2.5. Особенности терморегуляции, процессов выделения и деятельности желез внутренней секреции

Дети отличаются недостаточно налаженными механизмами теп­лообмена. Они легко перегреваются и легко теряют тепло. Грудные дети реагируют на охлаждение бурными хаотическими движениями, которые их согревают. У них велика в теплоотдаче роль процессов испарения водяных паров при дыхании.

В первые годы жизни в организме ребенка преобладают процессы химической терморегуляции. Благодаря высокому уровню обменных процессов организм ребенка быстро нагревается. Температура кожи и внутренняя температура тела у дошкольника (37.4-37.6° С) выше, чем у взрослых.

Обилие кровеносных сосудов в коже обусловливает быстрый пе­ренос тепла от температурного ядра тела к его оболочке, а недостаточ­ная рефлекторная регуляция просвета кожных сосудов не обеспечи-вает защиту от больших тепловых потерь. При небольшой мышечной массе дети имеют низкую теплоизоляцию покровныхтканей. Высо­кие теплопотери обусловлены также и относительно большой повер­хностью маленького тела. Все это вызывает быстрое охлаждение тела ребенка и требует особого внимания к его закаливанию.

С переходом к младшему школьному возрасту границы терморегу­ляции расширяются, а механизмы теплообмена совершенствуются. Нарастание мышечной массы улучшает теплоизолирующие свойства покровов тела, совершенствование сосудистых реакций облегчает регуляцию теплообмена на поверхности кожи. Улучшается регуля­ция потоотделения, уточняется информация от терморецепторов тела и деятельность центров терморегуляции. Все это позволяет луч­ше поддерживать постоянство температуры тела в различных усло­виях среды и при разных формах деятельности. Дети младшего школьного возраста по сравнению с дошкольниками меньше подверже­ны перегреванию и переохлаждению, однако их устойчивость к изме­нениям температурных режимов все еще недостаточно совершенна. Важнейшая роль в процессах выделения принадлежит почкам. Формирование размеров, веса и функций почек интенсивно про­должается до 13-15 лет. У дошкольников вес почек к 7-летнему воз­расту удваивается по сравнению с годовалым возрастом, а в возрасте

388

11 лет — вес увеличивается в 1.5 раза по сравнению с 5-летним воз­растом.

Однако функции почек у дошкольников все еще несовершенны. В

возрасте 4-5 лет в деятельности почек преобладают процессы фильт­рации, и лишь к 10-11 годам достигают взрослого уровня процессы обратного всасывания (реабсорбции). В составе мочи с возрастом увеличивается количество натрия и мочевины и уменьшается коли­чество мочевой кислоты.

Мочеиспускание у детей первых лет жизни гораздо чаще, чем у взрослых, что объясняется высоким уровнем обмена веществ (осо­бенно воды и углеводов). У годовалых детей мочеиспускание проис­ходит 16-20 раз в сутки, в младшем школьном возрасте — 7-8 раз.

При этом количество образующейся за сутки мочи удетей меньше:

в 1-2года — 0.6л, в 3-4 года — 0.9 л, в 5-6 лет— 1 л, в 7-8 лет— 1.2 л,

в 9-10 лет—1,5л.

С первого года жизни начинается формирование условнорефлек-торного механизма произвольного мочеиспускания, который к 2-3 го­дам выражен отчетливо. Однако многие дети (5-10%) с возбудимой и неуравновешенной нервной системой часто страдают от ночного не­держания мочи (энуреза). С устранением невротических состояний эти явления исчезают.

В нормальной жизнедеятельности растущего организма велика роль желез внутренней секреции. Секретируемые ими гормоны (соматотропин, инсулин, глюкокортикоиды, половые гормоны) умень­шают проницаемость клеточных мембран, обеспечивая доступ в клетки питательных и регуляторных веществ. Они непосредственно действуют на генетический аппарат в клеточных ядрах, регулируя считывание наследственной информации, усиливая синтез РНК. и, соответственно, процессы синтеза белка и ферментов в организме. С участием гормонов формируются в развивающемся организме про­цессы адаптации к различным условиям внешней среды, втом числе к стрессовым ситуациям.

Выявлены ритмические колебания гормональной активности (су­точные биоритмы, циклические изменения секреции ряда гормонов на протяжении 3-5 дней и др.), имеющие характерные индивидуаль­но-типологические особенности и критический период в 7-летнем возрасте.

Еще до рождения ребенка начинают функционировать некоторые железы внутренней секреции, которые имеют большое значение и в первые годы после рождения (эпифиз, вилочковая железа, гормоны поджелудочной железы и коры надпочечников).

Гормоны коркового слоя надпочечников (кортикоиды) ре гул и ру ют обменные процессы в организме, способствуя налаживанию белко­вого, углеводного и жирового обмена. Их среднесуточная секреция

389

временно снижается в 7-летнем возрасте, но затем снова нарастает вплоть до взрослого состояния.

Эпифизв дошкольном возрасте осуществляет важнейшие процес­сы регуляции водного и солевого обмена в детском организме. Ак­тивная деятельность эпифиза подавляетв этот период нижележащие структуры гипоталамуса.

С ослаблением тормозных влияний эпифиза после 7-летнего воз­раста нарастает активность гипоталамуса и формируется тесная взаимосвязь его функций с гипофизом, т. е. оформляется гипоталамо-гипофизарная система, передающая влияния ЦНС через различные железы внутренней секреции на все органы и системы организма.

Усиление роли гормонов мозгового слоя надпочечников (адренали­на, норадреналина) и повышение значимости симпатических влия­ний в организме (т. е. оформление симпатоадреналовой системы) происходит несколько позже — к началу переходного периода.

Секреция гормона гипофиза соматотропина нарастает постепен­но, а в возрасте 6 лет усиливается более значительно,обусловливая заметную прибавку роста ребенка. Однако самый значительный подъем секреции этого гормона приходится на переходный период, вызывая резкое увеличение длины тела. В развитии процессов роста наряду с соматотропином участвует гормон поджелудочной железы — инсулин, который обеспечивает анаболические процессы в организ­ме, накопление углеводных ресурсов. Нарушение гормональной функции поджелудочной железы встречается уже в детском возрасте, чаще всего в возрасте 6-12 лет, приводя к заболеванию сахарным диа­бетом . Этому способствуют нарушения режима и питания детей — не­достаточность двигательной активности, переедание, ожирение.

Огромное значение для правильного роста и развития ребенка имеет гормональная активность щитовидной железы, масса которой к младшему школьному возрасту увеличивается в 10 раз: от 1гу ново­рожденного до 10 г в 10 лет. Щитовидная железа регулирует обмен веществ и энергии, окислительные процессы в митохондриях. От секреции ее гормонов зависит рости дифференцировкатканей и ор­ганов, скорость заживления ран, формирование правильных про­порций тела и нормальное развитие психики ребенка. Гипофункция щитовидной железы в детском возрасте (в том числе связанная с не­достатком поступления в организм йода) приводит к развитию кре-тинизма — задержке роста и развития, непропорциональному строе­нию тела, инфантилизму и умственной отсталости.

Резкую реакцию растущего организма вызывает недостаточная функция паращитовидных желез, регулирующих кальциевый обмен в организме. При их гипофункции содержание кальция в крови па­дает, повышается возбудимость нервной и мышечной тканей, разви­ваются судороги. Гиперфункция паращитовидных желез приводит к

390

вымыванию кальция из костей и повышению его концентрации в крови. Это приводит к излишней гибкости костей, деформации ске­лета и отложению кальция в кровеносных сосудах и других органах.

Раннее развитие вилочковой железы (тимуса) обеспечивает высо­кий уровень иммунитета в организме. Она влияет на созревание л им-фоцитов, рост селезенки и лимфатических узлов. При нарушении ее гормональной активности у детей грудного возраста резко снижают­ся защитные свойства организма, исчезает в крови гаммаглобулин, имеющий большое значение в образовании антител, и ребенок поги­бает в возрасте 2-5 месяцев.

Вилочковая железа оказывает тормозное влияние на половые же­лезы. Однако к началу переходного периода (после 10-11 лет) она претерпевает обратное развитие, и заметно усиливается секреция гормонов половых желез. У девочек уже с 8-9 лет появляются при­знаки полового созревания — возникают жировые отложения по женскомутипу(набедрахиживоте),с 10-11 лет начинается увеличе­ние грудныхжелез,аумальчиковс 10-11 лет усиливается рост поло­вых органов. Обратное развитие (инволюция) вилочковой железы приводит к глубоким изменениям клеточного и гуморального имму­нитета. Повышается восприимчивостьдетей младшего школьного возраста к различным инфекциям, развитию опухолей.

В целом, в период младшего школьного возраста (7- 11 лет) орга­низм ребенка отличается гармоничным развитием и стабильным гормональным статусом. Оптимальное соотношение секреции раз­личных гормонов обеспечивает нормальный уровень физического и умственного развития, устойчивость реакций организма на внешние воздействия.

2.6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ ДЕТЕЙ

ДОШКОЛЬНОГО И МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ

Особенности адаптации детей дошкольного и младшего школь­ного возраста к физическим нагрузкам связаны с уровнем морфо-функционального созревания их организма.

2.6.1. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯМИ

У детей дошкольного и младшего школьного возраста нервные центры характеризуются высокой возбудимостью, относительно сла­бым развитием процессов торможения (особенно условнорефлек-торного внутреннего торможения). Дети отличаются быстрой утом­ляемостью, недостаточным развитием произвольного внимания и сильно выраженными ориентировочными реакциями.

391

Малый двигательный опыт, слабое отражение в сознании функ­циональных изменений в организме при физических нагрузках обусловливают недостаточное развитие субъективных ощущений ус­талости. К тому же дети не умеют в нужной мере отражать измене­ния своего внутреннего состояния в речевых отчетах. Даже в возрасте 8-9летв41 % случаевуних вообще отсутствуетощущение усталости, а при его наличии в 77% случаев дети сообщают о наступлении ус­талости лишь после окончания работы. Это требует особого внима­ния к тщательной дозировке мышечных нагрузок, особенно при ра­боте с дошкольниками.

Возрастные особенности управления движениями связаны с по­степенным созреванием различных отделов ЦНС (спинного мозга, подкорковых отделов и, наконец, коры больших полушарий). Если подкорковые механизмы в большей степени готовы в первые дни и недели развития ребенка, то корковые отделы созревают позже и по­этапно: сначала первичные проекционные поля, затем вторичные (например, первичное моторное поле созревает к 4 году жизни, вто­ричное моторное поле — лишь к 6-7 годам), а развитие третичных полей затягивается до зрелого возраста. Дети дошкольного и млад­шего школьного возраста отличаются недостаточно развитыми взаи­мосвязями между нейронами в коре больших полушарий. Это отра­жается в малом числе выраженных взаимосвязей (синхронности и синфазности) электрической активности различных точек коры (рис.49).

С основными этапами созревания мозга связаны и этапы измене­ний процессов управления движениями.

В возрасте 1-4мес. ребенок не способен к организации произ­вольных движений из-за высокого мышечного тонуса и отсутствия

Рис. 49. Возрастная динамика межцентральных взаимосвязей в ЭЭГ

(по данным разных авторов)

392

зрительно-двигательных взаимосвязей. Лишь с 4-х месяцев дви­жения глаз сочетаются с движениями рук и эти связи закрепляют­ся в ЦНС.

В возрасте 5 мес-1 года осуществляется формирование зритель­но-двигательной системы и становление вертикальной позы, но еще слишком мала координация произвольных движений.

В возрасте 1-2 лет точность произвольных движений еще низка из-за отсутствия налаженной координации мышц-антагонистов. Начинают формироваться примитивные акты ходьбы и бега. Локо-моции включают элементарные спинальные рефлексы (миотатичес-кие, рефлексы опоры, ритмические, перекрестные на уровне сим­метричных сегментов спи иного мозга, перекрестные сочетательн ые рефлексы верхних и нижних конечностей). Они управляются спи-нальными механизмами и запускаются локомоторным центром среднего мозга, который находится под контролем коры больших полушарий. Переломный момент перехода от отдельных шагов к сложному локомоторному акту ходьбы определяется включением в систему управления древних автоматизмов — циклоидных форм движений, регулируемых подкорковыми ядрами. Лишь после это­го ходьба становится циклической цепью двигательных актов, «ме­лодией» движения. Однако ходьба ребенка еще далека от совершен­ства, а бег малыша — семенящий, характеризуется отсутствием по­летной фазы.

В возрасте 3-6 лет главным регулятором произвольных движе­ний при их программировании и текущем контроле становятся зрительные обратные связи, формирующие единую зритель­но-двигательную функциональную систему. Ведущим механизмом является механизм рефлекторного кольцево­го регулирования. В процессе движения от нервных цент­ров поступают по прямым связям моторные команды к работающим мышцам, а от зрительных, мышечных и других рецепторов тела по обратным связям передается информация о результатахдвижения и вносятся сенсорные поправки в моторные программы. При занятиях физическими упражнениями с детьми этого возраста важно исполь­зовать различные зрительные ориентиры, помогающие в освоении двигательных навыков.

Начиная с 5-6-летнего возраста (по мере созревания двигательной сенсорной системы) осуществляется переход кдоминирующей роли проприоцептивных обратных связей. За период от 5 до 8 лет устанав­ливаются выраженные координационные взаимоотношения между мышцами-антагонистами, что резко улучшает качество двигатель­ных актов.

В возрасте 6лет формируется представление о схеме тела, свя­занное с важным этапом развития задних третичных полей

393

(нижнетеменных зон коры). Приобретается адресная точность передачи мо­торных команд к различным звеньям тела, а сами команды становят­ся более тонкими и сложными.

Постепенно совершенствуется координация движений в ходьбе и беге. При ходьбе увеличивается амплитуда движений, угол разворота стоп, что повышает устойчивость тела, стабилизируются простран­ственные и временные параметры шагов. Правильная координация движений рук и ног при ходьбе у ребенка в 3 г. наблюдается в 10%, в 4 г. — в 50%, в 6-7 лет — в 80% случаев. С 5-6 лет появляется способ­ность совершать прыжки двумя ногами вместе, нарастает дальность и точность прыжков.

В возрасте 7-9лет деятельность зрительно-двигательной систе­мы начинает полностью контролироваться хорошо выраженными проприоцептивными обратными связями, которые при­обретают значение ведущего механизма управления движениями. Механизм кольцевого рефлекторного регулирования достигает сво­его совершенства.

В 7-8 лет при беге хорошо выражена безопорная фаза. Это заметно повышает скорость бега. В возрасте 5-6 лет средняя скорость бега у мальчиков составляет 4.07 м/с, в 7-8 лет — 4.83 м/с, в 9-10 лет — 5.09 м/с, в 11-12 лет — 6.85 м/с, в 17-19 лет — 8.46 м/с (Бальсевич В. К., 2000). Однако опорные реакции еще отличаются от взрослого типа. Они «вялого» типа — характеризуются медленным развитием уси­лий. Координация движений при ходьбе и беге, как оказалось, имеет генетически закрепленный индивидуальный характер. Биомехани­ческие исследования показали, что только у однояйцевых (монози­готных) близнецов имеется сходство динамических кривых опорных реакций.

У детей младшего школьного возраста с ростом скоростно-сило-вых возможностей повышается высота вертикального прыжка. У мальчиков она на 2-4 см больше, чем у девочек.

К 9-летнему возрасту у детей завершается формирование пред­ставления о схеме пространства, что отражает очередной этап созре­вания заднего третичного поля коры. Ребенок хорошо ориентируется в пространстве, обладает достаточным глазомером. Однако в 7-9 лет еще недостаточно развиты процессы экстраполяции, планирования действий в предстоящие моменты. Это происходит из-за более мед­ленного созревания передних третичных полей — ассоциативных лобных зон коры.

С 9-летнего возраста начинается развитие механизмов центральных команд, когда ребенок программирует предстоящие кратковременные движения, не имея обратной инфор­мации от периферических афферентов о результатах действия. При таком программном управлении все движение должно быть точно

394

запрограммированоеще доего начала, так какпоправки вэти коман­ды могут вноситься лишь при повторных выполненияхдвигатель-ных актов. Включение этих механизмов отражает созревание пере­дних третичных полей коры больших полушарий, функцией кото­рых является предвидение будущих событий, процессы предпрог-раммирования.

В возрасте 10-11 лет механизм центральных команд (программ­ного управления) уже полностью включен в моторную деятельность ребенка. Этоозначает, что дети этого возраста используют все меха­низмы управления произвольными движениями, присущие взрос­лому человеку.

Все же несмотря на это, регуляция движений еще и в этом возра­сте недостаточно совершенна. При высокой скорости ходьбы и бега, работы на пальцевом эргографе электрическая активность в ЭМГ работающихмышц может сохраняться и в нерабочие моменты, когда у взрослых наблюдается пауза в их активности. Это приводит к лиш­ним энерготратам, большему утомлению мышц, ухудшает координа­цию и эффективность движений.

Итак, основные этапы развития моторныхфун-кций и совершенствования управления движениями у детей следую­щие. Первый год жизни — формирование основных поз; до 3-х лет — создание основного фонда движений; в возрасте 3-6 лет — созревание механизма кольцевого рефлекторного регулирования с ведущей ролью зрительных обратных связей; в возрасте 7-9 лет —усовершенствова­ние кольцевого рефлекторного механизма с ведущей ролью проприоцеп-тивных обратных связей; в 10-11 лет — созревание механизма цент­ральных команд (программного управления).

Большое значение в регуляции двигательной активности детей дошкольного и младшего школьного возраста имеет развитие меж-полушарных отношений. В первые годы жизни у детей доминирую­щим является правое полушарие. Еще не сформированы индивиду­альные особенности функциональной асимметрии. Они формиру­ются постепенно напротяжениидошкольного и младшего школьно­го возраста. Зачастую у детей многие функции перекладываются на неведущую конечность (например, левшей часто обучают основные действия выполнять правой рукой — есть, писать и т.п.). Такое пере­учивание приводит к иннервационному конфликту, когда управле­ние движениями осуществляется неадекватными для данного орга­низма механизмами. В результате не только ухудшаются моторные реакции, но и могут развиваться стрессовые состояния, неврозы, за­икания.

Недостаточная функциональная зрелость левого полушария го­ловного мозга удетей и преобладание у них функций правого полу­шария требует использования в физическом воспитании

395

преимущественно наглядных методов обучения,прочувствования движений, использования подражательных реакций, а высокая эмо­циональность детей, обусловленная большой ролью подкорковых влияний (ретикулярнойформации, лимбическихструктур) — широ­кого применения различных игровых средств.

Особенно важно учитывать, что у маленьких детей в связи с по­здним развитием лобных долей еще не налажена р ечевая ре­гуляция движений. В 2-3 года ребенок не может выпол­нять двигательные действия не только под внешнюю команду, но даже под свою собственную команду: «Раз-два!». Эта способность постепенно формируется к 4-5 годам с развитием речевой функции и речедвигательных межцентральных взаимосвязей. Тогда не только внешняя речь посторонних лиц, но и собственная шепотная, азатем и внутренняя речь становится регулятором двигательного поведения. Налаживание речевой регуляции движений облегчает формирова­ние двигательных навыков. Известно, что мы запоминаем из того, что читали 10%, из того, что слышали — 20%, что видели — 30%, что слышали и видели — 50%, что говорили — 70%, что говорили и де­лали—90%.