- •Обмен жиров
- •Обмен углеводов
- •Водно-солевой обмен
- •Содержание воды в организме детей
- •Глава 10 сердечно-сосудистая система
- •Регуляция кровообращения
- •Масса сердца
- •Артериальное давление у здоровых детей
- •(Единицы)
- •Глава 11 система выделения
- •Образование и выделение мочи
- •Регуляция функций почки
- •Глава 12 анализаторы (сенсорные системы)
- •Глава 13 высшая нервная деятельность
- •Глава 14 половая функция в онтогенезе
- •Половое развитие мальчиков
- •* Половое развитие девочек
Глава 12 анализаторы (сенсорные системы)
Развитие и созревание различных анализаторов у плода начинаются рано и происходят в разные сроки. Раньше всех созрева-ют^морфологические структуры вестибулярногоГанализатора, по-^ зднеб — вкусового, обонятельного и кожного анализаторов. Слуховой и-зрительный анализаторы созревают позже всех. К моменту рождения ребенка функционируют все анализаторы, но совершенствование их происходит до 17 — 20 лет. Развитию и функциональному совершенствованию анализаторов способствуют рациональная тренировка их и отдых в процессе обучения и воспитания ребенка.
Анализаторы — это сложная система, которая по своим функциональным свойствам является афферентной (воспринимающей) структурой. По определению И.П.Павлова, анализатор включает периферическое рецепторное образование — орган чувств, проводниковый отрезок и центральный — мозговой, или, точнее, корковый, отдел анализатора, в котором рождается ощущение. Ощущения лежат в основе чувствительности, которая определяет состояние живого организма, его способность реагировать на раздражения, исходящие из внешней и внутренней среды. В результате воздействия окружающей среды и ее восприятия происходит познание мира, поступают сигналы о нарушениях жизнедеятельности или угрожающих средовых влияниях.
Процесс анализа начинается с процесса возбуждения в периферическом отделе рецептора, причем каждый орган чувств способен трансформировать только определенный вид раздражения — свет, звук и т.д. Существует некий порог раздражения, при котором рецептор может реагировать.
Кожа и слизистые оболочки
Кожа представляет собой обширное рецептивное поле, способное воспринимать тактильные, температурные и болевые раздражители. Кожа является самым крупным чувствительным анализатором, ее поверхность у взрослого человека составляет около 2,5 м2. Для того чтобы понять, как функционирует кожа в качестве органа чувств, необходимо знать ее строение и физиологию.
181
Особенности строения кожи. Кожа развивается из эктодермаль-ного и мезодермального зародышевого листов, давая начало двум кожным слоям — эпидермису и дерме (собственно коже).
К моменту рождения дифференцировка слоев кожи в основ-ном^завершается. С возрастом происходит дифференцировка клеточных структур кожи. Особенно интенсивные изменения наблюдаются на участках кожи, ощздаонё. скрытых под одеждой, таких, как кожа лица, шеи, у некоторых людейТНКже""^гожа~голени и тыльной стороны стопы.
К 1 — 2 мес становится заметным утолщение эпидермиса на коже лица, груди, тыла кисти и ягодиц. К 4—6 мес утолщается эпидер-мальный слой на остальных участках тела. Однако до 7 лет роговой слой кожи остается рыхлым и легко отторгается. В молодом возрасте утолщение кожи происходит главным образом за счет разрастания и утолщения коллагеновых и эластических волокон. Число клеточных элементов на единицу площади кожи прогрессивно уменьшается.
К моменту рождения аргирофильная сеть, составляющая у эмбрионов соединительнотканную основу кожи, превращается в коллагеновую. В раннем возрасте коллагеновая ткань состоит из нежных рыхлых пучков. К 10—12 годам пучки становятся толще и значительно плотнее. В глубоких слоях дермы такая коллагеновая ткань сохраняется в течение всей жизни индивидуума. В поверхностных слоях ее в дальнейшем отмечаются регрессивные изменения. Коллагеновые волокна богаты муцином, мукололисахарида-ми, содержащими в большом количестве химически связанную воду. Сходные возрастные изменения претерпевают эластические волокна. Первые глыбки эластики появляются на коже лица с 4 мес после рождения, достигая к 16 годам наибольшей величины. С 8 лет в верхней трети дермы интенсивно увеличиваются толщина, длина и количество эластических волокон, переплетающихся в виде клубков. Под влиянием структурных изменений кожи с возрастом меняются ее механические свойства, сопротивление к разрыву, растяжению и деформации. Строение кожи показано на рис. X. Отношение силы воздействия на кожу к степени ее деформации или растяжения принято называть модулем эластичности, который представляет собой величину, обратную эластичности. До 3 лет он составляет около 3, в 15 — 30 лет — 6,7.
Кожа у детей отличается обильным кровенаполнением, зависящим в основном от хорошо развитой сети капилляров. У новорожденного 2/3 всей циркулирующей крови находится в коже. В значительной мере это объясняется также огромной кожной поверхностью по отношению к массе тела.
К концу первого года жизни начинают образовываться вертикально поставленные капиллярные петли, которые дифференци-
182
руются на более узкую артериальную и более широкую венозную части. При нормальном развитии организма полная дифференциация капиллярной структуры заканчивается в основном на втором году жизни. Однако, по мнению ряда авторов, окончательная дифференциация и полное развитие капилляров наступают лишь в 13^14 лет^
"ТГпубертатном возрасте в коже и подкожной жировой клетчатке происходят"важнь1е изменения. Некоторые биохимические свойства ее изменяются, особенно в местах оволосения, более устойчивой становится реактивность кожи в отношении света, усиливается пигментообразование. Скорость роста кожи не соот-ветствует с1ко^о^т1Гроста тела. Вырастают новые волосы, наступает 6волб^ё1ни¥ти1тачнъ1х мест. Приблизительно до 15 лет у мальчиков и девочек волосы растут с одинаковой скоростью, затем у девочек она увеличивается. При появлении первых признаков полового созревания начинается оволосение лобка и области половых органов. Одновременно меняется химический состав их секрета.
Что касается подкожного жирового слоя, то его максимальное накопление наблюдается в период, предшествующий началу пубертатного развития. Согласно данным рентгенологических исследований измерения кожи и подкожной жировой клетчатки при помощи специального инструмента — калипера, в период пубертатного ускорения роста у мальчиков количество подкожного жирового слоя уменьшается, в то время как у девочек наблюдается равномерное увеличение его (рис. 36).
До 12 лет подкожный жировой слой увеличивается в одинаксн вой степени_как_у_мальчиков, так и у девочек. В 12—14 лет у маль-чиков наступает7отчётливо выраженное уменьшение жирового слоя (рис. 37).
Потоотделение. Закладка потовых желез происходит еще у зародыша, и к моменту рождения ребенка многие потовые железы способны функционировать. У новорожденного еще не все потовые железы развиты, но уже все представлены и в дальнейшем, очевидно, не формируются, так как при восстановлении кожных покровов не образуются. Количество потовых желез на единицу поверхности у детей больше, чем у взрослых. Это объясняется тем, что в процессе роста общая поверхность кожи увеличивается.
У новорожденного не все потовые железы имеют окончательно развитый проток. В нем нет еще центрального отверстия, а вместо него видна сплошная масса однообразных ячеек. Структурно потовые железы более или менее оформляются только на 5-м месяце. Полного развития большинство потовых желез достигает лишь к 5-7 годам жизни.
183
10 12
Возраст, годы
Рис. 36. Толщина кожных складок в возрасте 7—16 лет у мальчиков
и девочек
Чаще всего потоотделение начинается в конце 3—4-й недели. У хорошо развитых детей, как правило, потоотделение начинается раньше, чем у менее развитых.
С возрастом наблюдается увеличение общего количества активных потовых желез. Вместе с повышением количества функционирующих потовых желез по мере развития организма увеличиваются отдельные потовые железы, что также может играть роль в усилении их секреции. Объем потовой железы у новорожденного 0,0026-0,0046 мм3, у ребенка 6 лет - 0,0058-0,0113 мм3, у юноши 19 лет - 0,0093-0,0278 мм3.
Особое внимание привлекают потоотделительные реакции на ладонях, потому что по интенсивности и характеру они в некоторой степени отличаются от потоотделения на остальных участках тела. Секрецию потовых желез на ладони расценивают как особый вид эмоционального потоотделения, возникающего при психических переживаниях (стыд, страх, радость, смех и т.п.).
Интенсивность потоотделения на ладони у детей до 5 —7 лет увеличивается, достигая максимума, а затем постепенно начинает снижаться. У большинства взрослых людей потоотделение на ладони значительно ниже, чем у детей.
У 2 — 3-недельных детей в спокойном состоянии при влажности воздуха 40—45 % потоотделение начинается при температуре
184
воздуха 35 °С. Этот уровень в дальнейшем мало изменяется, снижаясь к 1 году лишь на 1 — 1,5 " С. Таким образом, потоотделение у детей 1 года жизни начинается при более высоких температурах, чем у детей старшего возраста.
Сальные железы. Эмбриогенез сальных желез связан непосредственно с закладкой волосяных фолликулов. Выросты последних в большинстве случае служат основой для формирования сальных желез. Сальные железы пушковых волос у новорожденного в 1—2 раза меньше, чем железы длинных волос.
Непосредственно перед рождением секреция сальных желез усиливается, и их секрет вместе с частицами жирового перерождения эпидермиса образует смазку, густо покрывающую тело ребенка и облегчающую прохождение через родовые пути. После рождения функция сальных желез несколько затухает. Новое усиление секреции и размеров сальных желез отмечается с началом
? d
Лицо Шея
Грудная клетка (верхний отдел)
Плечи
Спина
Грудная клетка (нижний отдел)
Живот
Бок Бедро
Икры ног
l 1 I I l 1 I I I 1_
25 20 15 10 5 5 10 15
Толщина кожных складок, мм
Рис. 37. Изменения толщины складок кожи у девочек и мальчиков в возрасте 7—14 лет
7-2779 185
полового созревания и достигает максимума к 20 — 25, иногда 36 годам. О динамике секреции сальных желез можно судить по величине индекса, отражающего в процентном отношении толщину жировой пленки на волосе. В возрасте 4—7 лет этот индекс составляет 1,76, в 7-10 лет — 1,52, в 11-13 лет — 4,65, в 16-25 лет — 4,21.
Подобно другим половым изменениям, таким, как рост подмышечных и лобковых волос, развитие молочных желез у женщин, появление волос на подбородке, сравнительно длинных волос на теле и голосовых изменений у юношей, увеличение сальных желез достигает максимума спустя некоторое время после полового созревания. В дальнейшем роста сальных желез не наблюдается.
Слизистые оболочки. Слизистая оболочка выстилает большинство сообщающихся с внешней средой трубчатых и полостных органов (конъюнктива век, полость носа, рта, трахея и бронхи, среднее ухо, пищеварительный тракт и мочеполовая система). Из-за большого количества желез, находящихся в самой слизистой оболочки, поверхность ее покрыта жидким секретом муцином, предохраняющим слизистую от высыхания и повреждения. Поверхность слизистой оболочки может быть гладкой (носовая перегородка), складчатой, иметь вдавления, ворсинки, сосочки. Рельеф слизистой оболочки может изменяться в зависимости от функционального состояния органа или циклических изменений, а также от возраста. Под эпителием слизистой оболочки располагается под-слизистый слой, состоящий из волокнистой ткани. У маленьких детей подслизистый слой рыхлый, нежный, поэтому дети склонны к повреждению слизистых оболочек с образованием язв.
В различных органах толщина слизистых оболочек неравномерна: от 0,03 до 4 мм. В толще оболочки расположены железы, которые выделяют секрет белковой природы, а в некоторых органах — ферменты. В секрете слизистых оболочек содержится большое количество лимфоцитов и эпителиальных клеток, что связано с большой способностью слизистого эпителия к регенерации (обновлению).
Слизистые оболочки обильно снабжены сосудами, некоторые участки имеют сосудистые сплетения, что может вызвать сильные кровотечения при повреждении.
В слизистых оболочках содержится большое количество нервных окончаний. Иннервация слизистых осуществляется двигательными, чувствительными, секреторными и вегетативными нервами.
Хронические и острые воспалительные процессы в слизистых оболочках могут вызывать изменения в виде гиперплазии, гипоплазии, атрофии.
186
Кожный анализатор
Различают кожную экстероцептивную чувствительность (болевая, тактильная, температурная), проприоцептивную-^- глубокую чувствительность (мышечно-суставная, виорационная, кинестетическая — чувство положения частей тела), интероцептивная, или вегетовисцеральная (чувствительность внутренних органов).
У человека вследствие освобождения руки от функции передвижения возникают такие особо сложные виды чувствительности, как двумерно-пространственное чувство и стереогноз — способность определять форму предмета и качество поверхности.
В коже содержится множество рецепторов различного вида и формы: свободны&^&ШШ^^сжон^ШШЯ^^спринкмающае боль, и инкапсулированные, к которым относятся т^ЖцаРуффини (тепло), колбы "Краузе (холод), тельца Фатера^ТГотйни~и~'^йгеркеля (тактилто^гчув£Тво)Гтё^ьца~Же"йсснёра (давление-).
Развитие кожных рецепторов начинается с 3-го месяца внутриутробного развития плода вокруг волосяных луковиц. В различных областях кожи рецепторь1^азвиваются неравномерно. Раньше всего они появляются Виобласти кожи губ и век, затем в подушечках пальцев рук и ног, позднее на коже головы, шёи~й передней грудной стенки: Окончательного развития кожные рецепторы достигают к году, но совершенствование их функций продолжается в течение всего детского и юношеского возраста.
У новорожденных более зрелыми являются колбы Краузе, которые воспринимают холод, и рецепторы Руффини, воспринимающие тепло.
Свободные нервные окончания появляются в коже плода на 8-й неделе, инкапсулированные рецепторы — с 3-4-го месяца антенатального периода. Кожа как орган тактильной и болевой чувствительности начинает функционировать у плода со 2 —3-го месяца. К моменту рождения все виды кожной чувствительности достаточно выражены, хотя чувствительность кожного анализатора у новорожденного значительно ниже, чем у взрослого. Становление всех видов кожной чувствительности имеет большое значение как в период внутриутробного развития плода (они начинают Функционировать к 7 —8 мес), так и после рождения ребенка и заканчивается в 17 — 20 лет.
На долю кожной рецепции в первый год жизни приходится большая часть воспринимаемых раздражений. Соотношение в Пользу зрительного и слухового анализаторов с возрастом изменяется постепенно. У взрослого человека по объему доставляемой Информации кожный анализатор уступает слуховому и зритель-Ному. Скорость созревания и становления всех видов кожной чув-
187
ствительности различна. Тактильная чувствительность (возникающая при прикосновении) наблюдается у плода 7,5 нед и только в области рта, к 10-й неделе — уже на всем лице, кроме лба, а к 11,5 нед развивается чувствительность ладоней и ступней. У новорожденных детей чувствительность к тактильным раздражениям такая же, как и у взрослых, но отсутствует дискриминационная чувствительность, которая развивается позднее.
В первые дни жизни ребенка тактильные раздражения всех участков кожи вызывают общую двигательную реакцию. Лишь в возрасте 1—1,5 мес наблюдаются местные (локальные) реакции. Первые локальные реакции можно вызвать механическим раздражением области рта, век, носа (открывание рта, поворачивание головы, смыкание век). С 2,5 — 3 мес отмечаются локальные реакции и при раздражении других зон: лба, уха, живота. Характерно, что в этом возрасте появляются движения рук, позволяющие ребенку отстранить раздражитель. Условные рефлексы на кожно-тактильные раздражители можно выработать с 2 мес, дифферен-цировку их — с 3 мес.
Тактильная чувствительность меняется на протяжении всей жизни человека. Возбудимость ана^шзатхзралюзрастает с момента рождения до 17—20 лет, после чего снижается. ' '—-—
'Температурная чувствительность. Холодовая и тепловая чувствительность к моменту рождения ребенка._достато.чно выражена, морфологическое развитие терморецепторов полностью завершено. Чувствительность к охлаждению существенно выше^чем к перегреванию Г~Холодовых рецёпторб*в~тгочти~^^10^р113^ольше, чем тепловых.
В-#еяодной среде новорожденный начинает кричать, дрожать,
а при воздействии теплом быстро успокаивается. Локальное раздражение холодом вызывает ответную реакцию в виде сморщивания лица, дрожания, крика, задержки дыхания.
Как известно, чувствительностью к теплу и холоду обладает не только наружная поверхность, но и слизистые оболочки. У грудных детей слизистая оболочка полости рта весьма чувствительна к различной температуре пищи, причем наблюдаются индивидуальные различия чувствительности.
Наиболее чувствительными к температурным раздражителям являются кожа лица и слизистые оболочки полости рта и гортани.
В целом чувствительность терморецепторов у детей ниже, чем у взрослых, но с возрастом она довольно быстро повышается.
Болевая чувствительность. Болевые рецепторы представляют собой свободные нервные окончания и сплетения в коже, поэтому локальность Тюлевого раздражения ощущается недостаточно и не имеет адекватного раздражителя. Ощущение боли может возникнуть под влиянием любого сильного раздражителя. Реакцию
188
на боль можно наблюдать и у плода. В первые дни жизни порог болевой чувствительности у детей выше, чем у взрослых. Вначале новорожденный реагирует на болевое раздражение слабо, со значительным латентным периодом, ответная реакция выражается в движениях, отдергивании конечностей, изменении частоты сердцебиений, дыхания. Болевая чувствительность в области лица выше, чем в других участках тела. Через неделю после рождения чувствительность к болевым раздражителям повышается. Реакция становится более дифференцированной. Ослабевает общая двигательная реакция, появляются более локальные ответы. Ребенок пытается отстраниться от раздражителя. К концу первого года жизни он может хорошо дифференцировать места болевого раздражения. Однако локализовать болевые ощущения^вызванные раздражением редагггоро"в^нутреТШих-6рганов (следовательно, и при заболеваниях внутренних органов), он не способен до 2— 3 лет вследствие недоразвития центростремительных путей и нервных центров, а также недостатка опыта.
У грудных детей чувствительность к болевым импульсам очень высока, а к электрическому току — низка. Пониженная чувствительность к электрическому току сохраняется до 6 лет.
Различные виды чувствительности проводятся в центральные отделы нервной системы раздельно: болевая, температурная и отчасти тактильная в составе заднего корешка входят в задние рога спинного мозга, перекрещиваются в передней серой спайке центрального канала спинного мозга, поднимаются вверх в составе спиноталамического тракта и оканчиваются в таламусе. Волокна глубокой чувствительности и мышечно-суставного чувства через задний корешок, не входя в задний рог, образуют тракты глубокой чувствительности, которые оканчиваются в ядрах ствола мозга и, переходя на противоположную сторону, заканчиваются в зрительном бугре. От зрительного бугра все виды чувствительности идут вместе через внутреннюю капсулу и оканчиваются в клетках задней центральной извилины и теменной дольки. Таким образом, при поражении одного полушария все виды чувствительных расстройств наблюдаются на противоположной стороне тела.
Педагогу необходимо знать, что возникновение любого ощущения определяется процессом афферентации — анализом потока восходящих импульсов на различных уровнях. В данном процессе участвует восходящая активирующая система ствола мозга — ретикулярная формация, поддерживающая энергетический уровень коры больших полушарий. Например, при тяжелых травмах возникает состояние комы и человек перестает реагировать на раздражения. С другой стороны, чрезмерно сильные болевые импульсы могут привести к шоку и потере сознания. В этом заключа-
189
ется взаимодействие всех отделов центральной нервной системы путем кольцевых связей между корой, подкорковыми образованиями с активирующими или тормозящими влияниями ретикулярной формации на потоки импульсов от рецепторов.
Раздражения могут активировать эндокринную систему через гипоталамо-гипофизарную область, вызывая вегетативную реакцию: учащение или замедление пульса, повышение или падение артериального давления и т.д.
Рецепторы, располагающиеся во внутренних органах, называются интерорецепторами, например тепловой центр в месте разделения сонных артерий. Обычные их импульсы не доходят до сознания человека. По выражению Г.Н.Кассиля, «Здоровье человека заключается в физиологической немоте органов». Болевые ощущения — сигнал болезни, например боли при стенокардии, язве желудка и т.д.
Результатом сложного взаимодействия сенсорных систем в коре большого мозга, где осуществляются анализ и синтез ощущений, и происходит запечетлевание модальности чувства по типу формирования устойчивой временной связи. В этом заключается восприятие окружающего мира.
Функция чувствительности, как и восприятие в целом, построена на основе сложных систем разного уровня. Так, пути поверхностной чувствительности разделяются на два восходящих тракта: старый тракт — палеоспиноталамический путь идет в передних канатиках спинного мозга, а более новая часть — неоталамический путь — в боковых столбах. Объединяясь в сенсорных ядрах таламуса, они вновь разделяются: старые пути поступают в основном в лим-бическую систему (на основе чего формируется эмоциональное восприятие тактильных и болевых раздражений), а новые пути поступают в проекционную зону постцентральной извилины, позади роландовой борозды, и в верхнюю теменную дольку. В этих отделах коры осуществляются анализ и синтез пространственно-временных характеристик сенсорных импульсов и возникает тонкая локализация ощущений. Таким образом, сенсорные системы имеют различный уровень замыкания в нервной системе, и в соответствии с этим вырабатывается различный тип реакции. В какой-то степени они повторяют филогенез. Например, у червя, имеющего одну систему поверхностной чувствительности, нанесение раздражения вызывает двигательную реакцию типа рефлекса: раздражение рецептора — возбуждение чувствительного ганглия — переключение на двигательный нейрон. У рыб реакции более сложны, так как имеется головной и спинной мозг, появляются более сложные поведенческие реакции типа «избегания». У человека с появлением так называемого плаща головного мозга (развитой коры) на основании корково-подкорковых взаимодействий происходит сложный
190
/
многоуровневый процесс восприятия, который характеризуется избирательностью, последовательностью и произвольностью, что обеспечивает структуру психической деятельности человека, включая когнитивные функции и поведение.
Обонятельный анализатор
Обонятельный анализатор осуществляет анализ различных запахов. Его рецепторы сосредоточены в слизистой оболочке в верхнезадней части полости носа. Общая площадь обонятельного эпителия около 2,5 см2. Закладка обонятельных клеток происходит на 11-м месяце внутриутробной жизни и к 8-му месяцу они уже полностью зрелые и готовы функционировать. Рецепторы обоняния могут воспринимать раздражение сразу же после рождения.
У новорожденных реакция на запах (мимика лица, изменение дыхания, пульса) ослабевает скорее в результате более быстрой по сравнению с взрослыми адаптации обонятельных рецепторов. Начиная с 2 мес постнатального периода у ребенка можно выработать условный рефлекс на запах, но он становится стойким лишь к 4-му месяцу жизни. К этому времени можно выработать диффе-ренцировку.
Острота обоняния у новорожденных в 20—100 раз ниже, чем у взрослых. Различение обонятельных раздражителей наблюдается на 2—3-м месяпе постнатальной жизни и хорошо выражено в возрасте 4 ме'сТНа^^уу^есяце жизни ребенок начинает отличать приятные запахи от 1гегфйятных и отвечать на них адекватной эмоционально-двигательной реакцией. В процессе онтогенеза обонятельный анализатор быстро созревает и функционально пол-ностъю формируется к 6 годам. Острота обоняния Д0СТйТаёт1ШК-симума в пе^и^ДТГоловогсГсозревания.
Функция обоняния обеспечивается двумя сенсорными системами — ольфактивные вещества (цветочные запахи, запахи фруктов и другие «мягкие запахи») воспринимаются обонятельным анализатором, а угрожающие жизни резкие запахи, например аммиак, — чувствительными клетками тройничного нерва. Вследствие этого возникают различные типы реакций.
При воздействии ольфактивных веществ изменяются мимика лица, характер дыхания, пульса, возникает чиханье. Воздействие резких запахов вызывает защитные реакции (реакции избегания): отдергивание головы, гримасы, крик, отталкивание руками. Проводящие пути обонятельного анализатора начинаются от обонятельных луковиц, расположенных в основании лобных долей мозга, образуя обонятельные тракты, оканчивающиеся в лобных и височных долях, а именно на внутренней поверхности в парагип-
191
покампальной извилине (рис. 38). Обонятельные центры имеют многочисленные связи с лимбической системой, центрами продолговатого мозга (ядрами тройничного, лицевого и подъязычного нервов), отчего возникают ответные реакции в виде гримас, отдергивания головы, сопровождающиеся выраженными вегетативными реакциями — покраснением лица, слюноотделением. Обонятельные ощущения влияют на формирование влечений и определяют эмоциональное состояние и поведение человека.
Рис. 38. Обонятельный анализатор (схема): 1 — обонятельный эпителий (обонятельные рецепторные клетки), 2 — обонятельная луковица, 3 — обонятельный тракт, 4 — первичные обонятельные центры, 5 — зрительный бугор (таламус) — коллектор всех видов чувствительности, 6 — корковый обонятельный центр; 7 — мозолистое тело
Механизм формирования индивидуальной объективной модальности (идентификации запахов) и ощущений неясен. Известны факты, что запахи цитрусовых создают хорошее настроение, запахи некоторых цветов и химических веществ опьяняют (дурман-трава, эфиры). Широко известны факты возникновения влечения к определенным запахам. У детей резкие запахи могут вызывать чувство эйфории и приводить к формированию пагубных пристрастий (дети-токсикоманы).
192
Утрата обоняния называется аносмией. Она может быть временной (при насморке) или постоянной (при опухолях лобных долей мозга или травматических повреждениях передней черепной ямки)- При раздражении височных долей могут возникать ложные ощущения запахов (обонятельная аура при эпилепсии).
Вкусовой анализатор
Вкусовой анализатор, как и обонятельный, является самым древним в филогенетическом ряду животного мира. У детей вкусовые ощущения играют большую роль в познании мира, формируя их поведения. Орган вкуса представлен множеством вкусовых почек, расположенных в сосочках языка, слизистой оболочке нёба, зева и надгортанника.
Вкусовая почка состоит из рецепторных, опорных и базаль-ных клеток. На вершине вкусовой почки имеется отверстие (вкусовая пора), ведущее во вкусовую ямку. Вкусовая ямка ограничена вершинами рецепторных клеток, на которых содержатся микроворсинки, вступающие в контакт с растворенными веществами. Вкусовые луковицы созревают на 3-м месяце внутриутробной жизни.
Известно, что в поздние сроки внутриутробного развития плод способен реагировать мимическими движениями на вкусовые вещества. Это можно наблюдать у недоношенных детей. К моменту рождения ребенка рецепторные приборы располагаются на всей слизистой оболочке ротовой полости и языка.
Новорожденный ребенок реагирует на горькие^сладаие^кис-лые и соленыёПвёщества, ТЩдёляяпри этом слюну и проявляя эмоции (сморщивание лица, гримаса или радостная мимика, сосательные движения). С 9—10-го дня жизни эти реакции становятся более дифференцированными.
С возрастом топография вкусовых рецепторов меняется: они локализуются преимущественно наТтовёрхности языка.
Особенностй'вкусовой чувствительности у детей. Новорожденные различают сладкое, кислое, соленое и горькое. Сладкие вещества обычно вызывают сосательные движения, оказывают успокаивающее действие. На горькие, кислые и соленые вещества дети реагируют отрицательно: общим возбуждением, закрыванием глаз, открыванием или судорожным искривлением рта, выпячиванием губ и языка. Пороги вкусовой чувствительности у доношенных и особенно недоношенных новорожденных значительно выше, чем у взрослых. В 3-месячном возрасте наблюдается способность дифференцировать концентрацию вкусовых раздражителей.
193
Вкусовая чувстврггельнюсть у детей школьного возраста близка к вкусовой чувствительности взрослых. ~ ~
От рецепторов слизистой оболочки языка и мягкого нёба вкусовые ощущения передаются двумя путями: ветвью лицевого нерва (барабанная струна) от передних 2/3 языка и чувствительными ветвями языкоглоточного нерва от задних 1/3 языка и нёба. Волокна этих нервов объединяются в стволе, контактируя с ретикулярной формацией. Оканчиваясь в стволе мозга в ядре одиночного пути, волокна одного нейрона переключаются на другой и заканчиваются в зрительном бугре. От зрительного бугра путь вкусового анализатора проходит через внутреннюю капсулу в кору и оканчиваются в островке (доля мозга, находящаяся внизу роландовой борозды под височной долей) и аммоновом роге гип-покампа (рис. 39).
Существуют понятия «вкусовая адаптация» — неразличимость повышения концентрации вкусового вещества (ярче всего она выражена в отношении сахара) и «вкусовой контраст» — повышенная чувствительность слизистой оболочки языка и мягкого нёба к вкусовым веществам после воздействия сильного вкусового раздражителя (например, вода кажется сладкой после приема раствора кальция хлорида), которая основана на явлениях индукции в коре большого мозга.
Вкусовые ощущения очень индивидуальны. Полное отсутствие вкуса почти никогда не наблюдается, но бывает извращение вкуса, обусловленное разнообразными фактами (болезни внутренних органов, психиатрические заболевания).
Зрительный анализатор
Структурно-функциональная характеристика
Орган зрения состоит из глазного яблока, расположенного в глазнице и вспомогательных органах глаза (веки, глазодвигательные мышцы, слезный аппарат). Глазное яблоко покрыто тремя оболочками: фиброзной (снаружи), сосудистой и внутренней (сетчаткой). Фиброзная оболочка подразделяется на задний отдел — склеру и прозрачный передний отдел — роговицу. Сосудистая оболочка расположена под склерой; делится на собственную сосудистую оболочку (в задней части) и ресничное тело (в передней части), которое участвует в аккомодации глаза, поддерживая, фиксируя и растягивая хрусталик. Большую часть ресничного тела составляет ресничная мышца, сокращение которой приводит к расслаблению цинновой связки (соединяющей ресничную мыш-
194
Рис. 39. Строение вкусового анализатора (схема): 1 — рецепторная вкусовая клетка; 2 — опорная клетка; 3 — вкусовая пора; 4 — вкусовая ямка; 5 — базальная клетка; 6 — микроворсинки; 7 — язык (схематически изображена локализация различных вкусовых ощущений в определенных отделах языка); 8 — барабанная струна; 9 — лицевой нерв; 10 — языкоглоточный нерв; 11 — ядро одиночного пути; 12 — таламус; 13 — корковый отдел вкусового анализатора; 14 — нервные узлы черепных нервов
195
цу с хрусталиком), при этом увеличиваются выпуклость хрусталика и его преломляющая способность; происходит аккомодация глаза на близкие расстояния. Расслабление мышцы вызывает обратный эффект. Кпереди ресничное тело продолжается в радужку (круглый диск с отверстием в центре — зрачок). Радужка расположена между роговицей и хрусталиком на границе передней и задней камер, содержащих жидкость. Сетчатка состоит из 10 слоев клеток. Ее функцией являются восприятие зрительных раздражителей и генерация нервных импульсов, проходящих по волокнам зрительного нерва. Место выхода волокон зрительного нерва из сетчатки называют диском зрительного нерва или слепым пятном (здесь отсутствует пигментный эпителий), место наилучшего видения глаза — желтым пятном (здесь сконцентрировано наибольшее количество палочек и колбочек). Хрусталик представляет собой прозрачную двояковыпуклую линзу; он соединен с цинновой связкой; играет основную роль в аккомодации глаза. Стекловидное тело представлено аморфным, желеобразным веществом; занимает пространство между сетчаткой и хрусталиком. К преломляющим средам глаза относятся хрусталик, роговица, стекловидное тело, передняя и задняя камеры (рис. XI).
Зрительный анализатор, как и другие анализаторы, К-Момен- ту рождения ребенка является недостаточно зрелым. Развитие сет- чатки__завершается к концу года. Слезная жидкость, имеющая важное защитное значение (она поддерживает переднюю поверх ность роговицы и конъюнктиву во влажном состоянии), в не большом количестве секретируется во время рождения, но уси ление слезообразования при плаче начинается с 175—2 мес. Из^за нед&таточг!о~Т5а^в^61Г~щ радужной оболочкй~у ново-
рожденного зрачки узкие. Миелинизация зрительных нервных путей начинается на 8—9*-м месяце внутриутробного развития и заканчивается к 3—4-му месяцу после рождения. Созревание и дифференцировка коркового отдела анализатора завершаются лишь к 7 годам (рис. 40).
Свет, пройдя через преломляющие среды глаза, попадает на пигментный эпителий сетчатки, палочки и колбочки, происходит генерация нервного импульса, который распространяется к биполярным клеткам, а затем и к ганглиозным клеткам сетчатки, от которых берут начало волокна зрительного нерва. Зрительные нервы, пройдя в полость черепа, образуют на основании мозга частичный перекрест (хиазму). Перекрещиваются только волокна, идущие от внутренних половин сетчатки, что соответствует наружным половинам полей зрения; волокна от наружных половин сетчатки не перекрещиваются. После перекреста зрительные тракты проходят к подкорковым зрительным центрам, к которым относятся латеральные коленчатые тела. Отсюда зрительные раз-
196
дражители поступают в корковый отдел зрительного анализатора, располагающийся в коре затылочной доли.
Рис. 40. Зрительный анализатор (схема): а — микроскопическая структура сетчатки: 1 — пигментный эпителий сетчатки, 2 — колбочки и палочки, 3 — биполярные клетки, 4 — гангли-озные клетки, 5 — зрительный нерв; б — путь зрительного нерва: 1 — поля зрения, 2 — сетчатка, 3 — зрительный нерв, 4 — хиазма, 5 — зрительный тракт, 6 — латеральные коленчатые тела, 7 — кора затылочной доли
197
В первые дни жизни новорожденного движения глаз не координированы (одйнТлаз может двигаться независимо от другого)",
"толчкообразны, замедленны, наблюдаются нистагмоидные движения, особенно при появлении в" пиле зрения сильною свйто-ГОго раздражителя. В возрасте 2—3 нед возникает способность к более координированномузрёнию, которое достигается благодаря формированию рефлекторных механизмов фиксирования взора, конвергенции и связанной с ней аккомодации.
Фжсащя^з^т^а^га_свет отмечается с_шрвых_дней жизни. Фиксация взора на предмете с "одновременным тормБжёниШ" движений (зрительное сосредоточение) появляется не ранее 2-недель-ного возраста, и составляет этот период лишь 1—2 мин. Длительность этой реакции с возрастом увеличивается. Слежение взором за движущимся предметом и конвергенция зрительных осей при приближении предмета к глазам следуют за развитием фиксаций
.^м-^Л^2у5--ы&с-даводь110 совершенны.
Движения век у новорожденного замедлены и вялы, открывание глаз несимметрично. Это явление исчезает за период от 10-го дня до конца 1-го месяца. Защитный мигательный рефлекс на внезапное световое раздражение имеется с первых дней жизни. Смыкание век при приближении предметов к глазам (защитный рефлекс смыкания век) появляется с 6-й недели. Спонтанные мигания у новорожденных редкие — 1 — 3 раза в минуту, в 12 лет — 6 раз, в 20 лет — 20 раз, затем частота их постепенно уменьшается.
Зрачковый рефлекс на свет в виде сужения зрачка отмечается уже с 6-го месяца внутриутробного развития. У новорожденных этот рефлекс также выражается в основном в виде сужения зрачка при ярком освещении, причем суживается зрачок не только освещаемого, но и противоположного глаза (содружественная реакция зрачков). Для новорожденного характерна умеренная фотофобия, его глаза почти постоянно закрыты независимо от действия светового раздражителя. Расширение зрачков при слабой освещенности выражено слабо из-за недостаточно развитой мускулатуры радужной оболочки; по этой же причине зрачок узкий. Сужение зрачков при фиксации взора на предмете происходит на 4-й неделе жизни.
^1цтагческая система_глаза_претерпевает возрастные изменения. Хрусталш^.дел1^амешх]Екс^ они обладают боль-
шей способностью к аккомодации, чем взрослые. Однако уже с ^О^летнего возраста из-за постепенной потери эластичности изменяются преломляющие свойства хрусталика и объем аккомодации (т.е. наШоЖшё^йзмененйе преломляющей способности хрусталика при принятии им наибольшей выпуклой формы после максимального уплощения или в обратном направлении) снижается: с 10 до-4-S лет-ои.4эавей-14_да.1дат--в-20_ле1 — 10, в 25 лет — 8,5 дптр. Изменяется ближайшая точка ясного видения: в 10 лет
198
она находится на расстоянии 7 см, в 15 лет — 8, в 20 лет — 10, в 25 лет — 12, в 30 лет — 14 см, т.е. с возрастом, чтобы лучше видеть предмет, надо удалять его от глаз.
Несмотря на то что роговая оболочка и хрусталик у новорожденного более выпуклы, чем у взрослого, у большинства новорожденных (около 90 %) глаза характеризуются небольшой даль-нозоркостью (1—3 дптр), обусловленной шарообразной формой глазного яблока-!*, следовательно, укороченной переднезадней осью глаза. К 8 — 12 годам дальнозоркость (гиперметропия) постепенно \1(^зж1_а_тзаа, становятся эмметропическими в результате увеличения переднезаднего размера глазных яблок.
Однако у значительной части детей (30—40 %) в результате чрезмерного увеличения переднезадних размеров глазного яблока и, естественно, удаления сетчатки от преломляющих сред глаза (хрусталик, роговица) развивается близорукость (миопия): задний фокус оптической системы находится перед сетчаткой. У детей близорукость может возникнуть в дошкольном и школьном возрасте. Чрезмерное увеличение глазного яблока происходит вследствие кровенаполнения глаза и увеличения внутриглазного давления при длительном чтении, в положении сидя с большим наклоном головы, при напряжении аккомодации, происходящем при недостаточном освещении и продолжительном рассматривании мелких предметов. Следует также заметить, что предрасположенность к близорукости передается по наследству (наследуется, в частности, недостаточная жесткость склеры). С целью профилактики развития близорукости у детей необходимо приучить их держать рассматриваемые предметы (особенно книгу при чтении) на расстоянии 35—40 см от глаз, а также устранить другие перечисленные причины развития близорукости.
Светочувствительность в период внутриутробного развития, судя по зрачковому рефлексу (сужение зрачка при действии света), появляется с 6 мес. Сразу после рождения она еще очень низка, но быстро повышается_в_первые месяцы жизни. Увеличение све- точувствительности, как и совершенствование других свойств зри тельного aнaлизaтopa2J[п>oиcxoдит .до 20 лет^
О световой чувствительности маленьких детей судят по пороговой величине светового раздражителя, вызывающего зрачковый и другие рефлексы (мигательный, движение головы и др.). Низкая световая чувствительность у детей раннего возраста объясняется незрелостью сетчатки и коркового отдела зрительного анализатора, в частности незаконченностью развития центральной ямки, хотя палочки сетчатки, обеспечивающие ахроматическое зрение, функнионируют с момента рождения.
У детей раннего возраста по той же причине слабо выражена темновая и световая адаптация зрительного анализатора.
199
Лабильность зрительного анализатора, судя по критической частоте слияния мельканий в сплошное светоощущение, у новорожденных также резко снижена. С возрастом она повышается.
Особенности зрения у детей различного возраста
^Острота зрения у новорожденных очень низка, но затем посте-пенно увеличивается и в_6_мес составляет 0,1, в возрасте 1 года — .0,2, а в 5-летнем возр^т^^Ъриблйжается к норме jjJj—1)7~затем в большинстве случаев (80—90 %) у детей и подростков остается несколько выше (0,9—1,1), чем у взрослых. В возрасте 18—60 лет в большинстве случаев острота зрения остается практически~нёиз~-менншПгравна 0,8-1.
Полё~зрён"йя~у~"детей значительно уже, чем у взрослых, но с возрастом быстро увеличивается (особенно в 6—8 лет) и продолжает расширяться до 20—25 лет. Восприятие пространства начинает формироваться с 3-месячного возраста в связи с созреванием сетчатки и коркового отдела зрительного анализатора.
Объемное зрение, т.е. восприятие формы предмета, начинает формироваться с 5 мес. Этому способствуют не только созревание сетчатки и коркового отдела зрительного анализатора, но также совершенствование координации движений глаз, конвергенции и дивергенции, фиксация взора на предмете, улучшение остроты зрения, взаимодействие зрительного анализатора с другими (особо важную роль играет тактильная чувствительность, афферента-ция от проприорецепторов).
В интервале между 6-м и 9-м месяцем ребенок приобретает способность стереоскопического восприятия пространства, возникает представление о глубине и отдаленности расположения предметов.
Цветовое зрение. Специфическая реакция зрительного анализатора на различные цвета у детей наблюдается сразу после рождения и заключается в характерных изменениях электроретинограм-мы и интенсивности функционирования различных органов и систем (вегетативные показатели).
Так, фотостимуляция зеленым и красным цветом вызывает разнонаправленные изменения вегетативных и электрофизиологических показателей. Фотостимуляция красным цветом приводит к замедлению дыхания и сердечной деятельности, синхронизации биопотенциалов в коре, преимущественно выраженной в зрительной области. Воздействие зеленым цветом сопровождается учащением дыхания, сердечного ритма и десинхронизацией потенциалов в зрительной зоне коры. Изменение биотоков головного мозга в связи с цветовой характеристикой раздражителя, а также угасание двигательных и вегетативных компонентов реакций
200
при многократном воздействии цветовых раздражителей свидетельствуют об участии коркового звена зрительного анализатора в осуществлении реакций на красный и зеленый цвета. Методом условных рефлексов установлено дифференцирование цветовых раздражителей с 3—4 мес. Порядок восприятия различных цветов предположительно таков: желтый, белый, розовый, красный, коричневый, черный, голубой, зеленый, фиолетовый. В 6 мес дети различают все цвета, начинают выбирать игрушки по цвету, но правильно называют все цвета лишь с 3 лет.
ч
Слуховой анализатор
Орган слуха состоит из трех частей: наружного, среднего и внутреннего уха. В состав наружнего уха входят ушная раковина (состоит из эластичного хряща сложной формы, покрытого кожей) и наружный слуховой проход (имеет хрящевую и костную части, содержит большое количество желез, вырабатывающих серу, и сальных желез). Фу1ткхгде^наружното у^а^ляется_улавливание и проведение звука. Наружное ухо "отделено от среднего уха барабанной перепонкой. В состав среднего уха входят барабанная полость с расположенными в ней слуховыми косточками и слуховая (евстахиева) труба, соединяющая барабанную полость с носоглоткой. Слуховые косточки (молоточек, наковальня и стремя) объединены в цепь, соединяющую барабанную перепонку с окном преддверия, ведущим во внутреннее ухо. Слуховые косточки осуществляют передачу слуховых колебаний от барабанной перепонки во внутреннее ухо. Внутреннее ухо представляет собой перепончатый лабиринт, располагающийся в костном лабиринте пирамиды височной кости. В состав перепончатого лабиринта входят улитка (относящаяся к слуховому анализатору), преддверие лабиринта и три полукружных канала. Внутри улитки располагаются слуховые рецепторы, от которых берут начало волокна слухового нерва. Остальные части лабиринта относятся к вестибулярному аппарату (рис. XII).
Слуховые рецепторные клетки входят в состав кортиева органа, расположенного в улитке лабиринта внутреннего уха. К ним подходят периферические отростки (дендриты) нейронов спирального (чувствительного) узла, также расположенного в улитке лабиринта. Аксоны нейронов спирального узла (первых слуховых нейронов) дают начало волокнам слухового нерва, идущим к ядрам слухового нерва, расположенным в мосту. Волокна ядер слухового нерва (вторых слуховых нейронов) частично перекрещиваются в мосту, переходя на противоположную сторону, частично идут по своей стороне мозгового ствола; этот путь, называемый
201
боковой петлёй, заканчивается в подкорковых слуховых центрах (нижние холмики четверохолмия и медиальные коленчатые тела). Здесь, в височной доле коры, располагается последний слуховой нейрон, аксоны которого заканчиваются в корковом отделе слухового анализатора (рис. 41).
Рис. 41. Слуховой нерв: 1 — кортиев орган, 2 — спиральный узел, 3 — слуховой нерв, 4 — ядра слухового нерва, 5 — боковая петля, 6 — нижние холмики четверохолмия, 7 — медиальное коленчатое тело, 8 — корковая область слухового анализатора (височная доля коры)
202
Развитие периферических и подкорковых отделов слухового анализатора в основном заканчивается к моменту рождения. Корковые отделы анализатора, представленные в височной области, завершают свое развитие на довольно поздних этапах онтогенеза. Миелинизация проводникового отдела заканчивается к 4 годам жизни (см. рис. 41). Наружный слуховой проход узкий и сформирован хрящевой.тканью. Окостенение стенок слухового канала завершается к 10 годам. Среднее ухо у новорожденного ребенка заполнено слизистой жидкостью, от которой оно освобождается постепенно в течение месяца (см. рис. XI). Однако восприятие звука возможно еще в период внутриутробного развития, о чем свидетельствуют появление шевелений плода и учащение сердцебиений в ответ на сильные звуки в последние месяцы антенатального периода. На сильный звук новорожденный реагирует общим вздрагиванием, сокращением мимических мышц, закрыванием глаз, открыванием рта, выпячиванием губ, урежением дыхания и пульса. Условный мигательный рефлекс на звук образуется в конце 1-го месяца жизни.
Острота слуха. У новорожденных слух (восприятие высоты и громкости) снижен, но улучшается в конце 2-го - начале 3-го месяца жизни. Реакция на звуки, различающиеся на 4 — 7 тонов, возможна на 3-м или 4-м месяце жизни, нормы взрослого (тонкость различения звуков до 3/4 — 1/2 тона) ребенок достигает в 6—7 мес.
При исследовании слуха у детей в возрасте от новорожденно-сти до 4 мес у родителей выясняют, пробуждает ли спящего ребенка неожиданный громкий звук, вздрагивает ли он и плачет ли при таких звуках. Положительный ответ предполагает наличие нормального слуха.
В возрасте 4—7 мес у родителей узнают, делает ли ребенок попытки поворачиваться к источнику звука, а также характер его голоса. В 7—9 мес родители могут охарактеризовать способность ребенка локализовать источник звука. В возрасте 9—12 мес вопросы, обращенные к родителям, должны касаться особенности локализации звуков вне поля зрения ребенка, характера речевых звуков ребенка.
Для выявления поведенческих реакций при скрининговом исследовании слуха у детей до 1 года применяют звучащие игрушки, предварительно калиброванные шумомером, звукореактомет-ры, воспроизводящие прерывистые звуки одной частоты, а также узкополосный и широкополосный шумы различной интенсивности. Фиксируют различные реакции ребенка: безусловный ориентировочный рефлекс (рефлекс Моро) — экстензию тела и обнимающие движения рук, ауропальпебральный рефлекс, изменение Дыхания, пульса, зрачковый рефлекс и др.
203
Реакция считается положительной, если новорожденный 3 раза отвечает на один звук одной из указанных реакций. Эта методика позволяет получить качественный ответ на вопрос: слышит ребенок или не слышит? Детей, подозрительных в отношении тугоухости, следует отбирать для наблюдения и обследования.
Слуховой аппарат ребенка воспринимает звук разной высоты (частота тонов до 32000 Гц), взрослый — от 16 до 20000 Гц. Наибольшая острота слуха наблюдается в 14—19 лет. С возрастом острота слуха постепенно снижается.
При исследовании остроты слуха у детей и взрослых используют критерии не только частоты, но и силы (громкости) тонов.
Звуки до 30 дБ слышны очень слабо, от 30 до 50 дБ соответствуют шепоту человека, от 50 до 65 дБ — обыкновенной речи, от 65 до 100 дБ — сильному шуму, а выше 100 дБ — болезненно сильному шуму. При утрате способности воспринимать звуки от 30 до 70 дБ наблюдается затруднение при разговоре. При способности воспринимать звуки громкостью не менее 90 дБ (более слабые звуки не воспринимаются) констатируют почти полную глухоту. На развитие слуха у ребенка решающее влияние оказывает тренировка, особенно занятия музыкой.
Вестибулярный анализатор
_!Вестибулярныйанализатог^4шдш£неды£слш11аиболее древний, так как сила tjt^cjm^ейств^ет_всюду и пдсдоянно. Закладка вестибулярногоанализатора происходит одновременно_с закладкой сяуховаго-аиалмзахощЖШШ ёдиногб^Игр^в1)го пузырька, и развеивается он довольно быстро; г^ше^шШ^Щ^ёстйбул^рного не-рвахддодалщоисходит на 4-м месяце. Вестибулярные тонические рефлексы по!тляютс_я_}^1Шода^53_м£с,^ что свидетельствует о раннем созревании вестибулярного Анализатора. ^У_ноеоро_жден-ных наблюдаются четко выраженный нистагм глаз, статические и статокинетические рефлекстяГУП^удньрГдёт^^хявляются рефлексы на прямолинейное ускорение, а также лифтные рефлексы. Особенно четко эти рефлексы выражены в первые месяцы жизни ребенка. Возбудимость рецепторов вестибулярного анализатора у детей старшего возраста выше, чем у взрослого. Натуральные условные вестибулярные рефлексы на положение кормления и покачивание в коляске вырабатываются на 3-й неделе жизни ребенке. Способность дифференцировать направленность воздействия на вестибулярный аппарат (качание в разные стороны) появляется на 2—3-м месяце жизни.