Anatomija_fiziologija_ditini_homenko_didkov

Анатомія і фізіологія дитячого організму

центру, а від останнього – до м’язів і викликає мимовільне їх скорочення – тремтіння. При цьому збільшується інтенсивність обмінних процесів, унаслідок чого утворюється більша кількість тепла. Таким чином, тремтіння під час холодної погоди є рефлекторним механізмом підтримки постійної температури тіла. З цим же пов’язаний і пилкомоторный рефлекс, що виражається в появі «гусячої шкіри». Експериментально було показано, що під час тремтіння тепла в організмі може утворитися в два рази більше.

Рефлекторні реакції, що забезпечують регуляцію сталості температури тіла, виникають при подраненні температурних рецепторів, розташованих у шкірі і деяких відділах центральної нервової системи.

Ушкірі розташовані рецептори, що сприймають холод, і рецептори, що сприймають тепло. На відкритих ділянках поверхні шкіри їх більше. Теплові рецептори розташовані в більш глибоких шарах шкіри, а холодові – ближче до поверхні. У зв’язку з цим реакція на холод виникає швидше, ніж на тепло.

Температурні рецептори в центральній нервовій системі розташовуються

вгіпоталамусі, ретикулярній формації і спинному мозку. У них виникає збудження при зміні температури протікаючої крові.

Угіпоталамусі розташовуються і центри терморегуляції, до яких приходить збудження від температурних рецепторів. У ньому виявлені центри, що регулюють хімічну терморегуляцію (теплотворення) і фізичну (тепловіддачу). Перші знаходяться в задній частині гіпоталамуса, другі – у передній.

При дії холоду відбувається звуження судин і велика частина крові переходить у судини внутрішніх органів і більш глибокі судини шкіри, унаслідок чого віддається менше тепла. Одночасно охолоджена кров контактує з клітинами центру теплотворення в гіпоталамусі, викликає його збудження, що приводить до збільшення утворення тепла в організмі. Так підтримується постійна температура тіла при охолодженні.

При підвищенні температури навколишнього середовища судини шкіри розширюються. Це збільшує віддачу тепла в навколишнє середовище кров’ю, що протікає по судинах. Більш тепла кров викликає збудження центру, що регулює тепловіддачу, унаслідок чого збільшується виділення поту і кількість циркулюючої в організмі крові, що збільшує віддачу тепла. Завдяки цьому й іншому процесам організм не перегрівається і забезпечується збереження постійної температури тіла при підвищенні температури навколишнього середовища.

Поряд з нервовою регуляцією існують і гуморальні механізми терморегуляції. На процеси теплотворення впливають гормони щитовидної

351

Дідков О., Хоменко Б.

залози і наднирників. При охолодженні організму в крові збільшується кількість гормонів щитовидної залози, що стимулюють процеси обміну речовин, що приводить до збільшення утворення тепла в організмі. Гормон наднирників адреналін на процеси терморегуляції впливає шляхом звуження судин і стимулювання процесів теплотворення в м’язах у тканинах.

352

Анатомія і фізіологія дитячого організму

РОЗДІЛ ХVІІІ ВІКОВІ ОСОБЛИВОСТІ ОБМІНУ РЕЧОВИН

ОСОБЛИВОСТІ ОБМІНУ БІЛКІВ

Потреба в білку в зростаючого організму більше, ніж у дорослого. У період росту білок необхідний для формування нових клітин і тканин. Чим менше вік дитини, тим більша кількість білка потрібно на кожен кілограм маси тіла. Так, на першому році життя дитини на кожен кілограм маси тіла потрібно 5–5,5 г білка, у віці від 1 року до 3 років – 4–4,5г, від 4 до 7 років – 3,5–4 г, від 8 до 12 років – 3 г, старше 12 лет – 2– 2,5 г. Потреба в хлопчиків у білках більше, ніж у дівчаток. Синтез білка в організмі, що розвивається, переважає над його розпадом. Тому для дітей характерний позитивний азотистий баланс. Існують оптимальні добові дози білків, при яких відзначається максимальна затримка, чи ретенція, азоту в організмі. Наприклад, у віці від 1,5 до 3 років максимальна ретенция відзначається при 4 г білка на 1 кг маси тіла. Збільшення кількості білка вище цієї норми не супроводжується ростом затримки азоту в організмі. Ретенция азоту залежить також від кількісного співвідношення білків, жирів і вуглеводів у харчуванні дітей. Найкраща ретенція відзначається в тих випадках, коли це співвідношення дорівнює 1:1:4. Особливо необхідно, щоб діти одержували з їжею достатні кількості незамінних амінокислот. Лізину, що сприяє росту і кровотворенню, потрібно в добу 3,2–4,8 г; добове споживання триптофану, також необхідного для росту, дорівнює 1 г і т. д. У дітей у віці від 1 до 3 років 75% білка, одержуваного з їжею, повинне бути тваринного походження, 25%

– рослинного.

Зі збільшенням віку зміст у їжі білків тваринного походження повинне зменшуватися, і в 5 років кількість того й іншого білка повинне бути однаковим. У їжі дітей старшого шкільного віку, як і в дорослих, тваринний білок повинний складати 30%, а рослинний–70%.

Чим менше вік дітей, тим менш інтенсивно йде розпад амінокислот до кінцевих продуктів обміну. Відповідно, у дітей перших місяців життя виводиться із сечею найбільша кількість амінокислот. До кінця першого року кількість їх у сечі стає такою ж, як і в дорослих.

Азотистий обмін дітей характеризується наявністю в їх сечі креатину, у той час як сеча дорослих його не містить. Вважають, що це пов’язано з недостатнім розвитком м’язів, що утримують у дорослому стані креатин.

353

Дідков О., Хоменко Б.

Тільки до 17–18 років креатин зникає із сечі.

Відносна кількість сечовини в сечі дітей до 6 років зростає, а потім починає зменшуватися. Кількість сечової кислоти, також розраховане на 1 кг маси тіла, з віком зменшується.

ОСОБЛИВОСТІ ОБМІНУ ВУГЛЕВОДІВ

Організм дитини відчуває потребу у вуглеводах, тому що інтенсивність гліколізу в ньому дуже висока, вона на 35% вище, ніж у дорослих. У той же час синтез вуглеводів з жирів і білків у зростаючому організмі виражений дуже слабо. Запаси вуглеводів в організмі дитини невеликі, і вони швидко виснажуються. Добова потреба у вуглеводах складає в грудному віці 10–12 г на 1 кг маси тіла, у віці від 1 до 3 років – 193 г, від 4 до 7 років – 287,9 г, від 8 до 13 років – 370 г, від 14 до 17 років – 470 г, дорослого – 500 г. Витривалість до цукру в дітей більше, ніж у дорослих. В останніх глюкоза з’являється в сечі у випадку, якщо її споживається організмом 2,5–3 г на 1 кг маси тіла, у дітей тільки після споживання 8–12 г глюкози на 1 кг маси тіла відзначається її поява в сечі. Це явище зв’язане з тим, що в дітей при надлишку глюкози інтенсивно синтезується глікоген, що відкладається не тільки в печінці, але й в інших органах.

ОСОБЛИВОСТІ ОБМІНУ ЛІПІДІВ

Потреба організму дітей у ліпідах тим вище, чим менше вік дитини. У перше півріччя життя потреба в енергії покривається за рахунок жирів на 50%. У цьому віці на кожен кілограм маси тіла потрібно 6–7 г жирів, у віці від 6 місяців до 4 років – 3,5–4 г, у дошкільному і шкільному віці – 2,0–2,5 г. У віці від 6 місяців до 4 років добова потреба в енергії задовольняється за рахунок жирів на 30–40%, а в дошкільному і шкільному на 25–30%. Добова кількість жиру в їжі дітей від 1 року до 3 років повинне бути 32,7 г, від 4 до 7 років – 39,2 г, від 8 до 13 років – 38,4 г, свыше 14 лет – 47 г.

При грудному вигодовуванні засвоюється до 98% жирів молока, при штучному–85%.

Дослідження показали, що під час розвитку організму кількість фосфоліпідів у нервовій системі збільшується, а в період старіння – зменшується.

Збільшується з віком кількість холестерола плазми крові. Максимум збільшення досягається в жінок в 40-50 років, у чоловіків – у 60–69 років. Після досягнення максимуму кількість холестерола знижується.

354

Анатомія і фізіологія дитячого організму

Кількість нейтральних жирів в організмі росте в міру збільшення віку, що зв’язують зі зменшенням активності відповідних ферментів. Зміни змісту в організмі різних ліпідів викликають поступові порушення проникності і щільності клітинних мембран, що супроводжується погіршенням функції клітин. Припускають, що це один з механізмів їх старіння.

ОСОБЛИВОСТІ ОБМІНУ МІНЕРАЛЬНИХ РЕЧОВИН

Кількість солей, що містяться в організмі дитини, з віком збільшується. У немовляти соли складають 2,55% від маси тіла, а в дорослого – 5%.

Особливо велика в дітей потреба в кальції і фосфорі, які необхідні для формування кісткової тканини. Найбільша потреба в кальції відзначається на першому році життя й у період статевого дозрівання. На першому році життя кальцію потрібно в 8 разів більше, ніж на другому. У дошкільному і шкільному віці добова потреба в кальції складає 0.68– 2,36 г.

Характерно, що при зменшенні кількості кальцію в організмі в дорослих він починає надходити в кров з кісткової тканини, що підтримує постійний його зміст у ній. У дітей у цьому випадку, навпаки, кальцій затримується кістковою тканиною, що веде до зниження його кількості в крові. Для нормального процесу окостеніння необхідно, щоб в організм надходило достатню кількість фосфору. У дітей дошкільного віку відношення кальцію і фосфору повинне бути рівним одиниці. У 8–10 років кальцію потрібно дещо менше, ніж фосфору: їх кількості повинні відноситися як 1:1,5. У старшому шкільному віці різниця в кількостях кальцію і фосфору повинна бути ще більше і їх співвідношення стає рівним 1:2.

Кількість Na+, К+ і С1- у їжі дітей повинне бути меншим, чим у їжі дорослого. Натрію діти повинні одержувати 25–40 мг у добу, калію – 12–30 мг, хлору – 12–15 мг. Для дорослих споживання цих речовин, відповідно, дорівнює: 60–80 мг, 60 мг і 100–120 мг. Заліза дитина повинна отримувати з їжею більше, ніж дорослий. Добова потреба дітей у ньому складає 1–1,2 мг на 1 кг маси тіла, а дорослих – 0,9 мг.

Крім перерахованих елементів, організм що росте має потребу в міді, кобальті, марганці, цинку. Для міді і кобальту характерний для дітей їх позитивний баланс, тобто вони накопичуються в організмі.

Опис обміну води дано в розділі «Вікові особливості органів сечоутворення і сечовиділення».

355

Дідков О., Хоменко Б.

ВІКОВІ ОСОБЛИВОСТІ ОБМІНУ ЕНЕРГІЇ

Зростаючий організм характеризується інтенсивним поглинанням кисню і виділенням вуглекислого газу, що свідчить про велику інтенсивність обмінних процесів, що протікають у дітей. Діти дошкільного віку на 1 кг маси тіла споживають 6,1 см 3 кисню, підлітки 14–15 років – 4,5 см 3, а дорослі – 3,7 см 3. Відповідно, з віком величина основного обміну спочатку збільшується, а потім зменшується. У немовлят основний обмін на 1 кг маси тіла складає

159,6–176,4 кдж, у 4–8 тижнів– 205,8 кдж, у 8–12 тижнів – 226,8 кдж і до 1,5

років досягає максимальної величини – 231–252 кдж. У процесі наступного розвитку відносна величина основного обміну зменшується: у 3 роки вона дорівнює 214,2 кдж, у 7 років – 176,4 кдж, у 10 років – 155,4 кдж, у 15

років –121,8 кдж і в дорослих – 96,6 кдж.

Відносна величина загальної добової витрати енергії з віком зменшується. Загальна кількість затрачуваної енергії в перерахунку на масу тіла з віком збільшується. Воно складає в немовляти 1890–3045 кдж, у 4–7 років – 7560 кдж, у 7–12 років – 9240 і в 12–17 років 13020 кдж. У хлопчиків загальна

добова витрата енергії декілька більше, ніж у дівчаток.

З загальної кількості енергії, що витрачається, 60% дитина затрачає на основний обмін, 15% – на ріст і формування тканин, 5% – на специфічнодинамічну дію їжі, 15% – на рухову активність і 5-10% губиться з екскрементами.

Таким чином, у дітей значна частина енергії затрачається на ріст, причому величина її тим більше, чим менше дитина. У 3 місяці на ріст затрачається 36% від всієї енергії, що витрачається, у 6 місяців – 26% і в 9 місяців – 21%.

ВІКОВІ ОСОБЛИВОСТІ ТЕРМОРЕГУЛЯЦІЇ

Для дітей характерна недосконалість терморегуляції, що виявляється в меншій, ніж у дорослих, теплопродукції стосовно тепловіддачі, у поганій адаптації до зміни температурних умов, у неадекватних реакціях організму на ці зміни, у різких коливаннях температури тіла і т.д. Так, наприклад, наприкінці періоду новонародженості на 1 м2 поверхні.тіла утвориться 2696,4 кдж на добу, а в дорослого – 4200 кдж. Рівень теплопродукції стає таким же, як у дорослих до 6 місяців. Невідповідність між теплопродукцією і тепловіддачею пов’язана з відносно більшою поверхнею тіла в немовляти. На одиницю маси його приходиться велика величина поверхні, що обумовлює більшу, ніж у дорослих, тепловіддачу. Остання залежить також від особливостей будови шкіри, роговий шар якої дуже тонкий, а діаметр

356

Анатомія і фізіологія дитячого організму

капілярів відносно великий.

Інтенсивна тепловіддача в дітей зв’язана і з особливостями потовиділення. Воно з’являється на 2–18 день після народження й у перші місяці життя відбувається безупинно. До 9–12 років пото-.відділення більш інтенсивне, чим у дорослих.

Судинні рефлекторні реакції на зміни навколишньої температури існують уже в новонароджених дітей. Однак ці реакції часто неадекватні і недосконалі, у зв’язку з чим у дітей, особенно першого двох років життя, можливі різкі порушення терморегуляції.

Температура тіла відразу після народження може досягати 38°С. Через 2– 3 години вона зменшується на 2–2,5°С. Через 1–3 доби після народження температура підвищується до 37°С і, незначно коливаючись, зберігається в цих межах до 2–5 років. В наступні роки, до 18–22 років, вона залишається дещо більше, ніж у дорослого, і дорівнює 36,8°С.

357

Дідков О., Хоменко Б.

РОЗДІЛ ХІХ ВИДІЛЕННЯ

ЗНАЧЕННЯ І БУДОВА ВИДІЛЬНОЇ СИСТЕМИ

Значення процесів виділення. У людини функції органів виділення полягають у екскреції кінцевих продуктів обміну, знешкодженні деяких речовин, підтримці в рідинах організму кислотно-лужної рівноваги, сталості осмотичного тиску і вмісту води. У певною мірою ті ж функції можуть виконувати й інші органи. У людини через шкіру разом з потом виводяться хлористий натрій і дуже невелика кількість інших мінеральних речовин, а також азотвмісних і безазотистих продуктів обміну; незначна кількість деяких органічних речовин виділяється через слизову оболонку травного тракту.

Будова нирки ссавців. Поверхня нирки покрита сполучнотканинною капсулою. Безпосередньо під капсулою розташована кіркова речовина нирки, під яким знаходиться її мозкова речовина. Мозкова речовина складається з окремих пірамід, розділених нирковими колонками, утвореними кірковою речовиною, що проникає в мозковий шар. Мозковий шар також проникає в кіркову речовину у видгляді мозкових променів. Вершини 2-3 пірамід утворюють сосочок, що виступає в малі ниркові чашечки, з яких утворятюєся

2-3 великі ниркові чашки. З них формується ниркова лоханка. Від ниркових лоханок правої і лівої нирок відходять сечоводи, що впадають у сечовий міхур, з якого сеча виводиться назовні через сечівник.

Рис. 111. Нирка: 1 – малі ниркові чашки; 2 – сечовід; 3 – великі ниркові чашки; 4 – ниркова артерія; 5 – ниркова вена.

У кірковій речовині нирки знаходиться величезна кількість однотипних структурних одиниць – нефронів, що складаються з канальця і ниркового мальпігієвого тільця – капсули, у якій знаходиться клубок капілярів. Капсула

утворюється шляхом удавлення сліпого, розширеного кінця канальця в його просвіт і тому має подвійну стінку. Внутрішній листок стінки капсули тісно стикається з петлями капілярів. Він утворений епітеліальними клітинами –

358

Анатомія і фізіологія дитячого організму

подоцитами. Від них відходить декілька великих відростків – цитотрабекул, що несуть на своїй поверхні багато дрібних відростків – цитоподій. Між цитоподіями і ендотеліальними клітинами капілярів клубочка розташована

базальна мембрана.

Внутрішній листок капсули, стінка капілярів клубочка і базальна мембрана утворють фільтруючу клубочковую мембрану. Зовнішній листок капсули складається з мембрани, на внутрішній поверхні якої розташовуються епітеліальні клітини.

Порожнина капсули безпосередньо переходить у просвіт проксимального канальця, представленого трубочкою, звитою навколо ниркового тельця. Проксимальний канадець переходить у петлю нефрона, чи петлю Генле. У ній розрізняють низхідний і висхідний прямі канальці. Висхідна частина петлі переходить у дистальний звистий каналець, продовженням якого є збірна трубка. Ця трубка переходить у сосочкову протоку, що відкривається в малі ниркові чашечки.

Рис. 112. Ниркове, (мальпігієве), тільце. А – схема будови ниркового тельца: 1 – клітини зовнішнього листка капсули; 2 – клітини внутрішнього листка капсули – подоцити; 3 – кровоносний капіляр; 4 – ендотелій; 5 – юкстагломерулярні клітини; 6 – приносна артеріола; 7 – дистальний канадець; 8 – виносна артериола; 9

– гладкі м’язові клітини. Б – субмікроскопічна будова внутрішнього листка капсули і капілярів судинного клубочка: 1 – подоциты; 2 – широкі відростки подоцитов – цитотрабекули; 3 – дрібні відростки цитотрабекул – цитоподий; 4-ядро; 5 – капіляр.

У людини довжина усього канальця коливається від 18 до 50 мм. Епітелій стінки проксимального і низхідного прямого канальця має на стороні, зверненої в просвіт канальца, щитковидну облямівку, що складається з мікровійок.

Кількість нефронов в обох нирках перевищує 2 млн., а загальна поверхня капілярів клубочков приблизно дорівнює поверхні тіла (1,5 м2). Довжина всіх канальців обох нирок складає не менш 70 км, а їх внутрішня поверхня – 4-6 м2.

359

Дідков О., Хоменко Б.

Кровопостачання нирки має ряд особливостей. У кірковій речовині дрібні розгалуження артерій – артеріоли, чи приносні судини, – входять у капсулу. Тут вони розпадаються на 30-50 капілярних петель, що складають мальпігієвий клубочек. Довжина кожної петлі близько 0,5 мм. Збираючись разом, вони утворять вивідну судину, діаметр якої в 2 рази менше, ніж привідної. Вийшовши з клубочка, судина знову розгалужується, утворюючи капіляри, що обплітають канальці того ж нефрона. Канальці звичайно одержують кров і безпосередньо від приносної артеріоли, що дає бічну сполучну гілочку. З капілярів канальців кров збирається у венозне сплетення і потім надходить у ниркову вену.

У капілярах клубочка тиск завжди значно вищий, ніж у капілярах інших областей тіла, а саме 70-90 мм рт. ст. Це пояснюється вузьким діаметром відвідної судини, наступним розгалуженням на капіляри, а також тим, що ниркова артерія відходить безпосередньо від черевної аорти і дуже коротка.

МЕХАНІЗМ СЕЧОУТВОРЕННЯ

Склад і властивості сечі. До складу сечі людини входять сечовина, сечова кислота, креатинин і інші кінцеві продукти обміну білків; деякі продукти неповного окислювання; речовини, що утворюються в процесі захисного синтезу, а також неорганічні солі. Жовтуватий колір сечі пояснюється присутністю в ній пігментів – урохрома, уробіліну й ін. Її реакція міняється в залежності від характеру харчування, але звичайно вона слабкокисла. Діурез залежить від питного режиму й у середньому складає близько 1,5 л на добу з питомою вагою 1,010-1,025. При зменшенні кількості виділюваної сечі її питома вага звичайно збільшується. У нормі це підвищення не досягає скільки-небудь значних величин, і сеча з питомою вагою більше 1,035 розглядається як патологічне явище.

Клубочковая фільтрація. В даний час твердо встановлено, що в клубочках відбувається фільтрація рідини з крові. Аналіз рідини, вилученої з порожнини капсули, показав, що її склад ідентичний складу плазми крові, позбавленої білків. Фільтрації сприяє відносно високий гідростатичний тиск крові, що протікає в капілярах клубочка.

Білки плазми, що не проходять через клубочковую мембрану, залишаються в кровоносному руслі й утримують відповідно створюваному ними онкотичному тиску частина води, тим самим знижуючи інтенсивність фільтрації. Відтік рідини по канальцям і збірним трубкам відбувається під деяким тиском, що одержав назву внутрішньониркового. Він теж знижує швидкість фільтрації.

360