Морфологические и функциональные особенности организма подростка
Каждый возрастной период постнатального онтогенеза характеризуется определенным морфофункциональным состоянием организма, способностью его к поддержанию гомеостаза.
Подростковый возраст является одним из наиболее сложных этапов, в течение которого организм ребенка в результате анатомических и физиологических преобразований достигает биологической зрелости. Этот временный период принято называть пубертатным, так как формирование вторичных половых признаков – одно из наиболее ярких проявлений происходящей в организме подростка нейроэндокринной перестройки. Пубертатный период продолжается около 10 лет, причем у девочек он начинается в среднем на 2 года раньше, чем у мальчиков.
Манифестными признаками его начала у девочек является увеличение молочных желез, а у мальчиков – рост волос на лобке.
Период (2-3 года), предшествующий появлению вторичных половых признаков, когда отмечается увеличение половых желез, происходит первый скачок роста, и в строении скелета появляются признаки полового диморфизма, следует называть препубертатным.
У мальчиков – это возраст 9-12 лет, у девочек – 7-10 лет.
Несмотря на то, что процесс полового созревания генетически детерминирован, сроки его начала, и темпы происходящих в организме подростка изменений варьируют в значительных пределах.
У подростков одного паспортного возраста морфологические и функциональные характеристики могут значительно отличаться, поэтому при оценке состояния ряда органов и систем необходимо учитывать степень биологической зрелости организма.
Обязательными компонентами пубертатных преобразований являются линейный рост развивающегося организма и созревание скелета.
Это возраст 10-11 лет у девочек и 12-13 лет у мальчиков, когда ежегодные прибавки длины тела составляют 12 см и более.
К 16-17 годам темпы физического развития снижаются.
У юношей в этом возрасте длина тела и ног, размеры таза достигают уровня взрослого человека, тогда как окружность грудной клетки, ширина плеч, масса тела продолжают увеличиваться и после 17 лет.
Некоторые антропометрические показатели характеризуют половой диморфизм телосложения.
К ним относятся, прежде всего, ширина таза, плеч, длина рук и ног, соотношение этих параметров. У мальчиков ширина плеч в пубертатный период преобладает над размерами таза.
Для оценки физического развития подростка врач должен учитывать рост, массу тела и их соотношение. При этом следует отметить, что процесс физического и полового развития сопровождается не только увеличением массы тела, но и перераспределением подкожной основы и жировых отложений.
Одним из комплексных методов оценки физического развития, позволяющим оценить процесс роста и созревания, считается метод регрессивного анализа (по шкалам регрессии). Данный метод позволяет выявлять соотношение соразмерных антропометрических признаков, где отдельные признаки физического развития даются в соответствующей зависимости – длина тела и масса, длина тела и окружность грудной клетки.
«Норма» антропометрических показателей у подростков.
| Возраст | Длина тела, см | Масса тела, кг | Окружность грудной клетки, см |
| Мальчики | |||
| 163.0 – 170,0 168.0 – 175.0 171,0 – 180,0 | 46,9 – 60,9 51,8 – 65,9 56,8 - 70,6 | 76,3 – 85. 7 80,0 – 92,2 82.9 – 92,2 | |
| Девочки | |||
| 156,3 – 167,0 158,3 – 169.0 161,2 – 170.0 | 47.6 – 58,0 51.0 – 61.0 52,4 – 62,0 | 76,2 – 85,5 78,8 – 87,1 80,7 – 88,0 |
Для определения должного веса (М) с учетом роста (L) и возраста человека используются следующие выражения, предложенные Броком:
М = L - 100(кг) при росте155 – 165см,
М = L - 105(кг) при росте 166 – 175см
М = L - 110 (кг) при росте более 175см
Индекс Кетле, или весо – ростовой индекс, получается при делении веса в (г) на рост (см) и равен в среднем для юношей 350 – 400, для девушек – 325 – 375 г/см. индекс Хирате равен соотношению: где (L) – длина тела в см, а (М) – масса тела в кг. Приведенные индексы имеют ряд недостатков, но ими пользуются и сейчас для ориентировочной оценки отдельных показателей физического развития.
Возрастные изменения отдельных костей настолько специфичны, что используются для определения костного возраста. Наиболее часто с этой целью производят рентгенологическое исследование костей кисти и запястья.
Например, окостенение гороховидной кости происходит у мальчиков в возрасте 12 лет, у девочек – 9 лет.
Существует тесная связь между окостенением скелета и уровнем полового развития, так как в основе этих процессов лежат общие нейрогормональные механизмы, но не всегда они идут параллельно.
Особенно часто такое несоответствие наблюдается при некоторых формах нарушения полового созревания. В этих случаях при отставании полового развития костный возраст может соответствовать паспортному или даже его опережать, что нередко наблюдается при ранней спортивной специализации.
Это обстоятельство требует при определении биологической зрелости подростка учитывать не только костный возраст, но и степень развития вторичных половых признаков, а у девушек и наличие менструации, что гораздо объективнее отражает уровень биологической зрелости подростка.
У мальчиков наиболее ранним признаком начала полового созревания является увеличение яичек, масса которых к концу пубертатного периода увеличивается до 10 г и более.
Формирование вторичных половых признаков у мальчиков при физиологическом течении пубертата начинается с роста волос на лобке (12-13 лет). Затем последовательно появляются другие признаки полового созревания: мутация глосса, увеличение хрящей гортани, рост волос в подмышечных ямках и на лице.
К 16-17 годам вторичные половые признаки достигают дефинитной стадии (окончательно сформировавшийся организм, период зрелости).
Первые поллюции возникают у мальчиков в среднем в возрасте 14 лет.
У большинства девочек увеличение молочных желез отмечается в возрасте 10-11 лет, затем появляются волосы на лобке и только через 1,5-2 года – в подмышечных ямках.
К 15-16 годам у девушек вторичные половые признаки достигают дефинитной стадии – период зрелости.
Первые менструации (менархе), наступают в возрасте 12-14 лет (в среднем 12,5) лет.
В течение первого года устанавливается полноценный менструальный цикл продолжительностью 28-30 дней, к 16 годам большинство циклов становится двухфазными, однако к концу пубертатного периода гормональная, а также репродуктивная функция яичников еще отличаются в сравнении с таковыми функциями женщин репродуктивного возраста.
При оценке процесса полового созревания необходимо учитывать не только сроки его начала, но и время, в течение которого тот или иной признак достигает определенной зрелости, а у девушек – характер менструальной функции.
В ряде случаев при нормальных сроках появления первых признаков полового созревания дальнейшее их развитие идет медленно. В таких случаях следует говорить о замедлении темпов полового развития. Это патологическое состояние, при котором требуется консультация эндокринолога.
Особое внимание следует обращать на последовательность появления полового созревания.
Могут быть случаи, когда половое оволосение у мальчиков предшествует первичному увеличению - яичек; а у девочек – увеличению молочных желез. Такие подростки также должны быть проконсультированы у эндокринолога или гинеколога, так как неправильная очередность возникновения полового созревания может быть первым проявлением недостаточности репродуктивной системы.
Важным признаком становления организма в период полового созревания, определяющим его физиологическое своеобразие, является интенсивная дифференциация центральной нервной системы.
В этом возрасте завершается формирование коры большого мозга, происходят бурная перестройка и дифференциация отдельных ядерных структур гипоталамуса, высших регулирующих центров вегетативной нервной системы. ЦНС у подростков характеризуется снижением порога возбудимости, неустойчивостью, лабильностью вегетативных реакций.
Это обуславливает многие возрастные особенности общей реактивности организма, функции отдельных органов и систем, определяет их ранимость, создает условия для развития разносторонних дисфункций. Повышается регулирующее влияние коры большого мозга на подкорковые центры, устанавливаются новые функциональные взаимоотношения между нервной и эндокринной системами. Этим обусловлены возрастные роли диэнцефально-гипофизарной системы в формировании патологии, присущей подростковому возрасту, особенности адаптационно-трофических возможностей развивающегося организма.
В данный возрастной период наиболее ярко проявляются индивидуальные особенности темперамента и личности. Для подростков характерен эмоциональный, соматовегетативный уровень реагирования нервно-психической сферы.
В основе процессов, обеспечивающих созревание организма (формирование фенотипа, развитие половых органов и вторичных половых признаков) лежат изменения функции эндокринной системы и, прежде всего деятельности гипоталамо-гипофизарно-гонадного комплекса.
Начало полового созревания у мальчиков происходит на фоне достоверного увеличения содержания эстрадиола и фоллитропине в крови. Повышение уровня фоллитропина в этот период стимулирует образование эстрогенов в семенниках, которые необходимы для созревания гипоталамических структур.
Появление у мальчиков вторичных половых признаков происходит на фоне увеличения в крови количества тестостерона и лютропина.
К 14-летнему возрасту показатели лютропина достигают максимальных величин, а содержание тестостерона за год увеличивается в 2-2,5 раза.
В женском организме выраженное увеличение содержания женских половых гормонов (эстрогенов) совпадает по времени с началом развития молочных желез.
С установлением менструальной функции в содержании эстрогенов прослеживается отчетливая цикличность. Уровень второго женского полового гормона – прогестерона до установления двухфазных овулярных циклов остается низким.
Половое созревание девочек сопровождается увеличением не только женских половых гормонов, но и андрогенов, которые продуцируются как в яичниках, так и в надпочечниках и необходимы для формирования вторичных половых признаков, созревания скелета и мышечной ткани.
Если у детей рост и формирование скелета контролируется в основном соматотропином и гормонами щитовидной железы, то в период полового созревания эти процессы связаны с андрогенами и эстрогенами.
Начало пубертатного периода характеризуется увеличением содержания катехоламинов и снижением уровня серотонина. Именно такое соотношение нейромедиаторов создает предпосылки для усиления продукции гонадолиберина, необходимого для процессов полового созревания.
С происходящей нейрогормональной перестройкой – изменением продукции соматотропина, тиротропина, гормонов щитовидной железы, надпочечников и половых желез связаны возрастные преобразования иммунной системы.
Соматотропин оказывает стимулирующее действие на вилочковую железу и периферическую лимфоидную ткань, обеспечивая трансформацию неактивных тимоцитов в иммунокомпетентные Т-лимфоциты. Аналогичное действие на иммунную систему оказывает тиротропин.
Глюкокортикоиды оказывают влияние на пролиферацию и дифференциацию В-лимфоцитов, ответственных за гуморальный иммунитет, а минералокортикоиды повышают активность фагоцитов.
Эстрогены стимулируют функцию иммунокомпетентных органов, синтез антител, а андрогены оказывают иммунодепрессивное действие преимущественно на В-систему.
В подростковом возрасте происходят дальнейшие морфологические и функциональные становления дыхательной системы, интенсивно развиваются грудная клетка, дыхательные мышцы, происходит рост зон и сегментов легких, разрастание межклеточной соединительной ткани, увеличение размеров ацинусов, количества эластических и мышечных волокон.
Значительно увеличиваются объем и поверхность легких, их жизненная емкость, легочная вентиляция. Дыхание становится глубже, реже (16-20 в 1 мин.), устанавливаются половые различия в типе дыхания (у юношей – брюшной, у девушек – грудной). Характер легочного кровообращения в пубертатный период соответствует таковому у взрослых.
Определенные структурные и функциональные изменения у подростков претерпевает сердечно-сосудистая система, при этом наблюдается значительный скачок в ее развитии.
Увеличение размеров сердца в разные возрастные периоды происходит неравномерно: наиболее интенсивное – на первом году жизни и в пубертатный период.
Отставание темпов роста сердца в период полового созревания при повышенных требованиях к сердечно-сосудистой системе может сказаться на механизмах компенсации кровообращения.
В пубертатный период нередко наблюдается несоответствие темпов дифференцировки мышечной ткани и нервного аппарата сердца.
Рост и развитие мышечных волокон происходит интенсивнее, чем проводящей и нервной систем, что может стать причиной возникновения преходящих изменений отдельных функций сердца.
В течение периода детства происходит замедление частоты сердечных сокращений и к 14-15 годам она становится такой же, как у взрослых (60-84 в 1 минуту).
В настоящее время нормой артериального давления следует считать 110/50-139/89 мм рт. ст.
Показатели артериального давления находятся в определенной зависимости от уровня физического развития.
Генетическое предрасположение к развитию тех или иных нарушений сердечно-сосудистой системы чаще всего реализуется именно в период полового созревания при наличии соответствующих предрасполагающих факторов. Наследственно детерминирован и уровень функционирования вегетативной нервной системы. Особенностями нейрогуморальной регуляции и своеобразием морфологической структуры развивающегося сердца подростка обусловлена значительная частота разнообразных его изменений (юношеское или пубертатное сердце); конфигурация, размеры, функциональные нарушения ритма, наличие непатологических (функциональных) шумов.
Различают юношескую гипертрофию сердца и гипоэволютивный вариант его развития (сердце малое, капельное и митральной конфигурации при нормальных размерах).
Гипертрофический вариант развития сердца чаще встречается у гармонично развитых юношей с хорошо выраженными вторичными половыми признаками.
Данный вариант эволюции сердца является функционально наиболее полноценным; вместе с тем возможно развитие артериальной гипертензии. Часто выслушивается и регистрируется на фонокардиограмме систолический шум при достаточной звучности и амплитуде I тона. Адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку хорошие.
Такие подростки не имеют ограничений в выборе профессии и занятий спортом, но нуждаются во врачебном контроле.
У здоровых подростков нередко выслушивается функциональный систолический шум над областью сердца.
По механизму возникновения он неоднороден:
1. шум изгнания крови из сердца в магистральные сосуды (легочную артерию и аорту);
2. шум относительной или функциональной недостаточности левого предсердно-желудочкового клапана;
3. вибрационный шум Грэма Стилла.
В период полового созревания чаще, чем в другие возрастные периоды, наблюдаются расстройства ритма сердечной деятельности и проводимости.
Из функциональных аритмий у подростков чаще всего встречаются нарушения функции автоматизма и возбудимости, реже проводимости изменения функции автоматизма проявляются синусовой аритмией, тахикардией и брадикардией; нарушения функции возбудимости неврогенной экстрасистолией и значительно реже – приступами пароксизмальной тахикардии; нарушение функции проводимости – удлинением и укорочением проведения импульса по предсердно-желудочковому соединению.
В подростковом возрасте завершается структурное и функциональное развитие пищеварительной системы: к 14-15 годам развитие зубов (кроме третьего коренного), к 11-13 годам – слюнных желез и пищевода.
Гистологическая структура желудка к 10-11 годам становится такой же, как у взрослого.
У практически здоровых подростков в желудочном соке нередко обнаруживаются примеси желчи, слизь, т.к. эвакуаторная функция желудка лишь в 33,3 % случаев нормальная, чаще ускоренная.
У детей подросткового возраста происходит морфологическая эволюция поджелудочной железы, интенсификация секреторной функции инсулярного аппарата.
В этот же период отмечается интенсивный рост и развитие печени, завершается морфологическое и функциональное преобразование желчевыделительной системы, сопровождающееся развитием преходящих синдромов гипер- и гипокинезии.
В период полового созревания значительные анатомические и функциональные преобразования претерпевает и мочевыделительная система. У подростков к 17-18 годам масса почки почти удваивается по сравнению с ее массой у детей в возрасте 10-11 лет.
Мочевой пузырь у подростков расположен выше, чем у взрослых, и опускается в полость малого таза лишь к 20-22 годам.