2 курс / Нормальная физиология / Возрастная_анатомия,_физиология_и_гигиена_Бучацкая_И_Н_,_Челноков

вать в пищу жиры и животного, и растительного происхождения, в соотношении 2:1, так как некоторые составные компоненты растительных жиров не могут синтезироваться в организме. Это так называемые непредельные жирные кислоты: линолевая, линоленовая и арахидоновая. Недостаточное поступление этих жирных кислот в организм человека приводит к нарушению обмена веществ и развитию атеросклеротических процессов в сердечнососудистой системе.

Потребности детей и подростков в жирах имеют свои возрастные особенности. Так, до 1,5 года потребности в растительных жирах нет, а общая потребность составляет 50 г в день, с 2 до 10 лет потребность в жирах увеличивается 80 г в день, а в растительных – до 15 г, в период полового созревания потребность в жирах у юношей составляет 110 г в сутки, а у девушек – 90 г, причём потребность в растительных жирах у обоих полов одинакова – 20 г в сутки.

Углеводы в организме расщепляются до глюкозы, фруктозы, галактозы

ит. д. и затем всасываются в кровь. Содержание глюкозы в крови взрослого человека постоянно и равно в среднем 0,1%. При повышении количества сахара в крови до 0,11-0,12% глюкоза поступает из крови в печень и мышечные ткани, где откладывается в запас в виде животного крахмала – гликогена. При дальнейшем увеличении содержания сахара в крови до 0,17% в его выведение из организма включаются почки, в моче появляется сахар. Это явление называют глюкозурией.

Организм использует углеводы в основном как энергетический материал. В обычных условиях в среднем для взрослого мужчины, занятого умственным или лёгким физическим трудом, в день требуется 400-500 г углеводов. Потребности в углеводах детей и подростков значительно меньше, особенно в первые годы жизни. Так, до 1 года потребность в углеводах составляет 110 г в сутки, от 1,5 до 2 лет – 190 г, в 5-6 лет – 250 г, в 11-13 лет – 380 г

иу юношей – 420 г, а у девушек – 370 г. В детском организме наблюдается более полноценное и быстрое усвоение углеводов и большая устойчивость к избытку сахара в крови.

Водно-солевой обмен. Для жизнедеятельности организма вода играет намного большую роль, чем остальные составные части пищи. Дело в том, что вода в организме человека является одновременно строительным материалом, катализатором всех обменных процессов и терморегулятором тела. Общее количество воды в организме зависит от возраста, пола и массы. В среднем в организме мужчины содержится свыше 60% воды, в организме женщины – 50%.

Содержание воды в детском организме значительно выше, особенно на первых этапах развития. По данным эмбриологов, содержание воды в теле 4- месячного плода достигает 90%, а у 7-месячного – 84%. В организме новорождённого объем воды составляет от 70 до 80%. В постнатальном онтогенезе содержание воды быстро падает. Так, у ребёнка 8 мес. содержание воды составляет 60%, у 4,5летнего ребёнка – 58%, у мальчиков 13 лет – 59%, а у

101

девочек этого же возраста – 56%. Большее содержание воды в организме детей, очевидно, связано с большей интенсивностью обменных реакций, связанных с их быстрым ростом и развитием. Общая потребность в воде детей и подростков возрастает по мере роста организма. Если годовалому ребёнку необходимо в день примерно 800 мл воды, то в 4 года – 1000 мл, в 7-10 лет –

1350 мл, а в 11-14 лет – 1500 мл.

Минеральный обмен. Роль микроэлементов сводится к тому, что они являются тонкими регуляторами обменных процессов. Соединяясь с белками, многие микроэлементы служат материалом для построения ферментов, гормонов и витаминов.

Потребности взрослого и ребёнка в минеральных веществах значительно отличаются, недостаток минеральных веществ в пище ребёнка более быстро приводит к различным нарушениям обменных реакций и соответственно к нарушению роста и развития организма. Так, норма потребления кальция в организме годовалого ребёнка составляет 1000 мг в день, фосфора – 1500 мг. В возрасте от 7 до 10 лет потребность в микроэлементах увеличивается, кальция требуется 1200 мг в день, фосфора – 2000 мг. К концу периода полового созревания потребность в микроэлементах немного снижается.

Витамины. Они требуются для нашего организма в ничтожно малых количествах, но их отсутствие приводит организм к гибели, а недостаток в питании или нарушение процессов их усвоения – к развитию различных заболеваний, называемых гиповитаминозами.

Известно около 30 витаминов, влияющих на различные стороны обмена веществ, как отдельных клеток, так и всего организма в целом. Это связано с тем, что многие витамины являются составной частью ферментов. Следовательно, отсутствие витаминов вызывает прекращение синтеза ферментов и соответственно нарушение обмена веществ.

Человек получает витамины с пищей растительного и животного происхождения. Для нормальной жизнедеятельности человеку из 30 витаминов необходимо обязательно поступление 16-18. Особенно важное значение имеют витамины В1, В2, В12, РР, С, А и D. До одного года норма потребности витамина А составляет 0,5 мг, В1 – 0,5 мг, В2 – 1 мг, РР – 5 мг, В6 – 0,5 мг, С – 30 мг и D – 0,15 мг. В период от 3 до 7 лет норма потребности витамина А составляет 1 мг, В1 – 1,5 мг, В2 – 2,5 мг, РР – 10 мг, В6 – 1,5 мг, С – 50 мг, а потребность в витамине Dостается такой же – 0,15 мг. На момент полового созревания норма потребности витамина А составляет 1,5 мг, В1 – 2 мг, В2 – 3

мг, РР – 20 мг, В6 – 2 мг, С – 70 мг и D – 0,15 мг.

Растущий организм обладает высокой чувствительностью к недостатку витаминов в пище. Наиболее распространённым гиповитаминозом среди детей является заболевание, называемое рахитом. Оно развивается при недостатке в детском питании витамина D и сопровождается нарушением формирования скелета. Встречается рахит у детей до 5 лет.

Следует также отметить, что поступление в организм избыточного количества витаминов может вызвать серьёзные нарушения его функциональ-

102

ной деятельности и даже привести к развитию заболеваний, получивших название гипервитаминозы. Поэтому не следует злоупотреблять препаратами витаминов и включать их в питание только по рекомендации врача.

- 6 –

Обмен веществ в организме тесно связан с превращением энергии. Определить количество продуцируемой в организме энергии можно методами прямой и непрямой калориметрии. Одним из важнейших показателей интенсивности обменных процессов в организме является величина основного обмена, под которой понимается уровень обменных реакций при комнатной температуре и в полном функциональном покое. Величина основного обмена зависит от возраста, пола и массы.

В среднем величина основного обмена у мужчин составляет в сутки 7140-7560 кДж, а у женщин 6430-6800 кДж. Интенсивность обменных реакций у детей в пересчёте на 1 кг массы тела или 1 м2 его поверхности значительно выше, чем у взрослых, хотя абсолютные величины меньше. Так, у мальчиков 8 лет величина основного обмена в пересчёте на 1 м2 поверхности составляет 6190 кДж, а у девочек – 5110 кДж. Далее с возрастом величина основного обмена уменьшается и у юношей 15 лет она составляет – 4800 кДж, у девушек – 4480 кДж.

Зная энергетические затраты организма, можно составить оптимальный пищевой рацион так, чтобы количество энергии, поступающее с пищей, полностью покрывало энергетические расходы организма. Для детей и подростков особенно важным является состав пищи, так как детский организм для нормального развития и роста нуждается в определённом количестве белков, жиров, углеводов, минеральных солей, воды и витаминов. Важно помнить, что для детей и подростков нормальное питание – необходимое условие их физического и психического развития. Пренебрежение едой так же вредно, как и злоупотребление ею.

Контрольные вопросы

1.Значение пищеварительной системы, её строение и функции.

2.Особенности пищеварения в полости рта у детей и подростков.

3.Особенности пищеварения в желудке у детей и подростков.

4.Особенности пищеварения в кишечнике у детей и подростков.

5.Особенности всасывания у детей.

6.Особенности обмен веществ и энергии у детей и подростков.

103

ЛЕКЦИЯ 9

Возрастные особенности выделительной системы

1.Функции и строение выделительной системы.

2.Образование мочи.

3.Регуляция выделения.

4.Возрастные особенности выделительной системы.

5.Развитие потовых и сальных желез.

- 1 –

Выделением называется процесс удаления из организма конечных продуктов жизнедеятельности, образующихся в результате распада органических веществ (углекислый газ, вода, мочевина, мочевая кислота, соли, и др.). При накоплении этих веществ в тканях возникает опасность отравления и гибели организма.

Основная роль в выделительных процессах принадлежит почкам, которые удаляют из организма около 75 % конечных продуктов обмена (аммиак, мочевина, мочевая кислота, чужеродные и ядовитые вещества, образующиеся в организме или принятые в виде лекарств, и др.). Почки, выводя из организма излишек воды и минеральных солей, участвуют в регуляции осмотического давления крови. Выделение осуществляется также кожей (потовыми и сальными железами), лёгкими, желудочно-кишечным трактом и другими органами.

Рис. 34. Почка:

1 – капсула почки; 2 – корковое вещество; 3 – мозговое вещество (пирамиды); 4 – почечные столбы; 5 – почечная чашка; 6 – почечная лоханка; 7 – мочеточник; 8 – почечная

артерия; 9 – почечная вена

104

Почки представляют собой парные органы бобовидной формы, длиной около 10 см, расположенные по обеим сторонам позвоночника на уровне XII грудного, I и II поясничных позвонков на задней стенке брюшной полости (рис. 34). Правая почка лежит на 2-3 см ниже левой. На внутренней, вогнутой стороне почки расположена воронкообразная полость (почечная лоханка), от которой отходит мочеточник. Сюда же подходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервы, образуя так называемые ворота почки. В почке различают наружный (корковый) и внутренний (мозговой) слои. Корковый слой расположен по периферии почки и, входя в виде столбиков в мозговое вещество, делит его на 15-20 почечных пирамид. Каждая пирамида основанием обращена наружу, а верхушкой – к почечной лоханке. Корковое вещество имеет красно-бурую окраску, а мозговое более светлую. Структурной и функциональной единицей почки является нефрон.

Нефрон начинается в корковом веществе почки небольшой капсулой, имеющей форму двустенной чаши, внутри которой находится клубочек кровеносных капилляров (рис. 35). Между стенками капсулы имеется полость, от которой начинается мочевой канадец. Он извивается и затем переходит в мозговой слой, получая название извитого канальца первого порядка. В мозговом слое канадец выпрямляется, образует петлю и возвращается в корковый слой. Здесь он вновь извивается, образуя извитой каналец второго порядка, который впадает в выводящий проток или в собирательную трубку. Последние, сливаясь, образуют общие выводящие протоки. Эти протоки проходят через мозговой слой почки к верхушкам пирамид и открываются в полость почечной лоханки.

Рис. 35. Строение нефрона:

1 – артерия; 2 – дистальный извитой каналец; 3 – приносящая клубочковая артериола; 4 – капсула клубочка (капсула Боумена); 5 – выносящая клубочковая артериола; 6 – клубочек; 7 – проксимальный извитой каналец; 8 – собирательная трубочка; 9 – вена; 10 – петля Генле

Почки, в связи с выполняемой функцией, имеют двойное кровообращение. Мелкая артерия, подходящая к капсуле, называется приносящим сосу-

105

дом. Он распадается в капсуле на 50 капиллярных петель, образующих клубочек. Капилляры клубочка собираются в выносящий сосуд, по которому кровь оттекает от клубочка. Выносящий сосуд, выйдя из клубочка капилляров, вновь разветвляется на капилляры, которые густо оплетают извитые канальцы первого и второго порядка, а затем собираются в мелкие вены. Последние, укрупняясь, образуют почечную вену, впадающую в нижнюю полую вену.

Из почек моча выводится через мочеточники (трубки длиной до 30 см и шириной 3-6 мм), открывающиеся в мочевой пузырь.

Стенка мочеточников и мочевого пузыря состоит из трёх оболочек: слизистой, мышечной и соединительно-тканной. Моча из почек продвигается за счёт сокращений мышечной оболочки и периодически (2-3 раза в минуту) она поступает в мочевой пузырь. Он представляет собой полый мышечный орган вместимостью до 750 мл, который находится в области малого таза. Позади него у мужчин расположена прямая кишка, у женщин – матка. При сильном наполнении мочевого пузыря его верхушка прилегает к передней брюшной стенке. Когда объём мочи достигает некоторого критического уровня, напряжение его мышечных стенок увеличивается, давление повышается и наступает рефлекторный акт мочеиспускания.

Моча выводится из организма через мочеиспускательный канал. Он имеет внутренний и наружный сфинктеры. Внутренний (непроизвольный) охватывает его у места выхода из мочевого пузыря и открывается независимо от воли человека. Наружный сокращается произвольно.

- 2 –

Образование мочи идёт в три фазы: фильтрация, реабсорбция и секреция. Фильтрация происходит в почечных клубочках в том случае, если давление крови в капиллярах клубочка превышает по величине сумму онкотического давления белков плазмы крови и давление жидкости в капсуле клубочка. Фильтрация обусловлена разностью между гидростатическим давлением крови в капиллярном клубочке (70 мм рт. ст.), онкотическим давлением белков плазмы крови (30 мм рт. ст.) и гидростатическим давлением фильтрата плазмы крови в капсуле клубочка (20 мм рт. ст.). Фильтрационное давление определяющее скорость клубочковой фильтрации, составляет 20 мм рт. ст. В полости капсулы из плазмы крови, протекающей через капилляры клубочка, фильтруются вода и все растворимые в плазме крови вещества (неорганические вещества, мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты), кроме белков. Жидкость, профильтровавшаяся в просвет капсулы, по составу близка к плазме крови и называется первичной мочой. В обычных условиях в первичной моче наблюдаются лишь следы белков плазмы, но частично крупномолекулярные белки все же проникают в первичную мочу здорового человека.

Второй этап мочеобразования это – реабсорбция. В почках человека за

106

сутки образуется 180 л мочи, а выделяется 1-1,65 л. остальная жидкость всасывается обратно в канальцах. В проксимальном отделе нефрона полностью реабсорбируются аминокислоты, глюкоза, витамины, белки, микроэлементы, натрий, хлор, бикарбонаты. В последующих отделах всасывается только вода и ионы. Все биологически важные для организма вещества имеют порог выведения. Так, выделение сахара с мочой наступает при её концентрации в плазме крови 160-180 мг%. Непороговые вещества полностью выделяются при любой их концентрации в плазме крови.

Следующим этапом образования мочи является канальцевая секреция. Секреция происходит из крови в просвет канальца против концентрационного и электрохимического градиента. Секреция позволяет быстро выделять органические основания и ионы. Схема секреторного процесса при транспорте органических соединений состоит в том, что в мембране клетки проксимального канальца имеется переносчик, обладающий сродством в данному веществу. Образуется комплекс переносчика и вещества, который перемещается в мембране и на ее внутренней стороне распадается, освобождая вещество и вновь приобретая способность перемещаться к внешней стороне мембраны и соединяться с новой молекулой вещества.

При обычном водном режиме за сутки выделяется 1-1,5 л мочи с плотностью 1,001% и до 1,033%. Количество мочи может уменьшаться в условиях высокой температуры, при обильном потоотделении и ночью во время сна. В составе мочи в сутки выделяется 25-35 г мочевины, до 1,2 т азота в составе аммиака, 0,7 г мочевой кислоты, 1,5 г креатинина, образующегося в мышцах, в небольших количествах поступают продукты гниения белков в кишечнике - индол, скатол, фенол.

В условиях патологии в моче обнаруживается ацетон, желчные кислоты, белок, глюкоза и многие другие. Когда концентрация глюкозы в крови превышает 10 ммоль/л (160-180 мг/%), а также при патологии наблюдается глюкозурия - выделение глюкозы с мочой.

Цвет мочи зависит от величины диуреза и экскреции пигментов, он изменяется от светло-жёлтого до оранжевого. Пигменты образуются из билирубина желчи в кишечнике, где билирубин превращается в уробилин и урохром. Часть пигментов - это окисленные продукты распада гемоглобина.

- 3 –

Выделение осуществляется нервными и гуморальными механизмами. Почки обильно снабжены волокнами симпатической и парасимпатической нервной системы. При раздражении симпатических нервов кровеносные сосуды почек сужаются, количество притекающей крови уменьшается и давление в клубочках падает. Это снижает скорость образования первичной мочи, обратное всасывание воды, неорганических веществ из вторичной мочи. Парасимпатические нервы, наоборот, расширяют кровеносные сосуды. Кроме того, почки получают импульсы из высших нервных центров, находящихся в

107

промежуточном мозге.

Количество образующейся и отделяющейся мочи зависит от потребностей организма в воде. Всасывание воды из первичной мочи усиливается вазопрессином – антидиуретическим гормоном гипофиза (АДГ), а гормон надпочечников адреналин вызывает уменьшение образования мочи, так как сужает почечные сосуды. Гормон коры надпочечников альдостерон регулирует обратное всасывание солей натрия и калия в канальцах.

При избыточном содержании воды в организме так же снижается концентрация веществ в крови и её осмотическое давление падает. Это уменьшает активность центральных осморецепторов, расположенных в гипоталамусе, а также периферических в печени, селезенке и других органах, что снижает выделение АДГ из нейрогипофиза в кровь и приводит к усилению выделения воды почкой.

При обезвоживании организма увеличивается концентрация осмотически активных веществ в плазме крови, возбуждаются осморецепторы, расположенные в кровеносных сосудах, усиливается секреция АДГ, увеличивается реабсорбция воды, уменьшается мочеотделение и выделяется концентрированная моча.

При раздражении механорецепторов мочевого пузыря импульсы по центростремительным нервам поступают в крестцовый отдел спинного мозга, в котором находится рефлекторный центр мочеиспускания. Первые позывы возникают, когда объём жидкости достигает 150 мл, а рефлекторное мочеиспускание наступает при объёме 200-300 мл. Спинальный центр мочеиспускания находится под контролем вышележащих отделов мозга. Тормозящие влияния поступают из коры головного мозга и среднего мозга, а возбуждающие из гипоталамуса и варолиева моста.

- 4 –

К моменту рождения почки во многих отношениях обнаруживают функциональную незрелость. Клубочковая фильтрация у новорождённого в 2,5 раза слабее, чем у взрослого. И достигает его уровня только к концу 1-ого года жизни.

У новорождённого почки расположены несколько ниже, чем у детей старшего возраста. До 2-3 лет поверхность почки бугристая, неровная и имеет дольчатое строение. Клубочки у новорождённого расположены ближе друг к другу, чем у взрослого. С возрастом это расстояние увеличивается. Масса почки новорождённого составляет 11-12 г. К году она утраивается, а к 15 годам увеличивается в 10 раз. У новорождённого величина коркового слоя равна 1/5, а у взрослого 1/2 мозгового слоя. Следовательно, с возрастом наиболее интенсивно растёт величина коркового слоя, формирование его заканчивается к 5 годам. Рост же мозгового слоя происходит неравномерно: главным образом до трёх лет, в 5-6 лет и в 9-12 лет.

Особенности деятельности почек в зрелом возрасте и в старости изуче-

108

ны меньше. Для периода старения характерны постепенный регресс основных почечных функций. Эти явления связаны в основном с нарастающими явлениями нарушений системы кровообращения почки. Постепенно атрофируются отдельные нефроны, деятельность которых полностью не компенсируется оставшимися. Уровень клубочковой фильтрации между 50-60, годами начинает постепенно снижаться.

Мочевой пузырь у детей раннего возраста располагается выше, чем у взрослого: в области живота, а затем уже опускается в область малого таза вместительность его у новорождённого 50 мл, 2 год 200 мл, 10 лет - 900 мл.

С возрастом меняется количество и состав мочи изменяется. У детей ее отделяется больше, чем у взрослого человека, а мочеиспускание происходит чаще за счёт большего количество воды и углеводов в рационе ребёнка. У месячного ребёнка мочи отделяется 350 мл, к 1 году - 750 мл, к 10 г годам - 1,5 л, а в период полового созревания до 2 л. Потом это количество уменьшается.

Частота мочеиспускания у новорождённого – до 20-25 раз в сутки, у ребёнка первого года – до 15 раз в сутки, на 2-3 году – 10 раз, в 4-7 лет – 6-7 раз. Начинать приучать ребёнка к выработке условного акта мочеиспускания следует с 3-5 месяцев. Устойчивый навык пользоваться горшком закрепляется на 2-3 году жизни.

У новорождённого реакция мочи резко кислая, а с возрастом она становится слабокислой. Кроме того, у новорождённого повышена проницаемость почечного эпителия, отчего в моче, всегда обнаруживается белок.

- 5 –

Кожа выполняет выделительную функцию за счет потовых желез и, в меньшей степени, сальных желез. Затем удаляются вода, мочевина, мочевая кислота, креатинин, молочная кислота, соли щелочных металлов (особенно натрия), органические вещества, микроэлементы, летучие жирные кислоты и др.

Малые потовые железы обнаруживаются у детей на 4-5 месяце внутриутробной жизни, и к моменту рождения многие из них способны функционировать. Однако полного развития большинство потовых желез достигают лишь к 5-7 годам жизни.

Количество потовых желез на 1 см2 кожи у новорождённых значительно больше, чем у взрослых. С возрастом оно уменьшается, но ещё и в 7 лет в несколько раз превышает количество потовых желез взрослых. С возрастом увеличивается количество активных (функционирующих) потовых желез, особенно в первые два года жизни ребёнка.

Потовыделение начинается с 3-4 недели жизни ребёнка. На 1 кг массы тела в сутки у детей в возрасте 1 месяца выделяется 30-35 г пота. Потоотделение у детей 1 года жизни начинается при более высокой температуре окружающего воздуха. Интенсивное потоотделение на ладонях отмечается в 1

109

год и 5-7 лет.

У новорождённых и детей грудного возраста снижение потоотделения на холодовое раздражение выражено очень слабо. Большие потовые железы, сохранившиеся у человека лишь в подмышечной области, районе грудных сосков, области половых органов и анального отверстия, начинают функционировать к моменту полового созревания. Деятельность этих потовых желез определяется степенью развития желез внутренней секреции (в первую очередь гипофиза и половых желез).

Сальные железы – кожные железы гроздевидной формы, выделяющие кожное сало, предохраняющее кожу от высыхания и появления трещин, а также предающее ей эластичность и мягкость. Сальные железы расположены почти по всей гладкой коже человека. Их нет только на ладонях и на подошвах. Они залегают на уровне примерно 0,5 мм под поверхностью кожи. В местах наибольшего скопления сальных желез (волосистая часть головы, лоб, подбородок, спина) их число достигает 800 и более на 1 см2.

Сальные железы начинают функционировать ещё во внутриутробном периоде. Непосредственно перед рождением отмечается усиление их деятельности. Секрет сальных желез вместе с эпидермисом образует смазку, которая густо покрывает тело ребёнка и облегчает прохождение через родовые пути. Количество сальных желез у новорождённого в 4-8 раз больше, чем у взрослого, и составляет 1360-1530 на 1 см2 поверхности кожи.

После рождения деятельность сальных желез снижается. В 10-12 лет она на 30-40 % ниже, чем у взрослых. С началом полового созревания отмечается усиление секреции сальных желез, которое достигает максимума к 20-25 годам, иногда – 35 лет.

Контрольные вопросы

1.Значение мочевыделительной системы, её строение и функции.

2.Строение и функции почек.

3.Фазы образования мочи.

4.Нервные и гуморальные механизмы выделительной системы.

5.Возрастные морфофункциональные изменения мочевыделительной системы.

6.Возрастные изменения потовых и сальных желез.

110