретическую функцию.

Антидиуретический гормон (АДГ) у новорожденного ребен­ка содержится в низких концентрациях, а в течение года прибли­жается к норме взрослого, причем в первые 2-3 месяца жизни поч­ка к АДГ нечувствительна, поэтому у ребенка этого возраста выводится гипотоничная моча.

Половые гормоны

Половые железы у детей, как и у взрослых, вырабатывают мужские и женские половые гормоны. В период полового созрева­ния преобладает выработка гормонов в соответствии с полом. Так, в 12 лет у мальчиков образуется андрогенов примерно в 2 раза боль­ше, чем у девочек (у взрослых мужчин в три раза больше, чем у женщин). Зрелые сперматозоиды у мальчиков появляются в 10-15 лет, преобладают в 16-18 лет, когда концентрация тестостеро-

на соответствует таковой у взрослого мужчины. Зрелые фоллику­лы у девочек можно обнаружить уже в период новорожденности, однако двухфазный менструальный цикл у девочек, заканчиваю­щийся овуляцией и образованием желтого тела, устанавливается в 14-15 лет (табл. 14.1).

Влияние половых гомонов на органы и ткани. Эритропоэз андрогенами стимулируется, эстрогенами подавляется. Половые гормоны, особенно в период полового созревания, стимулируют рост тела и половых органов, формируют строение тела согласно полу, увеличивают основной обмен, ускоряют созревание ЦНС.

Выработка половых гормонов у детей и подростков стимулиру­ется умеренной физической нагрузкой. Интенсивные нагрузки уве­личивают секрецию андрогенов у мальчиков и девочек. У девочек при этом могут развиваться признаки маскулинизации. Чрезмер­ные нагрузки угнетают выработку половых гормонов, что ведет к задержке полового созревания.

Весьма сильное влияние на выработку половых гормонов ока­зывает температура среды, в которой находятся гонады: в услови­ях низкой температуры секретируются, в основном, мужские по­ловые гормоны (яички расположены в мошонке), в условиях высокой температуры вырабатываются преимущественно женские половые гормоны (яичники расположены в брюшной полости). Поэтому если у мальчика яички не опустились в мошонку (подоб­ная патология иногда встречается), то операцию необходимо про­водить до 5 лет, иначе яичко нормально функционировать не будет.

Другие эндокринные железы

Эпифиз (шишковидное тело) выделяет вещества, тормозящие выработку половых гормонов и рост тела. Поэтому при его гипо­функции наступает раннее половое созревание, а при гиперфунк­ции - явление гипогенитализма и ожирения.

Вилочковая железа (тимус) растет до полового созревания, ее активность в этот период стимулируется тироксином. После полового созревания происходит быстрая атрофия тимуса под вли­янием главным образом эстрогенов и в меньшей степени андроге­нов. В тимусе происходит дифференцировка лимфоидных стволо­вых клеток в Т-лимфоциты. В случае недоразвития тимуса у детей нарушаются клеточные иммунные реакции, в результате чего воз­никают гнойные инфекции.

Щитовидная железа. Гормоны щитовидной железы, как из­вестно, регулируют обмен веществ и обеспечивают рост, разви­тие и дифференциацию тканей, в том числе и ЦНС, поэтому при гипофункции щитовидной железы наблюдается задержка роста

вследствие угнетения обмена веществ, появляются отеки, выпа­дают волосы, развивается слабоумие (кретинизм), возможен врож­денный кретинизм. Секреция тиреоидных гормонов у детей выше, чем у взрослых, что обеспечивает более интенсивный обмен веществ растущего организма, причем в период полового созре­вания выработка тиреоидных гормонов становится еще больше, наблюдается явление гипертиреоза, сопровождающееся тахикар­дией, повышенной возбудимостью. В этот период эстрогены стимулируют функцию щитовидной железы, а прогестерон тор­мозит.

Паращитовидные железы. Через 2-3 дня после рождения на­чинает увеличиваться секреция паратгормона, содержание кальция в крови и в интерстиции нормализуется. Гиперфункция паращито-видных желез, напротив, вызывает избыточное окостенение скеле­та и повышение содержания кальция в крови.

Поджелудочная железа созревает к 4-му году жизни. Остров-ковая ткань у новорожденного составляет 1/3 часть всей массы железы, а у взрослого - 1 /30. Она вырабатывает два гормона: ин­сулин и глюкагон. Гипофункция островковых клеток ведет к нару­шению роста и умственного развития ребенка.

Надпочечники (мозговое и корковое вещество) принимают уча­стие в развитии адаптивных реакций организма с первых дней жиз­ни. У новорожденных корковый слой надпочечников преобладает над мозговым. При избытке глюкокортикоидов происходят дезами-нирование аминокислот и превращение их в глюкозу (глюконеоге-нез), что ведет к замедлению роста ребенка. При недостаточности глюкокортикоидов снижается сопротивляемость организма вслед­ствие нарушения обмена углеводов и белков, ослабевает умствен­ное и физическое развитие. В возрасте 6-8 лет у детей кора надпо­чечников вырабатывает половые гормоны в незначительных количествах.

У новорожденного доля секретируемого мозговым веществом надпочечников адреналина составляет 30%, а у двухгодовалого ре­бенка - 60%. У детей и подростков стрессоры вызывают более силь­ную реакцию симпато-адреналовой системы, чем у взрослых лиц.

ФИЗИОЛОГИЯ ЦНС

В процессе развития организма наиболее заметные изменения происходят в критические периоды. К ним относятся первый месяц жизни, 3 года, 7 лет и период в интервале 12—16 лет. Во все периоды жизни ребенка, особенно в критические, ЦНС весьма

ранима. Весьма чувствительна ЦНС ребенка к инфекциям, инток­сикациям, травмам, негативные последствия которых могут наблю­даться на протяжении всей жизни.

Рассмотрим основные этапы развития двигательных навыков ребенка после завершения периода развития в грудном возрасте.

На 2-м году жизни у детей появляется способность к бегу, пе­решагиванию через предметы, самостоятельному подъему по лест­нице.

На 3-м году жизни ребенок начинает подпрыгивать на месте, переступает через препятствия высотой 10-15 см, самостоятельно одевается, застегивает пуговицы, завязывает шнурки.

В возрасте 3-5 лет появляется игровая деятельность, скач­кообразно ускоряющая развитие высшей нервной деятельности ребенка. Он начинает рисовать, может обучаться игре на музы­кальных инструментах. В 4-5 лет ему становятся доступны слож­ные движения: бег, прыжки, катание на коньках, гимнастические, акробатические упражнения. Следует помнить, что и в этом возрасте ребенок быстро устает. Для профилактики утомления необходимо время от времени изменять вид занятий ребенка (активный отдых).

В последующие возрастные периоды (7-10 лет) отмечается дальнейшее наращивание количества и качества моторной актив­ности ребенка, что связано с завершением первичного становле­ния нейронного субстрата в составе кинестетического анализатора, совершенствованием внутрикорковых, корково-подкорковых проводящих путей, функциональных связей между двигательными, ассоциативными областями коры большого мозга, а также подкор­ковыми структурами. Оптимальный режим работы двигательного аппарата у человека устанавливается к 20-30 годам жизни.

В детском возрасте наблюдается динамическая локали­зация функций,сущность которой заключается в том, что после удаления одной из зон коры, по медицинским показаниям, ее функ­ция восстанавливается за счет других зон.

ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ

Развитие мышц и рост их массы в постнатальном онтогене­зе идет неравномерно. Масса мышц новорожденного составляет 23% от массы тела (у взрослого человека - до 44% ). Рост мышеч­ной массы происходит, в основном, за счет увеличения продоль­ных и поперечных размеров мышечного волокна (90%), тогда как общее число их увеличивается незначительно (10%). Рост мионов

12—247

в длину осуществляется благодаря точкам роста на концах воло­кон, примыкающих к сухожилиям. К миофибриллам на концах при­страиваются новые саркомеры (длина самих саркомеров не изме­няется). Рост миона в толщину происходит за счет увеличения количества миофибрилл в нем. В результате мышечная масса сна­чала нарастает постепенно (до 15 лет ежегодно на 0,7- 0,8%), а затем очень быстро - от 15 до 17 лет на 5-6% в год, и у юношей 17-18 лет мышечная масса составляет 44% от массы тела, как у взрослых. Развитие мышц, сосудистой системы и иннервации про­должается до 25-30 лет.

Сила мышечного сокращения с возрастом увеличивается вследствие нарастания общего поперечного сечения миофибрилл за счет роста мионов в толщину в результате увеличения числа мио­фибрилл и частично (на 10%) за счет появления новых мышечных волокон. Различия между показателями мышечной силы у маль­чиков и девочек становятся по мере роста и развития более выра­женными. В младшем школьном возрасте (7-8 лет) мальчики и девочки имеют одинаковую силу большинства мышечных групп, после чего процесс нарастания идет неравномерно. У девочек к 10-12 годам мышечная сила возрастает настолько интенсивно, что они становятся относительно и абсолютно сильнее мальчиков. В дальнейшем отмечается преимущественное развитие силы мышц у мальчиков. Особенно интенсивно идет увеличение мышечной силы у мальчиков в конце периода полового созревания, однако юноши в 18 лет лишь приближаются к нижней границе показате­лей взрослых.

У детей отмечается пониженная возбудимость нервно-мышечной системы, низкая лабильность, которая объясняет­ся длительностью абсолютной и относительной рефрактерных фаз, длительностью одиночного мышечного сокращения. С возрастом лабильность мышц увеличивается, что ведет, естественно, и к уве­личению быстроты движений.

В естественных (натуральных) условиях мышца сокращается только при поступлении к ней нервных импульсов из центральной нервной системы (ЦНС).

СИСТЕМА КРОВИ

Форменные элементы. Количество циркулирующей крови относительно массы тела новорожденного составляет около 15 %, в конце первого года жизни - 11 %, в 7-8 лет соответствует норме взрослого - 7-8%.

Самое низкое содержание эритроцитов - в возрасте 3 месяцев (4,2 х 10¹²/л), затем оно постепенно увеличивается и в 5 месяцев составляет 4,5 х 10¹²/л, гемоглобин - около 120 г/л; примерно таким он сохраняется до 2 лет с некоторым падением, после чего начинает медленно возрастать: у мальчиков больше - стимулиру­ют андрогены, у девочек меньше - угнетают эстрогены. В возрасте 2-6 лет количество эритроцитов у детей составляет 4,7 х 10¹²/л, старше 14 лету мальчиков - 5,2 х10¹²/л, у девочек - 4,8 х 10¹²/л.

Содержание гемоглобина у девочек и мальчиков в 2 года - 117, в 4 - 126, в 10 - 130, а в 14 лет у мальчиков 160, у девочек 140 г/л, т. е. количество эритроцитов и гемоглобина достигает нормы взрослого.

Лейкоциты. Сразу после рождения составляет (физиологиче­ский лейкоцитоз вследствие родового стресса) 30 х 10⁹/л, на 3-й день - около 14 х 10⁹/л, в конце месяца - (10-12)х10⁹/л, да­лее показатель постепенно уменьшается и в 3-6 лет приближается к норме взрослого. С возрастом существенно изменяется формула лейкоцитов.

Количество тромбоцитов в крови детей различного возраста составляет (200-300) х 10⁹/л, что соответствует норме взрослого.

Плазма крови. Содержание белка в плазме у ребенка до 2-ме­сячного возраста составляет около 50 г/л, к году достигая 65 г/л, к 7 годам жизни- 70, в 12 лет - 75 г/л, т. е. как у взрослого (70-80 г/л). Содержание глюкозы в крови ребенка сразу после рождения 80-120 мг% (4,4-6,7ммоль/л). Затем оно падает и на 15-й день равно 40-70 мг%, в течение 1,5-2 лет не изменяется, после чего начинает повышаться и в возрасте 6 лет равно 70-105, а к 12-14 годам при­ближается к норме взрослого (80-120 мг%; 4, 4-6, 7 ммоль/л). Содержание липидов и аминокислот близко к норме взрослого.

Различные агглютиногены (А и В, М и N. КЬ) появляются в эритроцитах на 2-3 месяцах внутриутробного развития. В крови новорожденных, как правило, нет антител системы АВО. В тече­ние первого года жизни у ребенка образуются антитела к тем анти­генам, которых нет в его собственных эритроцитах (изоагглютини-ны, анти-А и анти-В). Способность агглютиногенов А и В к реакциям с а- и 6- агглютининами у детей несколько снижена, она достигает нормы взрослого к 10-летнему возрасту. Титр а- и (3- агглютининов низкий. Свойства М- и ^агглютиногенов созревают у плода к 5-му месяцу жизни.

Иммунитет детей различного возраста снижен. Иммунная система начинает созревать в грудном возрасте, в частности, воз­никает первичный ответ на большинство антигенов, хотя иммун­ная память еще не выражена, но к концу первого года жизни анти-

тела синтезируются более активно. На третьем году жизни количе­ство Т-лимфоцитов достигает уже нормы взрослого. В целом им­мунная защита организма достигает своего максимума в возрасте около 10 лет.

СИСТЕМА ДЫХАНИЯ

Вентиляция легких. Внешнее звено системы дыхания детей раннего возраста существенно отличается от такового у взрослых. Гортань у детей относительно уже, чем у взрослых. Бронхи узкие и длинные, имеют относительно мало разветвлений. От рождения ребенка до 5 лет происходит усиленный рост легких, отдельных его элементов и, естественно, показателей вентиляции (табл. 14.2).

Тип дыхания ребенка первых лет жизни преимущественно брюшной (диафрагмальный). Грудной тип дыхания затруднен, так как ребра вследствие слабой эластической тяги занимают почти горизонтальное положение. У новорожденного эластическая тяга легких на выдохе отсутствует, так как они не растянуты, поэтому отрицательного давления в плевральной щели не наблюдается. С 3-7 лет в связи с развитием мышц плечевого пояса и увеличени-

ем эластической тяги легких ребра опускаются вниз, грудной тип дыхания начинает преобладать над брюшным. Половые различия типа дыхания начинают выявляться с 7-8-летнего возраста и пол­ностью, формируются к 14-17 годам: у девушек формируется груд­ной, а у юношей - брюшной тип дыхания.

Транспорт кислорода. В грудном возрасте по мере замены НЬР на НЬА (в первые 4-5 месяцев) его содержание в крови начи­нает увеличиваться, к концу первого года жизни оно равно 120 г/л; затем в течение первых лет жизни достигает нормы взрослого (140— 150 г/л). Постепенно возрастает содержание и О, в крови - в воз­расте 5 лет оно равно уже 16 мл/100 мл крови (у взрослых - до 20 мл/100 мл крови). Но ткани ребенка получают 0₂ в достаточ­ном количестве, так как у детей больше скорость кровотока, суще­ственную роль играют анаэробные процессы. Однако в период полового созревания организм подростка менее устойчив к кисло­родному голоданию, чем организм взрослого человека, что, по-ви­димому, объясняется гормональной перестройкой.

Транспорт углекислого газа у новорожденного осуществ­ляется в основном в виде физически растворенного и связанно­го с гемоглобином С0₂, так как активность карбоангидразы еще низкая и составляет примерно 10-30% активности карбоангид­разы взрослых. Поэтому участие бикарбонатов в выделении С0₂ незначительно. Уровень активности карбоангидразы, характер­ной для взрослых, у детей устанавливается к концу первого года жизни.

Регуляция дыхания. Возбудимость дыхательного центра низ­кая, она постепенно повышается и к школьному возрасту становит­ся такой же, как у взрослых. На 2-м году жизни с развитием речи начинает формироваться произвольная регуляция частоты и глу­бины дыхания, а к 4-6 годам дети могут по собственному желанию или по инструкции старших произвольно изменять частоту и глу­бину дыхания и задерживать дыхание.

Дыхательная систем'а детей заканчивает свое созревание и дос­
тигает по всем показателям уровня взрослого человека к 18-20 го­
дам. _,

КРОВООБРАЩЕНИЕ

Сердце детей различного возраста. Сердце новорожденно­го расположено высоко и лежит горизонтально. На 7-м месяце жиз­ни ребенка, в связи с реализацией позы сидения, а впоследствии и стояния, сердце начинает опускаться, и к 12 - 14 годам оно распо-

лагается, как у взрослых. Поскольку с момента рождения нагрузка на левые отделы сердца становится больше, нежели на правые, ле­вые отделы растут быстрее. Более быстро нарастает масса сердца в первые два года жизни, от 12 до 14 и от 17 до 20 лет.

С возрастом постепенно уменьшается ЧСС, в частности, в один год она равна 120 - 125, в 3 года - 105, в 10 лет - 85 и в 12 лет -80 ударам в мин. К 7 годам появляются половые различия - у дево­чек ЧСС становится больше, чем у мальчиков. МВ в возрасте один год - около 1250 мл, а в 8 лет - 2800 мл (90 мл / кг). У детей кровоток в тканях интенсивнее, чем у взрослых, что важно для обеспечения растущего организма кислородом и питательными веществами.

Регуляция деятельности сердца. У новорожденного регуля-торные механизмы еще незрелы, но уже выявляется рефлекс Аш-нера. Тонус блуждающего нерва начинает формироваться в конце первого года жизни, что связано с двигательной активностью ре­бенка - поток афферентных импульсов от проприорецепторов и от всех экстерорецепторов ускоряет созревание ЦНС и нервных регу-ляторных механизмов. Развитию тонуса блуждающего нерва спо­собствуют также импульсы, поступающие в ЦНС от хемо- и прес-сорецепторов главных сосудистых рефлексогенных зон, эти влияния усиливаются в возрасте 7-8 месяцев. С увеличением то-* нуса блуждающего нерва уменьшается ЧСС, в начале второго года жизни появляется дыхательная аритмия, что свидетельствует о по­явлении тонуса блуждающего нерва. В возрасте 3-4 лет этот то­нус уже сформирован. Рефлекс Данини - Ашнера в возрасте до

7 лет выражен хорошо и выявляется у 90% детей, среди взрослых
он обнаруживается лишь у 70% лиц. Со 2-го года жизни лучше про­
является закон Стерлинга вследствие увеличения растяжимости
сердца. В период полового созревания появляется некоторая неста­
бильность рефлекторных реакций.

Весьма важную роль в совершенствовании регуляторных меха­низмов, особенно в период полового созревания, играет физическая культура. Занятия спортом и умеренная физическая нагрузка ока­зывают благоприятное влияние на развитие организма в целом.

Сосудистая система детей различного возраста. В ран­нем онтогенезе сосуды эластического типа развиты достаточно хо­рошо, высокорастяжимы, просвет артерий широк и равен таково­му вен, поэтому АД низкое: к концу первого года систолическое давление достигает 100 мм рт.ст., диастолическое - 60 мм рт.ст.

8 связи с развитием гладкомышечных элементов стенки сосудов,
увеличением их длины и,*как следствие, увеличением сопротивле­
ния току крови АД продолжает расти, и в возрасте 7 лет оно равно
110/70 мм рт.ст., в 14 лет - 115/75 мм рт.ст. АД в 5 - 9 лет боль-

ше у мальчиков, а в 9 - 12 лет - у девочек. Повышение АД наблю­дается в период полового созревания (юношеская гипертензия), в 14-15 лет АД у мальчиков устанавливается несколько выше, чем у девочек. Однако у девочек АД достигает уровня взрослых рань­ше, чем у мальчиков, - через 3,5 года после появления первых мен­струаций. ЧСС, характерная для взрослых (60 - 80 уд/мин), уста­навливается после полового созревания, причем у девушек она на 10% выше, нежели у юношей. Это связано с большей выраженнос­тью у юношей тонуса блуждающего нерва.

Должное систолическое давление (Р_с) у детей рассчитывают по формуле:

Р_с= 100 + 0,5п,

где п - число лет жизни ребенка.

Диастолическое давление в возрасте 1 -10 лет изменяется мало и составляет около 60 мм рт. ст.