4. будова, функціональний стан та розвиток основних систем організму дітейВ цьому розділі розглянуто вікові особливості анатомії та функціонального стану систем організму дітей, в тому числі тих, які найбільш задіяні в процесі фізичного виховання. Фізичне виховання має за мету стимулювати, прискорювати та вдосконалювати природний хід фізичного розвитку дітей. В процесі фізичного виховання найбільший вплив здійснюється на розвиток регулюючих систем та на вдосконалення опорно-рухового (м'язового) апарату. Але, згідно закономірності «енергетичне правило скелетних м'язів» (див. розділ 1), фізичне вдосконалення безумовно впливає на розвиток всіх інших функціональних систем організму і особливо на нервову, ендокринну, серцево-судинну, дихальну, видільну, травну та систему обміну речовин. Тому, враховуючи напрямок запропонованого посібника, доцільно зосередитись на уважному розгляданні особливостей розвитку та функціонування саме названих систем організму дітей. 4.1. Розвиток нервової системи у дітей і підлітків Нервова система — це сукупність клітин та створених ними структур організму, що в процесі еволюції живих істот досягай високої спеціалізації в регуляції адекватної життєдіяльності організму у постійно змінних умовах навколишнього середовища. Структури нервової системи здійснюють прийом та аналіз різноманітної інформації зовнішнього та внутрішнього походження, а також формують відповідні реакції організму на цю інформацію. Нервова система також регулює та координує взаємну діяльність різноманітних органів організму в будь-яких умовах життя, забезпечує фізичну і психічну діяльність, та створює феномени пам'яті, поведінки, сприйняття інформації, мислення, мови та ін. У функціональному відношенні вся нервова система поділяється на анімальну (соматичну), вегетативну та інтрамуральну. Анімальна нервова система у свою чергу поділяється на дві частини: центральну та периферійну. Центральна нервова система (ЦНС) представлена головним та спинним мозком. Периферійна нервова система (ПНС) центрального відділу нервової системи об'єднує рецептори (органи чуття), нерви, нервові вузли (сплетіння) та ганглії, розташовані по всьому тілу. Центральна нервова система і нерви її периферійної частини забезпечують сприйняття всієї інформації від зовнішніх органів чуття (екстерорецепторів), а також від рецепторів внутрішніх органів (інтерорецепторів) та від рецепторів м'язів (проріорецепторів). Отримана інформація у ЦНС аналізується та у вигляді імпульсів моторних нейронів передається виконуючим органам або тканинам і, перш за все, скелетним руховим м'язам та залозам. Нерви, що здатні передавати збудження з периферії (від рецепторів) у центри (у спинний або головний мозок), називаються чутливими, доцентровими або аферентними, а такі, що передають збудження від центрів до виконуючих органів називаються моторними, центробіжними, руховими, або еферентними. Вегетативна нервова система (ВНС) іннервує роботу внутрішніх органів, стан кровообігу та лімфообігу, трофічні (обмінні) процеси у всіх тканинах. Ця частина нервової системи включає два відділи: симпатичний (прискорює життєві процеси) і парасимпатичний (переважно знижує рівень життєвих процесів), а також периферійний відділ у вигляді нервів вегетативної нервової системи, які найчастіше об'єднуються з нервами периферійного відділу ЦНС в єдині структури. Інтрамуральна нервова система (ІНС) представлена окремими сполученнями нервових клітин в певних органах (наприклад, клітини Ауербаха в стінках кишок). Як відомо, структурною одиницею нервової системи є нервова клітина — нейрон, який має тіло (сому), короткі (дендрити) та один довгий (аксон) відростки. Мільярди нейронів організму (18-20 млрд.) утворюють безліч нейронних ланцюгів та центрів. Між нейронами у структурі мозку є також мільярди клітин макро- та мікронейроглії, які виконують для нейронів опорну та трофічну функції. Новонароджена дитина має таку ж кількість нейронів, як і доросла людина. Морфологічний розвиток нервової системи у дітей включає збільшення кількості дендритів і довжини аксонів, наростання числа кінцевих нейронних відростків (шипиків) і між нейронних сполучних структур — синапсів. Відбувається також інтенсивне вкриття відростків нейронів мієліновою оболонкою, що називається процесом мієлінізації. Тіла і всі відростки нервових клітин первинно вкриті шаром дрібних ізолюючих клітин, що мають назву шваннівських, так як були свого часу вперше відкриті фізіологом І. Шванном. Якщо відростки нейронів мають тільки ізоляцію із шваннівських клітин то вони називаються безм 'якітними і мають сірий колір. Такі нейрони найчастіше зустрічаються у вегетативній нервовій системі. Відростки нейронів, особливо аксони, центральної нервової системи додатково до шваннівських клітин вкриваються мієлиновою оболонкою, яка утворюється тонкими волосками — нейролемами, що проростають від шваннівських клітин і мають білий колір. Нейрони, що мають мієлінову оболонку називаються мя 'кітними. М'якітні нейрони, на відміну від безм'якітних, мають не тільки кращу ізольованість проведення нервових імпульсів, а ще і значно більшу швидкість їх проведення (до 120-150 м за сек, тоді як по безм'якітним нейронам ця швидкість не перебільшує 1-2 м за сек.). Останнє обумовлено тим, що мієлинова оболонка не суцільна, а через кожні 0,5-15 мм має так звані перехвати Ранв'є, де мієлін відсутній і через які нервові імпульси перескакують по принципу розряду конденсатора. Процеси мієлінізації нейронів найбільш інтенсивні у перші 10-12 років життя дитини. Розвиток між нейронних структур (дендритів, шипиків, синапсів) сприяє розвитку розумових здібностей дітей: зростає об'єм пам'яті, глибина і всебічність аналізу інформації, виникає мислення, в тому числі абстрактне. Мієлінізація нервових волокон (аксонів) сприяє підвищенню швидкості і точності (ізольованості) проведення нервових імпульсів, що покращує координацію рухів, дає можливість ускладнювати трудові і спортивні рухи, сприяє формуванню остаточного почерку письма. Мієлінізація нервових відростків відбувається у наступній послідовності: спочатку мієлінізуються відростки нейронів, що формують периферійну частину нервової системи, потім відростки власних нейронів спинного мозку, довгастого мозку, мозочка, а пізніше всіх — відростки нейронів великих півкуль головного мозку. Відростки рухових (еферентних) нейронів мієлінізуються раніше чутливих (аферентних). Нервові відростки багатьох нейронів зазвичай об'єднуються у спеціальні структури, що мають назву нерви і які за будовою нагадують багато провідний провід (кабель). Найчастіше нерви змішані, тобто містять відростки як чутливих так і рухових нейронів або відростки нейронів центральної та вегетативної частин нервової системи. Відростки окремих нейронів ЦНС у складі нервів дорослих людей ізольовані один від другого мієліновою оболонкою, що обумовлює ізольоване проведення інформації. Нерви на базі мієлінізованих нервових відростків, так як і відповідні нервові відростки, називаються м'якітними. Разом з цим зустрічаються і безм'якітні нерви та змішані коли у складі одного нерва проходять як мієлінізовані так і не мієлінізовані нервові відростки. Найважливішими властивостями та функціями нервових клітин та в цілому всієї нервової системи є її подразливість та збудливість. Подразливість характеризує здатність елементів нервової системи сприймати зовнішні або внутрішні подразнення, що можуть бути створені подразниками механічної, фізичної, хімічної, біологічної та іншої природи. Збудливість характеризує здатність елементів нервової системи переходити від стану спокою до стану активності, тобто відповідати збудженням на дію подразника порогового, або більшого рівня). Збудження характеризується комплексом функціональних та фізико-хімічних змін, що відбуваються у стані нейронів або інших збудливих утворень (м'язів, секреторних клітин та ін.), а саме: змінюється проникливість клітинної мембрани для іонів Ма+,К+, змінюється концентрація іонів Ма+,К+ в середині та зовні клітини, міняється заряд мембрани (якщо в стані спокою в середині клітини він був від'ємним то при збудженні стає позитивним, а зовні клітини — навпаки). Збудження, що виникає, здатне розповсюджуватись вздовж нейронів та їх відростків і, навіть, переходити за їх межі на інші структури (найчастіше у вигляді електричного біопотенціалу). Порогом подразника вважається такий рівень його дії, що здатний змінювати проникливість клітинної мембрани для іонів Ла+ і К+ з усіма наступними проявленнями ефекту збудження. Наступна властивість нервової системи — здатність до проведення збудження між нейронами завдяки елементів, що їх зв'язують і мають назву синапсів. Під електронним мікроскопом можна розглянути будову синапсу (рис.1), який складається з розширеного закінчення нервового волокна, що має форму лійки, всередині якої є пухирці овальної або круглої форми, які здатні виділяти речовину, що має назву медіатор. Потовщена поверхня лійки має пресинаптичну мембран, а постсинап-тична мембрана міститься на поверхні іншої клітини і має багато складок з рецепторами, які чутливі до медіатора. Між цими мембранами є синоптична щілина. Залежно від функціональної спрямованості нервового волокна медіатор буває збуджувальним (наприклад, ацетілхолін), або гальмівним (наприклад, гаммааміномасляна кислота). Через це синапси поділяються на збуджувальні та гальмівні. Фізіологія синапсу полягає у наступному: коли збудження 1-го нейрону досягає пресинаптичної мембрани, її проникливість для синаптичних пухирців значно зростає і вони
виходять у синаптичну щілину, лопаються та виділяють медіатор, який діє на рецептори постсинаптичної мембрани і визиває збудження 2-го нейрону, а сам медіатор при цьому швидко розпадається. Таким чином здійснюється передача збудження з відростків одного нейрону на відростки чи тіло іншого нейрону або на клітини м'язів, залоз та ін. Швидкість спрацьовування синапсів дуже висока і сягає 0,019 мс. З тілами та відростками нервових клітин завжди контактують не тільки збуджуючі си-напси, але і гальмівні, що створює умови диференційованих відповідей на сприйнятий сигнал. Синаптичний апарат ЦНС формується у дітей до 15-18 років постнатального періоду життя. Найважливіший вплив на формування синаптичних структур створює рівень зовнішньої інформації. Першими в онтогенезі дитини дозрівають збуджуючи синапси (найбільш інтенсивно в період від 1 до 10 років), а пізніше — гальмівні (в 12-15 років). Ця нерівномірність проявляється особливостями зовнішньої поведінки дітей: молодші школярі мало здатні стримувати свої дії, не вгамовані, не здатні до глибокого аналізу інформації, до концентрації уваги, підвищено емоційні і так далі. Основною формою нервової діяльності є рефлекторні акти, матеріальною основою яких виступає рефлекторна дуга (рис. 2). Найпростіша двонейронна, моносинаптична рефлекторна дуга складається мінімум зп'яти елементів: рецептора, аферентного нейрону, ЦНС, еферентного нейрону та виконуючого органу (ефектора). У схемі полісинаптичних рефлекторних дуг між аферентними та еферентними нейронами є один і більше вставних нейронів (рис. 2). В багатьох випадках рефлекторна дуга замикається у рефлекторне кільце за рахунок чутливих нейронів зворотного зв'язку, які починаються від інтеро- або пропріорецепторів робочих органів і сигналізують про ефект (результат) виконаної дії.
Центральну частину рефлекторних дуг утворюють нервові центри, які фактично є сукупністю нервових клітин, що забезпечують певний рефлекс або регуляцію певної функції, хоча локалізація нервових центрів в багатьох випадках умовна. Нервові центри характеризуються низкою властивостей, серед яких найважливіші: однобічність проведення збудження; затримка проведення збудження (за рахунок синапсів, кожен з яких затримує імпульс на 1,5-2 мс, завдяки чому швидкість руху збудження скрізь синапс у 200 разів нижча, ніж вздовж нервового волокна); сумація збуджень; трансформація ритму збудження (часті подразнення не обов'язково викликають часті стани збудження); тонус нервових центрів (постійна підтримка певного рівня їх збудження); післядія збудження, тобто продовження рефлекторних актів після припинення дії збудника, що пов'язано з рециркуляцією імпульсів на замкнутих рефлекторних або нейронних ланцюгах; ритмічна активність нервових центрів (здатність до спонтанних збуджень); стомлюваність; чутливість до хімічних речовин та нестачі кисню. Особливою властивістю нервових центрів є їх пластичність (генетично обумовлена здатність компенсувати втрачені функції одних нейронів і, навіть, нервових центрів, іншими нейронами). Наприклад, після хірургічної операції по видаленню окремої частини мозку згодом поновлюється іннервація частин тіла за рахунок проростання нових провідних шляхів, а функції втрачених нервових центрів можуть взяти на себе сусідні нервові центри. Нервові центри, та проявлення на їх базі процесів збудження і гальмування, забезпечує найважливішу функціональну якість нервової системи — координацію функцій діяльності усіх систем організму, у тому числі при змінних умовах зовнішнього середовища. Координація досягається взаємодією процесів збудження та гальмування, які у дітей до 13-15 років, як вказувалось вище, не врівноважені з переважанням збуджуючих реакцій. Збудження кожного нервового центру майже завжди поширюється на сусідні центри. Цей процес називається іррадіацією і обумовлений безліччю нейронів, що зв'язують окремі частини мозку. Іррадіація у дорослих людей обмежується гальмуванням, тоді як у дітей, особливо в дошкільному та молодшому шкільному віці, іррадіація мало обмежується, що проявляється нестриманістю їх поведінки. Наприклад, при появі гарної іграшки діти одночасно можуть розкривати рота, кричати, стрибати, сміятися та ін. Завдяки наступної вікової диференціації і поступового розвитку гальмівних якостей у дітей з 9-10 років формуються механізми і здатність до концентрації збудження, наприклад, здатність до концентрації уваги, до адекватних дій на конкретні подразнення і так далі. Це явище має назву від 'ємної індукції. Розсіювання уваги під час дії сторонніх подразників (шуму, голосів) слід розглядати як послаблення індукції і поширення іррадіації, або як результат індуктивного гальмування завдяки виникнення ділянок збудження в нових центрах. У деяких нейронах після припинення збудження виникає гальмування і навпаки. Це явище називається послідовною індукцією, і саме воно пояснює, наприклад, посилену рухову активність школярів під час перерв після рухового гальмування впродовж попереднього уроку. Таким чином, гарантією високої працездатності дітей на уроках є їх активний руховий відпочинок на перервах, а також чергування теоретичних та фізично активних занять. Функція координації у ЦНС забезпечує різноманітність зовнішньої діяльності організму в тому числі рефлекторні рухи, які міняються і з'являються у різних сполуках, а також найдрібніші м'язові рухові акти під час роботи, письма, в спорті та ін. Координація у ЦНС забезпечує також виконання усіх актів поведінки та психічної діяльності. Здатність до координації є вродженою якістю нервових центрів, але в значній мірі її можна тренувати, що фактично і досягається різноманітними формами навчання, особливо в дитячому віці. Важливо виділити основні принципи координації функцій в організмі людини: принцип загального кінцевого шляху полягає в тому, що з кожним ефекторним нейроном контактують не менше 5 чутливих нейронів від різних рефлексогенних зон. Таким чином, різні стимули можуть викликати однакову відповідну реакцію, наприклад, відведення руки і все залежить тільки від того, яке подразнення буде сильнішим; принцип конвергенції (сходження імпульсів збудження) схожий з попереднім принципом і полягає в тому, що імпульси, які приходять у ЦНС по різним аферентним волокнам, можуть сходитись (конвергувати) до одних і тих самих проміжних або ефекторних нейронів, що обумовлено тим, що на тілі і дендритах більшості нейронів ЦНС закінчується безліч відростків інших нейронів, що дозволяє аналізувати імпульси за значенням, здійснювати однотипні реакції на різні подразники та ін.; принцип дивергенції полягає в тому, що збудження, яке приходить навіть до одного нейрону нервового центру, миттєво розповсюджується по всім ділянкам цього центру, а також передається у центральні зони, або в інші, функціонально залежні нервові центри, у чому полягає основа всебічного аналізу інформації. принцип реципроктної іннервації м'язів-антагоністів забезпечується тим, що при збудженні центру скорочення м'язів-згиначів однієї кінцівки гальмується центр розслаблення тих же м'язів та збуджується центр м'язів розгиначів другої кінцівки. Ця якість нервових центрів обумовлює циклічні рухи під час праці, ходьби, бігу та ін.; принцип віддачі полягає в тому, що при сильному подразненні будь якого нервового центру відбувається швидка зміна одного рефлексу іншим, протилежного значення. Наприклад, після сильного згинання руки відбувається швидке і сильне її розгинання і так далі. Здійснення цього принципу лежить в основі ударів рукою або ногою, в основі багатьох трудових актів; принцип іррадіації полягає в тому, що сильне збудження будь якого нервового центру визиває розповсюдження цього збудження через проміжні нейрони на сусідні, навіть неспецифічні центри, що здатне охоплювати збудженням весь мозок; принцип окклюзії (закупорки) полягає в тому, що при одночасному подразненні нервового центру однієї групи м'язів від двох і більше рецепторів, виникає рефлекторний ефект, який за своєю силою менше, ніж арифметична сума величин рефлексів цих м'язів від кожного рецептора окремо. Це виникає за рахунок наявності спільних нейронів для обох центрів. принцип домінанти полягає у тому, що в ЦНС завжди є пануючий очаг збудження, який підкорює та змінює роботу інших нервових центрів і, перш за все, гальмує активність інших центрів. Цей принцип обумовлює цілеспрямованість дій людини; принцип послідовної індукції обумовлений тим, що біля ділянок збудження завжди є нейроні структури гальмування і навпаки. Завдяки цьому після збудження завжди виникає гальмування (від'ємна або негативна послідовна індукція), а після гальмування — збудження (позитивна послідовна індукція) Як вказувалося раніше, ЦНС складається із спинного та головного мозку. Спинний мозок (див. рис.3) розташовується у порожнині хребетного каналу, має форму довгого тяжа (до 45 см з діаметром 10-13 мм),
Рис. 3. Спинний мозок: Вид А — передня; вид В — задня сторони спинного мозку: ІС-УШС — спинномозкові нерви шийного відділу; ГПі-ХІ-ІТЬ. — грудного; ІІ-УІ поперекового; ІБ-УБ — крижового відділів спинного мозку; 1 — шийне потовщення; 2 — спинномозкові вузли; 3 — тверда мозкова оболонка; 4 — поперекове потовщення; 5 — мозковий конус; 6 — кінський хвіст; 7 — кінцеві нитки. Вид С — схема поперечного розтину спинного мозку: 1 — задня серединна борозна; 2 — задній канатик; 3 — дорсальний (задній) корінець; 4 — задній ріг; 5 — вставочні (чутливі) нейрони заднього рогу; 6 — дорсальне ядро; 7 — боковий канатик; 8 — центральний канал спинного мозку; 9 — задня сіра спайка; 10 — передня біла спайка; 11 — передня артерія спинного мозку; 12 — передня серединна щілина; 13 — передній (вентральний) корінець; 14 — передній канатик; 15 — нейрони переднього рогу (моторні або еферентні); 16 — боковий ріг; 17 — ретикулярна речовина; 18 — м'яка мозкова оболонка
який в продовж своєї довжини умовно поділяється на 31 сегменти, від кожного з яких відходить одна пара спинномозкових нервів (всього 31 пара). У центрі спинного мозку знаходиться спинномозковий канал та сіра речовина (скопичення тіл нервових клітин), а на периферії — біла речовина, представлена відростками нервових клітин (аксонами, вкритими мієліновою оболонкою), які утворюють висхідні та низхідні провідні шляхи спинного мозку між сегментами самого спинного мозку, а також між спинним та головним мозком. Основні функції спинного мозку це рефлекторна та провідна. У спинному мозку знаходяться рефлекторні центри м'язів тулуба, кінцівок та шиї (рефлексів на розтягування м'язів, рефлексів м'язів-антаго-ністів, сухожилкових рефлексів), рефлексів підтримки пози (ритмічних і тонічних рефлексів), та вегетативних рефлексів (сечовиділення та дефекації, статевої поведінки). Провідна функція здійснює взаємозв'язок діяльності спинного та головного мозку і забезпечується висхідними (від спинного до головного мозку) та низхідними (від головного мозку до спинного) провідними шляхами спинного мозку. Спинний мозок у дитини розвивається раніше головного, але його ріст та диференціація продовжуються до юнацького віку. Найбільш інтенсивно спинний мозок росте у дітей в період перших 10 років життя. Моторні (еферентні) нейрони розвиваються раніше, ніж аферентні (чутливі), впродовж всього періоду онтогенезу. Саме з цієї причини дітям значно легше копіювати рухи інших, ніж виробляти власні рухові акти. У перші місяці розвитку зародка людини довжина спинного мозку співпадає з довжиною хребта, але пізніше спинний мозок відстає у рості від хребта і у новонародженого нижній кінець спинного мозку знаходиться на рівні III, а у дорослих — на рівні І поперекового хребця. На цьому рівні спинний мозок переходить у конус та кінцеву нитку (складається частково із нервової, а в основному із сполучної тканини), яка тягнеться вниз і закріплюється на рівні II куприкового хребця). Внаслідок вказаного корінці поперекових, крижових та куприкових нервів мають довгу протяжність у каналі хребта навколо кінцевої нитки, утворюючи цим так званий кінський хвіст спинного мозку. В верхній частині (на рівні основи черепа) спинний мозок сполучається з головним мозком. Головний мозок (рис. 4) керує всією життєдіяльністю цілісного організму, містить вищі нервові аналітико-синтетичні структури, які координують життєво важливі відправлення організму, забезпечують пристосувальну поведінку і психічну діяльність людини. Головний мозок умовно поділяється на такі відділи: довгастий мозок (місце приєднання спинного мозку); задній мозок, який об'єднує варолієв міст і мозочок; середній мозок (ніжки мозку та дах середнього мозку); проміжний мозок, основною частиною якого є зоровий горб або таламус та під горбкові утворення (гіпофіз, сірий горб, перехрест зорових нервів, епіфіз та ін.); кінцевий мозок (дві великі півкулі, вкриті корою мозку). Проміжний та кінцевий мозок іноді об'єднують у передній мозок.
Довгастий мозок, міст, середній та частково проміжний мозок разом утворюють стовбур мозку, з яким пов'язаний мозочок, кінцевий та спинний мозок. У середині головного мозку розташовані порожнини, що є продовженням спинномозкового каналу і називаються шлуночками. На рівні довгастого мозку розташований ГУ-й шлуночок; порожниною середнього мозку є сільвієва протока (водопровід мозку); проміжний мозок містить III шлуночок, від якого в сторону правої і лівої великих півкуль відходять протоки та бокові шлуночки. Як і спинний, головний мозок складається із сірої (тіл нейронів та дендритів) і білої (із відростків нейронів, вкритих мієліновою оболонкою) речовини, а також із клітин нейроглії. У стволовій частині головного мозку сіра речовина розташована окремими плямами, утворюючи цим нервові центри та вузли. У кінцевому мозку сіра речовина переважає у корі великих півкуль, де розташовані найвищі нервові центри організму та в деяких підкоркових відділах. Решта тканин великих півкуль та стволової частини головного мозку білого кольору, що представляє собою висхідні (до зон кори), низхідні (від зон кори) та внутрішні нервові провідні шляхи головного мозку. Головний мозок має XII пар черепно-мозкових нервів (рис. 5). На дні (основі) ІУ-го шлуночка розташовані центри (ядра) ГХ-ХП пари нервів, на рівні варолієва моста У-ХШ пари; на рівні середнього мозку III—ІУ пари черепно-мозкових нервів. І пара нервів розташована в області нюхових цибулин, що містяться під лобними долями півкуль головного мозку, а ядра II пари — в області проміжного мозку. Окремі частини головного мозку мають наступну будову: •
Довгастий мозок фактично є продовженням спинного мозку, має довжину до 28 мм і
спереду переходить у вароліїв міст мозку. Ці структури в основному складаються
з білої речовини, що утворює провідні шляхи. Сіра речовина (тіла нейронів)
довгастого мозку і моста міститься в товщі білої речовини окремими острівцями,
що називаються ядрами. Центральний канал спинного мозку, як вказувалось, в
області довгастого мозку і моста розширюється утворюючи ІУ-й шлуночок, задня
сторона якого має заглибину — ромбовидну ямку, яка у свою чергу переходить у
сільвіів водопровід мозку, що з'єднує ІУ-йі Ш-й шлуночки. Більшість ядер
довгастого мозку і мосту розташовані в стінках (на дні) ІУ-го шлуночка, чим досягається
їх найкраще забезпечення киснем та споживчими речовинами. На рівні довгастого
мозку і мосту розташовані найголовніші центри вегетативної і, частково, соматичної регуляції, а саме: центри іннервації м'язів язика і шиї (під'язиковий нерв, XII пара черепно-мозкових нервів); центри іннервації м'язів шиї та плечового пояса, м'язів горла і гортані (додатковий нерв, XI пара). Іннервацію органів шиї, грудної клітини (серця, легень), черева (шлунку, кишок), залоз внутрішньої секреції здійснює блукаючий нерв (Хпара), який є головним нервом парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи. Іннервацію язика, смакових рецепторів, актів ковтання, певних частин слинних залоз здійснює язикоглотковий нерв (IX пара). Сприйняття звуків та інформації про положення тіла людини в просторі від вестибулярного апарату здійснює при-сінково-завитковий нерв (VIII пара). Іннервацію слізних та частини слинних залоз, мімічних м'язів лиця забезпечує лицьовий нерв (VII пара). Іннервацію м'язів ока і повік здійснює відвідний нерв (УІпара). Іннервацію жувальних м'язів, зубів, слизової ротової порожнини, ясен, губ, деяких мімічних м'язів та додаткових утворень ока здійснює трійчастий нерв (V пара). Більшість ядер довгастого мозку дозрівають у дітей до 7-8 років. Мозочок є відносно відокремленою частиною головного мозку, має дві півкулі, з'єднані черв'ячком. За допомогою провідних шляхів у вигляді нижніх, середніх та верхніх ніжок мозочок сполучається з довгастим мозком, варолієвим мостом і середнім мозком. Аферентні шляхи мозочка йдуть від різних відділів головного мозку та від вестибулярного апарату. Еферентні імпульси мозочка спрямовані до рухових відділів середнього мозку, зорових горбів, кори великих півкуль, і до рухових нейронів спинного мозку. Мозочок є важливим адаптаційно-трофічним центром організму, приймає участь у регуляції серцево-судинної діяльності, дихання, травлення, терморегуляції, іннервує гладенькі м'язи внутрішніх органів, а також відповідає за координацію рухів, підтримку пози, тонус м'язів тулуба. Після народження дитини мозочок інтенсивно розвивається, івже увіці 1,5-2 роки його маса та розміри досягають розмірів дорослої людини. Остаточна диференціація клітинних структур мозочка завершується у 14-15 років: з'являється здатність до довільних тонко координованих рухів, закріплюється почерк письма та ін. Середній мозок складається з двох ніжок мозку, що виходять
із моста і чотиригорбикової пластинки даху (рис. 6). В області ніжок мозок
містить ядро чорної субстанції (багатої на меланін) та червоне ядро. Дах середнього мозку складається з двох верхніх та двох нижніх горбиків, ядра яких пов'язані з орієнтувальними рефлексами на зорові (верхні горбики) та слухові (нижні горбики) подразнення. Горбики середнього мозку називають, відповідно, первинними зоровими та слуховими центрами (на їх рівні відбувається переключення з других на треті нейрони відповідно зорового та слухового трактів, за якими зорова інформація далі направляється у зоровий центр, а слухова інформація — у слуховий центр кори головного мозку). Центри середнього мозку тісно пов'язані з мозочком і забезпечують виникнення «сторожових» рефлексів (повернення голови, орієнтація в темноті, в новій обстановці і таке інше). Чорна субстанція та червоне ядро беруть участь у регуляції пози і рухів тіла, підтримують тонус м'язів, координують рухи під час їжі (жування, ковтання). Важлива функція червоного ядра полягає в рецепроктній (з'ясованій) регуляції роботи м'язів—антагоністів, що обумовлює узгоджену дію згиначів і розгиначів опорно-рухового апарату. Таким чином, середній мозок разом з мозочком є основним центром регуляції рухів та підтримки нормального положення тіла. Порожниною середнього мозку є сільві-єва протока (водопровід мозку), на дні якої розташовані ядра блокового (ІУ пара) та окорухового (III пара) черепно-мозкових нервів, які іннервують м'язи ока. • Проміжний мозок складається з епіталамусу (надггр я), таламусу (згір я), мезаталамусу та гіпоталамусу (підзгір 'я). Епіталамус сполучається з залозою внутрішньої секреції, що називається епіфізом, або шишкоподібною залозою, яка врегульовує внутрішні біоритми людини з оточуючим середовищем. Ця залоза є також своєрідним хронометром організму, що визначає зміну періодів життя, активність в продовж доби, в продовж сезонів року, стримує до певного періоду статеве дозрівання таке ін. Таламус, або зорові горби об'єднує близько 40 ядер, які умовно поділяються на 3 групи: специфічні, неспецифічні та асоціативні. Специфічні (або ті що переключають) ядра призначені передавати висхідними проекційними шляхами зорову, слухову, шкіряно-м'язово-су-глобну та іншу (крім нюхової) інформацію у відповідні сенсорні зони кори великих півкуль. Низхідними шляхами скрізь специфічні ядра передається інформація від моторних зон кори до нижче розташованих відділів головного та спинного мозку, наприклад, до рефлекторних дуг, керуючих роботою скелетних м'язів. Асоціативні ядра передають інформацію від специфічних ядер проміжного мозку в асоціативні відділи кори великих півкуль. Неспецифічні ядра утворюють загальний фон активності кори великих півкуль, що підтримує бадьорий стан людини. При зменшенні електричної активності неспецифічних ядер людина засинає. Крім того, вважається, що неспецифічні ядра таламусу регулюють процеси не довільної уваги, приймають участь у процесах формування свідомості людини. Аферентні імпульси від усіх рецепторів організму (за винятком нюхових), перш ніж досягнути кори великих півкуль, потрапляють у ядра таламусу. Тут інформація первинно обробляється та кодується, отримує емоційне забарвлення і далі направляється в кору великих півкуль. В таламусі розташований також центр больової чутливості і є нейрони, які координують складні рухові функції з вегетативними реакціями (наприклад, координацію м'язової активності з активізацією роботи серця та дихальної системи). На рівні таламусу здійснюється частковий перехрест зорових і слухових нервів. Перехрест (хіазма) здорових нервів (рис. 6) розташований попереду гіпофіза і сюди приходять від очей чутливі зорові нерви (II пара черепно-мозкових нервів). Перехрест полягає в тому, що нервові відростки світлочутливих рецепторів лівої половини правого і лівого ока об'єднуються далі в лівий зоровий тракт, що на рівні латеральних колінчастих тіл таламуса переключається на другий нейрон, який через зорові пагорбки середнього мозку направляється у центр зору, розташований на медіальній поверхні потиличної долі кори правої півкулі головного мозку. В одно час нейрони від рецепторів правих половин кожного ока створюють правий зоровий тракт, який направляється у центр зору лівої півкулі. Кожен зоровий тракт містить до 50 \% зорової інформації відповідної сторони лівого і правого ока (детальніше див. підрозділ 4.2). Перехрест слухових шляхів здійснюється аналогічно зоровим але реалізується на базі медіальних колінчастих тіл таламуса. Кожен слуховий тракт містить 75 \% інформації від вуха відповідної сторони (лівого чи правого) і 25 \% інформації від вуха протилежної сторони. Підзгір'я (гіпоталамус) є частиною проміжного мозку, що керує вегетативними реакціями, тобто здійснює координативно-ін-теграційну діяльність симпатичного та парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи, а також забезпечує взаємодію нервової та ендокринної регулюючих систем. В межах гіпоталамусу нараховують 32 нервових ядра, більшість із яких, використовуючи нервові та гуморальні механізми, здійснюють своєрідну оцінку характеру та ступеню порушень гомеостазу (сталості внутрішнього середовища) організму, а також утворюють «команди», що здатні впливати на виправлення можливих зрушень гомеостазу як шляхом змін у вегетативній нервовій та ендокринній системах, так і (через ЦНС) шляхом змін поведінки організму. Поведінка, в свою чергу, базується на відчуттях з числа яких ті, що пов'язані з біологічними потребами, називаються мотиваціями. Відчуття голоду, спраги, ситості, болю, фізичного стану, сили, статевої потреби пов'язані з центрами, розташованими в передніх і задніх ядрах гіпоталамуса. Одне із найбільших ядер гіпоталамуса (сірий горбик, рис. 6) приймає участь у регуляції функцій багатьох ендокринних залоз (через гіпофіз), та у регуляції обміну речовин, в тому числі обміну води, солей та вуглеводів. У гіпоталамусі розташований також центр регуляції температури тіла. Гіпоталамус щільно пов'язаний з залозою внутрішньої секреції — гіпофізом, утворюючи гіпоталамо-гіпофізарний шлях, за рахунок якого здійснюється, як вказувалось вище, взаємодія та координація нервової та гуморальної систем регуляції функцій організму. На момент народження більша частина ядер проміжного мозку добре розвинута. В подальшому розміри таламусу зростають за рахунок росту розмірів нервових клітин і розвитку нервових волокон. Розвиток проміжного мозку також полягає в ускладненні його взаємодії з іншими мозковими утвореннями, що вдосконалює загальну координаційну діяльність. Остаточно диференціація ядер таламусу та гіпоталамусу закінчується у період статевого дозрівання. У центральній частині стовбура мозку (від довгастого до проміжного) знаходиться нервове утворення — сітчастий утвір (ретикулярна формація). Ця структура налічує 48 ядер і велику кількість нейронів, що утворюють безліч контактів один з одним (явище полі сенсорної конвергенції). Через колатеральний шлях у ретикулярну формацію надходить вся чутлива інформація від рецепторів периферії. Встановлено, що сітчастий утвір приймає участь у регуляції дихання, діяльності серця, судин, процесів травлення та ін. Особлива роль сітчастого утвору полягає у регуляції функціональної активності вищих відділів кори головного мозку, що забезпечує стан бадьорості (разом з імпульсами від неспецифічних структур таламусу). У сітчастому утворі відбувається взаємодія аферентних та еферентних імпульсів, циркуляція їх по кільцевим шляхам нейронів, що необхідно для підтримки певного тонусу або ступеню готовності всіх систем організму до змін стану або умов діяльності. Низхідні шляхи ретикулярної формації здатні передавати імпульси від вищих відділів ЦНС до спинного мозку, регулюючи швидкість проходження рефлекторних актів. Кінцевий мозок включає підкоркові базальні ганглії (ядра) та дві великі півкулі, вкриті корою головного мозку. Обидві півкулі, з'єднані між собою пучком нервових волокон, утворюючих мозолисте тіло. Серед базальних ядер слід назвати бліду кулю (палідум) де розташовані центри складних рухових актів (письма, спортивних вправ) та мімічних рухів, а також смугасте тіло яке контролює бліду кулю і діє на неї гальмуючи. Такий самий вплив смугасте тіло здійснює і на кору мозку, викликаючи сон. Встановлено також, що смугасте тіло приймає участь у регуляції вегетативних функцій, таких як обмін речовин, судинні реакції та теплоутворення. Над мозковим стовбуром в товщі півкуль розташовані структури, які обумовлюють емоційний стан, спонукають до дії, приймають участь у процесах навчання і запам'ятовування. Ці структури утворюютьлімбічну систему. До складу вказаних структур належать такі зони головного мозку, як закрутка морського коника (гіппокамп), поясна закрутка, нюхова цибулина, нюховий трикутник, мигдалеподібне тіло (мигдалина) і передні ядра таламуса та гіпоталамуса. Поясна закрутка разом з закруткою морського коника і нюховою цибулиною утворюють лімбічну кору, де формуються акти поведінки людини під впливом емоцій. Встановлено також, що нейрони, розташовані у закрутці морського коника, приймають участь у процесах навчання, пам'яті, пізнання, тут же утворюються емоції гніву та страху. Мигдалеподібне тіло впливає на поведінку та активність при задоволенні потреб харчування, статевого зацікавлення та ін. Лімбічна система тісно пов'язана з ядрами основи півкуль, а також з лобними та скроневими долями кори мозку. Нервові імпульси, які передаються по низхідним шляхам лімбічної системи координують вегетативні та соматичні рефлекси людини відповідно до емоційного стану, а також здійснюють зв'язок біологічно значущих сигналів із зовнішнього середовища з емоційними реакціями організму людини. Механізм цього полягає в тому, що інформація зовнішнього середовища (від скроневих та інших сенсорних зон кори) та від гіпоталамусу (про стан внутрішнього середовища організму), конвертує на нейронах мигдалини (частині лімбічної системи), здійснюючи синаптичні зв'язки. Це формує відбитки короткочасної пам'яті, які порівнюються з інформацією, що міститься у довгостроковій пам'яті та з мотиваційними задачами поведінки, що, нарешті, і обумовлює виникнення емоцій. Кора великих півкуль представлена сірою речовиною товщиною від 1,3 до 4,5 мм. Площа кори досягає 2600 см2 за рахунок великої кількості борозен та завитків. В корі нараховується до 18 млрд нервових клітин, утворюючих безліч взаємних контактів. Під корою розташована біла речовина, в якій виділяють асоціативні, комісуральні та проекційні провідні шляхи. Асоціативні провідні шляхи зв'язують між собою окремі зони (нервові центри) в межах однієї півкулі; комісуральні шляхи зв'язують симетричні нервові центри та частини (закрутки і борозни) обох півкуль, проходячи через мозолисте тіло. Проекційні шляхи виходять за межі півкуль та з'єднують нижче розташовані відділи ЦНС з корою півкуль. Ці провідні шляхи поділяються на низхідні (від кори на периферію) та висхідні (із периферії до центрів кори). Вся поверхня кори умовно ділиться на 3 типи корових зон (областей): сенсорні, моторні і асоціативні. Сенсорні зони є частками кори, в яких закінчуються аферентні шляхи від різних рецепторів. Наприклад, І сомато-сенсорна зона, що сприймає інформацію від зовнішніх рецепторів усіх частин тіла, розташована в області задньо-центральної закрутки кори; зорова сенсорна зона розташована на медіальній поверхні потиличних долів кори; слухова - в скроневих долях і т. д. (детальніше див. підрозділ 4.2). Моторні зони забезпечують еферентну іннервацію робочих м'язів. Ці зони локалізовані в області передньоцентральної закрутки і мають тісні зв'язки з сенсорними зонами. Асоціативні зони є значними областями кори півкуль, які за допомогою асоціативних провідних шляхів пов'язані з сенсорними та моторними зонами інших частин кори. Ці зони складаються в основному із полісенсорних нейронів, які здатні сприймати інформацію із різних сенсорних зон кори. В цих зонах розташовані центри мови, в них здійснюється аналіз всієї поточної інформації, а також формуються абстрактні уявлення, приймаються рішення що до виконання інтелектуальних задач, створюються складні програми поведінки на підставі попереднього досвіду та передбачень на майбутнє. У дітей на момент народження кора великих півкуль має таку ж будову, як і у дорослих людей, однак її поверхня з розвитком дитини збільшується за рахунок формування дрібних закруток та борозен, що триває до 14-15 років. У перші місяці життя кора півкуль росте дуже швидко, дозрівають нейрони, йде інтенсивна мієлінізація нервових відростків. Мієлін виконує ізоляційну роль та сприяє зростанню швидкості проведення нервових імпульсів, тому мієлінізація оболонок нервових відростків сприяє підвищенню точності та локалізації проведення тих збуджень, що потрапляють у мозок, або команд, які йдуть на периферію. Процеси мієлінізації найбільш інтенсивно відбуваються у перші 2 роки життя. Різні коркові зони мозку у дітей дозрівають нерівномірно, а саме: сенсорні та моторні зони завершують дозрівання у 3-4 роки, тоді як асоціативні зони лише з 7 років починають інтенсивно розвиватись і цей процес триває до 14-15 років. Найбільш пізно дозрівають лобні долі кори, відповідальні за процеси мислення, інтелекту та розуму. Периферійна частина нервової системи в основному іннервує посмуговані м'язи опорно — рухового апарату (за виключенням серцевого м'яза) та шкіру, а також відповідає за сприйняття зовнішньої і внутрішньої інформації та за формування всіх актів поведінки та психічної діяльності людини. На відміну від цього вегетативна нервова система іннервує всі гладенькі м'язи внутришніх органів, м'язи серця, кровоносні судини та залози. Слід пам'ятати, що це ділення достатньо умовне, так як вся нервова система в організмі людини не роздільна і цілісна. Периферійна частина соматичної нервової системи складається із спинномозкових і черепно-мозкових нервів, рецепторних закінчень органів чуття, нервових сплетінь (вузлів) та гангліїв. Нерв є ниткоподібним утворенням переважно білого кольору у якому об'єднані нервові відростки (волокна) багатьох нейронів. Між пучків нервових волокон розташовані сполучна тканина та кровоносні судини. Якщо нерв містить лише волокна аферентних нейронів, то він має назву чутливого нерву; якщо волокна еферентних нейронів — то має назву моторного нерву; якщо містить волокна аферентних і еферентних нейронів — то має назву змішаного нерва (таких в організмі найбільше). Нервові вузли та ганглії розміщені в різних частинах тіла організму (поза ЦНС) і представляють собою місця розгалуження одного нервового відростку на багато інших нейронів або місця переключення одного нейрона на інший з метою продовження нервових шляхів. Дані щодо рецепторних закінчень органів чуття дивись у підрозділі 4.2. Виділяють 31 пару спинномозкових нервів: 8 пар шийних, 12 пар грудних, 5 пар поперекових, 5 пар крижових і 1 пара куприкових. Кожен спинномозковий нерв утворюється передніми та задніми корінцями спинного мозку, дуже короткий (3-5 мм), займає проміжок міжхребетного отвору і зразу ж за межами хребця розгалужується на дві гілки: задню і передню. Задні гілки усіх спинномозкових нервів метамерно (тобто невеличкими зонами) іннервують м'язи і шкіру спини. Передні гілки спинномозкових нервів мають декілька розгалужень (відвідну гілку, що йде до вузлів симпатичного відділу вегетативної нервової системи; оболонкову гілку, що іннервує оболонку самого спинного мозку та основну передню гілку). Передні гілки спинномозкових нервів мають назву нервових стволів і, за винятком нервів грудного відділу, йдуть до нервових сплетінь де переключаються на другі нейрони, що направляються до м'язів і шкіри окремих частин тіла. Виділяють: шийне сплетіння (утворюють 4 пари верхніх шийних спинномозкових нервів, а від нього йде іннервація м'язів і шкіри шиї, діафрагми, окремих частин голови і так далі); плечове сплетіння (утворюють 4 пари нижніх шийних 1 пара верхніх грудних нервів, іннервують м'язи і шкіру плечей та верхніх кінцівок); 2-11 пара грудних спинномозкових нервів іннервують дихальні міжреберні м'язи та шкіру грудної клітини; поперекове сплетіння (утворюють 12 пара грудних та 4 пари верхніх поперекових спинномозкових нервів, іннервують нижню частину черева, м'язи стегна та сідничні м'язи); крижове сплетіння (утворюють 4-5 пари крижових та 3 верхніх пари куприкових спинномозкових нервів, іннервують органи малого тазу, м'язи та шкіру нижньої кінцівки; серед нервів цього сплетіння найбільший в організмі — сідничний нерв); соромітне сплетіння (утворюють 3-5 пара куприкових спинномозкових нервів, іннервують статеві органи, м'язи малого та великого тазу). Черепно-мозкових нервів, як вказувалося раніше, виділяють дванадцять пар і їх поділяють на три групи: чутливі, рухові та змішані. До чутливих нервів належать: Іпара — нюховий нерв, II пара — зоровий нерв, VIII пара — присінково-завитковий нерв. До рухових нервів належать: IV пара — блоковий нерв, VI пара — відвідний нерв, XI пара — додатковий нерв, XII пара — під'язиковий нерв. До змішаних нервів належать: III пара — окоруховий нерв, V пара — трійчастий нерв, VII пара — лицевий нерв, IX пара — язикоглотковий нерв, X пара — блукаючий нерв. Периферійна нервова система у дітей розвивається в основному до 14-16 років (паралельно з розвитком ЦНС) і це полягає у рості довжини нервових волокон та їх мієлінізації, а також в ускладненні міжнейронних зв'язків. Вегетативна (автономна) нервова система (ВНС) людини регулює роботу внутрішніх органів, обмін речовин, пристосовує рівень роботи організму до поточних потреб існування. Ця система має два відділи: симпатичний та парасимпатичний, які мають паралельні нервові шляхи до всіх органів та судин організму і найчастіше діють на їх роботу з протилежним ефектом. Симпатичні іннервації звично прискорюють функціональні процеси (збільшують частоту і силу серцевих скорочень, розширюють просвіт бронхів легень та усіх кровоносних судин і т. д.), а парасимпатичні іннервації гальмують (знижують) хід функціональних процесів. Виключенням є дія ВНС на гладенькі м'язи шлунку і кишок та на процеси сечоутворення: тут симпатичні іннервації гальмують скорочення м'язів та утворення сечі тоді як парасимпатичні — навпаки прискорюють. В деяких випадках обидва відділи можуть підсилювати один одного у своєму регулюючому впливі на організм (наприклад, при фізичних навантаженнях обидві системи можуть підсилювати роботу серця). В перші періоди життя (до 7 років) у дитини перебільшує активність симпатичної частини ВНС, що обумовлює дихальні та серцеві аритмії, підвищену пітливість та ін. Переважання симпатичної регуляції у дитячому віці обумовлено особливостями дитячого організму, що розвивається і потребує підвищеної активності всіх процесів життєдіяльності. Остаточний розвиток вегетативної нервової системи та встановлення балансу активності обох відділів цієї системи завершується у 15-16 років. Центри симпатичного відділу ВНС (рис. 7) розташовані з обох боків вздовж спинного мозку на рівні шийного, грудного та поперекового відділів. Парасимпатичний відділ має центри у довгастому, середньому та проміжному мозку, а також у крижовому відділі спинного
Рис. 7. Схема автономної нервової системи: а — парасимпатична частина; б — симпатична частина; 1 — око; 3 — сльозна залоза; З — верхні дихальні шляхи; 4 — піднижньоще-лепна слинна залоза; 5 — під'язикова слинна залоза; 6 — привушна слинна залоза; 7 — серце; 8 — трахея; 9 — стравохід; 10 — печінка; 11 — підшлункова залоза; 12 — тонка кишка; ІЗ — товста кишка; 14 — нирка; 15 — сечовий міхур; 16 — матка. Римськими цифрами позначено ядра черепно-мозкових нервів: ІІІ — окоруховий; VII — при-сінково-завитковий; IX — язико-глотковий; X — блукаючий
мозку. Найвищий центр вегетативної регуляції розташований в області гіпоталамуса проміжного мозку. Периферійна частина ВНС представлена нервами та нервовими сплетіннями (вузлами). Нерви вегетативної нервової системи звично сірого кольору, так як відростки нейронів, що їх формують, не мають мієлінової оболонки. Дуже часто волокна нейронів вегетативної нервової системи включаються до складу нервів соматичної нервової системи, утворюючи змішані нерви. Аксони нейронів центральної частини симпатичного відділу ВНС входять спочатку до складу корінців спинного мозку, а потім відвідною гілочкою ідуть до превертебральних вузлів периферичного відділу, що розташовані ланцюгами (рис.7) з обох боків спинного мозку. Це так звані передвузлові волокна, У вузлах збудження переключаються на інші нейрони і йде після вузловими волокнами до робочих органів. Низки вузлів симпатичного відділу ВНС утворюють вдовж спинного мозку лівий та правий симпатичні стовбури, Кожен стовбур має три шийних симпатичних вузли, 10-12 грудних, 5 поперекових, 4 крижових і 1 куприковий. У куприковому відділі обидва стовбури з'єднуються між собою. Парні шийні вузли поділяються на верхні (найбільші), середні і нижні. Від кожного з цих вузлів відгалужуються серцеві гілки, які доходять до серцевого сплетення. Від шийних вузлів ідуть також гілочки до кровоносних судин голови, шиї, грудної клітини та верхніх кінцівок, утворюючи навколо них судинні сплетення. Уздовж судин симпатичні нерви доходять до органів (слинних залоз, глотки, гортані та зіниць ока). Нижній шийний вузол часто об'єднується з першим грудним, внаслідок чого утворюється великий шийно-грудний вузол. Шийні симпатичні вузли зв'язані з шийними спинномозковими нервами, які утворюють шийне та плечове сплетення. Від вузлів грудного відділу відходять два нерви: великий нутрощевий (від 6-9 вузлів) і малий нутрощевий (від 10-11 вузлів). Обидва нерви проходять крізь діафрагму в черевну порожнину і закінчуються в черевному (сонячному) сплетенні, від якого відходять численні нерви до органів черевної порожнини. З черевним сплетенням з'єднується правий блукаючий нерв. Від грудних вузлів також відходять гілки до органів заднього середостіння, аортального, серцевого і легеневого сплетень. Від крижового відділу симпатичного стовбура, який складається з 4 пар вузлів, відходять волокна до крижових і куприкових спинномозкових нервів. У ділянці малого таза є підчеревне сплетення симпатичного стовбура, від якого відходять нервові волокна до органів малого таз. Парасимпатична частина автономної нервової системи складається з нейронів, які розташовані в ядрах окорухового, лицьового, язи-коглоткового і блукаючих нервів головного мозку, а також з нервових клітин, розміщених у П-^ крижових сегментах спинного мозку (рис. 7). У периферійній частині парасимпатичного відділу автономної нервової системи не дуже чітко виражені нервові вузли і тому іннервація в основному здійснюється за рахунок довгих відростків центральних нейронів. Схеми парасимпатичної іннервації в більшості своїй паралельні таким же схемам від симпатичного відділу, але є і особливості. Наприклад, парасимпатична іннервація роботи серця здійснюється гілочкою блукаючого нерва через сіноатріальний вузол (водій ритму) провідникової системи серця, а симпатична іннервація здійснюється багатьма нервами, що йдуть від грудних вузлів симпатичного відділу вегетативної нервової системи і підходять безпосередньо до м'язів пересердь та шлуночків серця. Найважливішими парасимпатичними нервами є правий та лівий блукаючі нерви, багато чисельні волокна яких іннервують органи шиї, грудної клітини, черева. У багатьох випадках гілочки блукаючих нервів утворюють сплетення з симпатичними нервами (серцеві, легеневі, черевні та інші сплетення). У складі III пари черепно-мозкових нервів (окорухового) є парасимпатичні волокна, що йдуть до гладеньких м'язів очного яблука і при збудженні визивають звуження зіниці, тоді як збудження симпатичних волокон — розширює зіницю. У складі VII пари черепно-мозкових нервів (лицьових) парасимпатичні волокна іннервують слинні залози (знижують виділення слини). Волокна крижового відділу парасимпатичної нервової системи приймають участь в утворенні підчеревного сплетіння, від якого ідуть гілочки до органів малого тазу, чим регулюють процеси сечовиділення, дефекації, статевих відправлень, тощо. 4.2. Вікові особливості органів чуття Одними із елементів периферійної частини нервової системи є органи чуття, або сенсорна система (від лат. sensus — сприйняття, відчуття). У загальному вигляді сенсорна система забезпечує сприймання, передачу та перероблення інформації про явища навколишнього середовища, а також інформації про стан і роботу внутрішніх органів. Найбільш повно фізіологію сенсорної системи свого часу вивчив І. П. Павлов, який дав йому назву вчення про аналізатори. Кожний аналізатор, за вченням І. П. Павлова, складається з трьох нерозривно зв'язаних відділів: рецептора або периферичного сприймального апарату, що сприймає подразнення і перетворює його в нервовий процес збудження; провідника збудження або доцентрового нервового волокна яке передає збудження в спинний та головний мозок; нервового центру або ділянки кори головного мозку, в якій відбувається аналіз збудження і виникають відчуття. Периферичний відділ кожного аналізатора представляють органи чуття з закладеними в них рецепторами. За місцем розташування всі рецептори поділяються на три групи: Екстерорецептори (від лат. exter — зовнішній, receptor — той, що сприймає) або органи зовнішнього чуття, за допомогою яких людина пізнає навколишній світ та одержує інформацію про нього. До таких рецепторів належать, наприклад, чутливі клітини сітківки ока, вуха, рецептори шкіри, органів нюху, смаку та ін. Інтерорецептори (від лат. interior- внутрішній), які є чутливими утвореннями, що сприймають зміни внутрішнього середовища організму. Інтерорецептори розташовані в тканинах різних внутрішніх органів (серця, печінки, нирок, кровоносних судин та ін.) і постійно контролюють стан внутрішніх органів та хід процесів, що в них відбуваються. В результаті надходження імпульсів від рецепторів внутрішніх органів відбувається саморегуляція дихання, артеріального тиску, діяльності серця та ін. Пропріорецептори (від лат. proprius — власний, особливий), які є чутливими утвореннями, що сигналізують про положення і рух тіла. Такі рецептори містяться в м'язах, суглобах, фасціях і сприймають скорочення або розтягнення м'язів чи сухожилків. У людини є наступні органи чуття: зору, слуху, відчуття положення тіла в просторі, смаку, нюху, м'язово-суглобового чуття та шкіряної чутливості. За характером взаємодії з подразником рецептори умовно поділяються на контактні і дистантні; за видом (походженням) подразника, що сприймається рецепторами, вони поділяються на механорецептори, хеморецептори, фоторецептори та ін. Контактні рецептори здатні сприймати інформацію про властивості предметів та явищ тільки при безпосередньому контакті (стиканні) з факторами середовища. Такими рецепторами є хеморецептори язика, дотикові рецептори шкіри та ін. Дистантні рецептори здатні сприймати інформацію на відстані, наприклад, хвильову енергію світла, звуку; кванти теплової енергії сонця або нагрітих предметів і так далі. До дистантних рецепторів слід віднести рецептори зору, слуху, тиску, температури та ін. Деякі дистантні рецептори (наприклад, терморецептори) здатні сприймати інформацію як з відстані, так і при безпосередньому контакті з подразником. Механорецептори налаштовані трансформувати механічну енергію в біоелектричну енергію нервового збудження (наприклад, рецептори дотику); хеморецептори здатні сприймати хімічну структуру подразників (наприклад, рецептори нюху, смаку); фоторецептори здатні сприймати світлові хвилі різної довжини (наприклад, рецептори органа зору); фонорецептори налаштовані сприймати звукові хвилі різної довжини та частоти (наприклад, рецептори органа слуху); терморецептори здатні сприймати кванти теплової енергії (наприклад, холодові і теплові рецептори шкіри); барорецептори здатні сприймати зміни тиску. За природою походження подразники, поділяються на механічні, хімічні, температурні, світлові, звукові та біологічні. Крім того, по своїй активності відносно рецепторів всі подразники поділяються на адекватні і неадекватні. Адекватними подразниками вважаються такі, що специфічні для певного рецептора і до яких цей рецептор спеціально пристосувався у процесі філо- та онтогенезу. При дії адекватних подразників виникають відчуття, що характерні для певного органа чуття (око сприймає тільки світлові хвилі, але не сприймає запахи, звук і так далі). Більшість рецепторів відрізняються дуже високою збудливістю щодо адекватних подразнень (наприклад, око здатне темної ночі при повній прозорості повітря побачити вогник свічки на відстані 25-27 км, а в умовах чистого повітря високогір'я — на відстані до 40 км!). Крім адекватних, існують неадекватні подразники, дія яких проявляється лише при значній силі і зумовлює тільки примітивні відчуття, властиві певному аналізатору. Наприклад, від сильного удару головою можуть виникнути відчуття дзвону у вухах або блискавок в очах. Вза-лежності від відношення до адекватних і неадекватних подразників рецептори можуть бути мономодальними (чутливими до одного фактору) полімодальними (чутливими до багатьох видів подразників). Збудливість рецепторів залежить як від стану конкретного аналізатора, так і від загального стану організму. Найменша сила дії адекватного подразника, що здатна визвати збудження відповідного рецептора, називається порогом чутливості; анай-менша різниця в силі двох подразників одного виду, що може сприйматись органами чуття як окремі, називається порогом розрізнення (За законом Вебера-Фехнера цей поріг становить 1/30 і 1/40 частину від сили діючого попереднього подразнення). Таким чином, сила подразника може бути зверхпороговою, пороговою та підпороговою. Більшість імпульсів від рецепторів організму (особливо від рецепторів внутрішніх органів), досягаючи кори великого мозку, не спричиняють суттєвого збудження відповідних нервових центрів, так як вони нижче порогу чутливості і називаються субсенсорними (підпороговими). І. М. Сеченов називав такі подразнення «темним чуттям». Рецептори здатні звикати до дії подразника. Цю властивість називають адаптацією (від лат. adaptio — пристосування). В результаті адаптації може зменшуватись або збільшуватись чутливість рецепторів. Найбільша швидкість адаптації властива рецепторам дотику шкіри, найменша — рецепторам м'язів та вестибулярним рецепторам. Найповільніше адаптуються рецептори кровоносних судин і легенів, що забезпечують постійну саморегуляцію артеріального тиску і дихання. Адаптація зумовлена, насамперед, процесами вторинного гальмування в кіркових відділах аналізаторів (як відповідь на тривалу дію однотипних подразнень), а також процесами, що відбуваються у самих рецепторах (вичерпання медіаторів, накопичення продуктів розпаду та ін.). Прикладом адаптації може бути відсутність суттєвих відчуттів від комфортного одягу, звикання до запахів кімнати та ін. Рецепторам притаманна і така властивість, як інерційність, тобто здатність до збереження певного відчуття в продовж деякого часу після припинення дії подразника. Цей феномен можна пояснити проявленням такої властивості ЦНС, як «післядія». Наприклад, при зміні на екрані нерухомих кадрів з частотою 18-24 за секунду виникає ілюзія безперервного руху подій, що саме і обумовлене інерцією сприйняття відчуття від одного кадра кінофільму до появи іншого. Рецептори здатні також до тренувань, за рахунок чого може значно підвищуватися їх чутливість і вони починають більш досконало реагувати на подразники. Відомо чимало фактів, коли відчуття людини до певних подразників як би загострюються: наприклад, чутливі пальці піаніста, зірке око мисливця, тонкий слух музиканта та ін. Провідниковий відділ сенсорних систем найчастіше складається з трьох чутливих, (доцентрових чи аферентних) нейронів: перший розташований за межами ЦНС (у міжхребцевих спинномозкових вузлах і вузлах черепно-мозкових нервів); другий нейрон знаходиться у довгастому або середньому мозку, а третій — в ядрах таламуса, гіпоталамуса, або ретикулярної формації. На всіх цих рівнях інформація переробляється і переводиться у зручну форму для швидкого первинного аналізу на предмет обмеження надлишкової інформації та виділення суттєвих ознак подразника. Вказане досягається за рахунок обмеження пропускної спроможності аферентних каналів, пригнічення або виправлення інформації про менш суттєві явища. Далі сигнали від рецепторів кодуються, тобто підлягають перетворенню на інформацію, зрозумілу для всіх нервових клітин. Так як при збудженні любого рецептора завжди виникають стандартні потенціали дії, то розрізнити їх можна тільки за частотою. Таким чином, специфічність окремих подразнень кодується у вигляді груп або залпів імпульсів збудження, які відрізняються кількістю імпульсів, частотою, тривалістю та інтервалами між ними. Виходить, що «мовою» мозку є частотний код, а механізм перетворення інформації полягає у переведенні її з однієї частотної характеристики на іншу, тобто у зміні коду (перекодуванні). У центральному відділі аналізатора біоелектричні імпульси від рецепторів визивають збудження нейронів відповідних нервових центрів та відображаються у свідомості, у вигляді відчуття і почуття. На основі відчуття можуть виникати складні суб'єктивні образи (сприйняття, уявлення), а також формуються відповідні зовнішні реакції організму, що у вигляді нервових імпульсів передаються далі у моторні зони кори і, по низхідним провідним шляхам умовних та безумовних рефлексів, направляються за допомогою моторних (центробіжних чи еферентних) нервових волокон до виконавчих органів. Найвищі нервові центри усіх рецепторів розташовані в корі головного мозку і утворюють так зване центральне представництво тих чи інших рецептивних зон організму. Наприклад, найвищі центри зору локалізовані на медіальній поверхні обох півкуль потиличних ділянок кори головного мозку; центри слуху — в скроневих ділянках обох півкуль кори головного мозку. Найвищі сомато-сенсорні зони від багатьох екстеро-, інтеро- і пропріорецепторів тіла організму розташовані по заду від центральної (Роландової) борозни обох півкуль кори головного мозку (1-а сомато-сенсорна зона), та під центральною борозною і розповсюджуються на верхній край Сільвієвої борозни (П-а сомато-сенсорна зона). Важливо відмітити, що окремі рецептивні зони частин тіла людини (ніг, тулуба, лиця, рук, пальців рук і так далі) мають в області сомато-сенсорних зон певну локалізацію, при цьому рецептори мімічних м'язів лиця (як елементів мови і виразу емоцій) та рук і пальців (як органів праці) займають переважну частину області цих чутливих зон. Загальна карта тіла для кожної півкулі представлена у вигляді «гомункулюса» (рис. 8). У дітей після народження та в перші роки життя органи чуття ще недосконалі і перебувають в процесі розвитку. Найпершими розвиваються органи смаку і нюху, а потім органи дотику, зору, слуху і так далі. Для кращого розвитку та вдосконалення різних якостей чуття у дітей велике значення має правильно поставлене їх формування і подальше тренування. Нижче розглянуто будову та функції основних сенсорних систем організму людини.
Рис. 8. Розташування проекцій різних частин тіла в області 1-ї сомато-сенсорної зони кори великих півкуль головного мозку: I — статеві органи; 2 — пальці ніг; З — ступня; 4 — гомілка; 5 — стегно; 6 — тулуб; 7 — шия; 8 — голова; 9 — плече; 10 — ліктьовий суглоб; II — лікоть; 12 — передпліччя; 13 — зап'ясток; 14 — кисть; 15 — мізинець; 16 — безіменний палець; 17 — середній палець; 18 — вказів- ний палець; 19 — великий палець; 20 — око; 21 — ніс; 22 — обличчя; 23 — верхня губа; 24 — нижня губа; 25 — підборіддя; 26 — зуби, ясна, щелепа; 27 — язик; 28 — глотка; 29 — внутрішні органи Зоровий аналізатор. Зоровий аналізатор є найважливішим серед інших, бо дає людині понад 80 \% всієї інформації про оточуюче середовище. Зорова сенсорна система складається з трьох частин (рис. 9): периферичної, що представлена рецепторним апаратом сітківки ока (паличками та колбочками); провідникової, що складається з чутливого правого і лівого зорового нерва, часткового перехреста нервових зорових шляхів правого і лівого ока (хіазма), зорового тракту, що зазнає багатьох перемикань, коли проходить через зорові пагорбки чотиригорбикового тіла середнього мозку і таламус (латеральні колінчасті тіла, рис.б) проміжного мозку і далі продовжується до кори головного мозку; центральної, що знаходиться у потиличних ділянках кори головного мозку і де саме розташовані вищі зорові центри. Завдяки хіазмі зорових шляхів від правого і лівого ока
досягається ефект надійності зорового аналізатора, так як сприйнята очима
зорова інформація поділяється приблизно нарівно таким чином, що від правих половин обох очей вона збирається в один зоровий тракт, який направляється в центр зору лівої півкулі кори головного мозку, а від лівих половин обох очей — у центр зору правої півкулі кори головного мозку (рис. 9). Функцією зорового аналізатора є зір, то б то здатність сприймати світло, величину, взаємне розташування та відстань між предметами за допомогою органа зору, яким є пара очей. Кожне око міститься в заглибині (очній ямці) черепа і має допоміжний апарат ока і очне яблуко. Допоміжний апарат ока забезпечує захист та рухи очей і включає: брови, верхні і нижні повіки з віями, сльозні залози і рухові м'язи. Очне яблуко ззаду оточене жировою клітковиною, яка відіграє роль м'якої еластичної подушки. Над верхнім краєм очних ямок розміщені брови, волосся яких захищає очі від рідини (поту, води), що може текти по лобі. Спереду очне яблуко вкривають верхня і нижня повіки, які захищають око спереду і сприяють його зволоженню. Вздовж переднього краю повік росте волосся, що утворює вії, подразнення яких викликає захисний рефлекс змикання повік (закривання очей). Внутрішня поверхня повік і передня частина очного яблука, за винятком рогівки, вкрита кон 'юнктивою (слизовою оболонкою). У верхньому латеральному (зовнішньому) краї кожної очної ямки розташована сльозна залоза, яка виділяє рідину, що охороняє око від висихання та забезпечує чистоту склери і прозорість рогівки. Рівномірному розподілу сльозної рідини на поверхні ока сприяє мигання повік. Кожне очне яблуко приводять в рух шість м'язів, з яких чотири називаються прямими, а два косими. До системи захисту ока також належать рогівковий (доторкання до рогівки або потрапляння в око порошинки) та зіничний замикальні рефлекси. Око, або очне яблуко, має кулясту форму з діаметром до 24 мм і масою до 7-8 г (рис. 10). Стінки очного яблука утворені трьома оболонками: зовнішньою (фіброзною), середньою (судинною) та внутрішньою (сітківкою). Зовнішня біла оболонка, або склера утворена міцною не прозорою сполучною тканиною білого кольору, яка забезпечує певну форму ока і захищає його внутрішні утворення. Передня частина склери переходить у прозору рогівку, яка захищає від пошкодження внутрішність ока та пропускає в його середину світло. Рогівка не містить кровоносних судин, живиться за рахунок міжклітинної рідини і має форму опуклої лінзи.
Під склерою міститься середня або судинна оболонка, що має товщину 0,2-0,4 мм і щільно пронизана великою кількістю кровоносних судин. Функція судинної оболонки полягає у забезпеченні живленням інших оболонок та утворів ока. Ця оболонка в передній своїй частині переходить у райдужку, що має центральний округлий отвір (зіницю) та райдужну оболонку, багату на пігмент меланін, від кількості якого колір райдужки може бути від блакитного до чорного. У передньому відділі очного яблука судинна оболонка переходить у війчасте тіло, що містить війчастий м'яз, який зв'язаний з кришталиком і регулює його кривизну. Діаметр зіниці може змінюватися залежно від рівня освітлення. Якщо навколо більше світла, то зіниця звужується, а коли менше — вона розширюється і стає максимально розширеною у повній темряві. Діаметр зіниці змінюється рефлекторно (зіничний рефлекс) завдяки скороченням не посмугованих м'язів райдужної оболонки, одні з яких іннервуються симпатичною (розширюють), а інші — парасимпатичною (звужують) нервовою системою. Внутрішня оболонка ока представлена сітківкою, товщина якої 0,1-0,2 мм. Ця оболонка складається з багатьох (до 12) шарів різних за формою нервових клітин, які, з'єднуючись між собою своїми відростками, сплітають ажурну сітку (звідси її назва). Розрізняють такі основні шари сітківки (рис. 11): зовнішній пігментний шар (I), що утворений епітелієм і містить пігмент фуксин. Цей пігмент поглинає світло, що проникає в око і тим перешкоджає його віддзеркаленню та розсіюванню, аце сприяє чіткості зорового сприйняття. Відростки пігментних клітин також оточують фоторецептори ока, беручи участь в їх обміні речовин і в синтезі зорових пігментів; фоторецептори ока представлені колбочками (7-8 млн), які мають низьку чутливість, збуджуються лише в разі високої освітленості, але забезпечують кольоровий зір і паличками (110-130 млн), які мають високу чутливість, здатні сприймати світлові промені в умовах присмеркового освітлення, але не спроможні реагувати на кольори; біполярні (мініатюрні та плоскі) нейрони (нейроцити); гангліозні (мініатюрні та дифузні) нейрони (нейроцити), аксони яких формують зоровий нерв; горизонтальні та амакринові нейроцити, що виконують роль проміжних зв'язківців між елементами сітківки.
Основна маса колбочок знаходиться в центральній частині сітківки, утворюючи так звану жовту пляму. Жовта пляма є місцем найкращого бачення при денному освітленні і забезпечує центральний зір, а також сприйняття світлових хвиль різної довжини, що є основою виділення (розпізнавання) кольорів. Решта сітківки в основному представлена паличками і здатна сприймати тільки чорно-білі образи (у тому числі в умовах недостатнього освітлення), а також обумовлює периферичний зір. З віддаленням від центру ока кількість колбочок зменшується, а паличок збільшується. Місце, де від сітківки відходить зоровий нерв не містить фоторецепторів, а тому й не сприймає світла і називається сліпою плямою. Відчуття світла є процесом формування суб'єктивних образів, що виникають в результаті дії електромагнітних світлових хвиль довжиною від 390 до 760 нм (1 нм, де нм — наномет становить 10 -9 метра) на рецепторні структури зорового аналізатора. З цього випливає, що першим етапом у формуванні світловідчуття є трансформація енергії подразника в процес нервового збудження. Це й відбувається в сітчастій оболонці ока, будову якої в схематичному вигляді зображено на рис. 11. Кожен фоторецептор складається з двох сегментів: зовнішнього, що містить світлочутливий (світло-реактивний) пігмент, та внутрішнього, де розташовані органели клітини. У паличках міститься пігмент пурпурного кольору (родопсин), а в колбочках пігмент фіолетового кольору (йодопсин). Зорові пігменти являють собою високомолекулярні сполуки, що складаються з окисленого вітаміну А (ретиналя) та білка опсину. У темряві обидва пігменти перебувають у неактивній формі. Під дією квантів світла пігменти миттєво розпадаються («вицвітають») іпе-реходять в активну іонну форму: ретиналь відщеплюється від опсину. Внаслідок фотохімічних процесів у фоторецепторах ока при дії світла виникає рецепторний потенціал, оснований на гіперполяризації мембрани рецептора. Це відмінна риса зорових рецепторів, так як активація рецепторів інших органів чуття найчастіше виражається у вигляді деполяризації їхньої мембрани. Амплітуда зорового рецепторного потенціалу збільшується при збільшенні інтенсивності світлового стимулу. Так, при дії червоних кольорів рецепторний потенціал більше виражений у фоторецепторах центральної частини сітківки, а синього — у периферичній. Синаптичні закінчення фоторецепторів конвергують на біполярні нейрони сітківки, які є першими нейронами провідникового відділу зорового аналізатора. Аксони біполярних клітин у свою чергу конвергують на гангліозні нейрони (другий нейрон). В результаті на кожну гангліозну клітину можуть конвергувати близько 140 паличок і 6 колбочок, При цьому, чим ближче до жовтої плями, тим менше фоторецепторів кон-вергує на одну гангліозну клітину. В області жовтої плями конвергенція майже не здійснюється і кількість колбочок фактично дорівнює кількості біполярних і гангліозних нейронів. Саме це пояснює високу гостроту зору в центральних відділах сітківки. Периферія сітківки відрізняється великою чутливістю до недостатнього світла. Це, швидше всього, обумовлено тим, що до 600 паличок тут конвергують через біполярні нейрони на одну і ту ж гангліозну клітину. В результаті сигнали від величезної кількості паличок підсумовуються і викликають більш інтенсивну стимуляцію біполярних нейронів. У сітківці, крім вертикальних, існують також латеральні нейронні зв'язки. Латеральна взаємодія рецепторів здійснюється горизонтальними клітинами. Біполярні і гангліозні нейрони взаємодіють між собою за рахунок зв'язків, утворених коллатералями дендритів і аксонів самих цих клітин, а також за допомогою амакринових клітин. Горизонтальні клітини сітківки забезпечують регуляцію передачі імпульсів між фоторецепторами і біполярними нейронами, регулюючи цим сприйняття кольорів, а також адаптацію ока до різного рівня освітленості. По характеру сприйняття світлових подразнень горизонтальні клітини поділяються на два типи: 1 — тип, у якому потенціал виникає при дії будь-якої хвилі спектру світла, що сприймає око; 2 — тип (колірний), у якому знак потенціалу залежить від довжини хвилі (наприклад, червоне світло дає деполяризацію, а синє — гіперполярізацію). У темряві молекули родопсину відновлюються сполученням вітаміну А з білком опсином. Нестача вітаміну А порушує утворення родопсину і зумовлює різке погіршення присмеркового зору (виникає куряча сліпота) тоді як вдень зір може залишатися нормальним. Колбочкова і паличкова світло-сприймаючі системи ока мають неоднакову і спектральну чутливість. Колбочки ока, наприклад, найбільш чутливі до випромінювання з довжиною хвилі 554 нм, а палички — 513 нм. Це проявляється у зміні чутливості ока в денний і сутінковий або нічний час. Наприклад, в день у саду найяскравішими здаються плоди, що мають жовте, оранжеве або червоне забарвлення, тоді як уночі більш розрізняються зелені плоди. 1 Око людини сприймає наступний кольоровий спектр: червоний (довжина хвилі 620-760 нм); оранжевий (585-620 нм); жовтий (575-585 нм); зелений (510-575 нм); голубий, блакитний (480-510 нм); синій (450-480 нм); фіолетовий (390-450 нм). За теорією кольорового зору, яку вперше запропонував М. В. Ломоносов (1756), у сітківці ока міститься 3 види колбочок, у кожній з яких є особлива речовина, що чутлива до хвиль світлових променів певної довжини1: одним з них властива чутливість до червоного кольору, другим до зеленого, третім — до фіолетового. В зоровому нерві є відповідні 3 особливі групи нервових волокон, кожні з яких проводять аферентні імпульси від однієї із вказаних груп колбочок. В звичайних умовах промені діють не на одну групу колбочок, а одночасно на 2 або 3 групи, при цьому хвилі різної довжини збуджують їх різною мірою, що обумовлює сприйняття кольорових відтінків. Первинне розрізнення кольорів відбувається у сітківці, але остаточно відчуття сприйнятого кольору формується у вищих зорових центрах і, в певній мірі, є результатом попереднього навчання. Інколи у людини частково або повністю порушується сприйняття кольору, що обумовлює кольорову сліпоту. При повній колірній сліпоті людина бачить всі предмети забарвленими у сірий колір. Часткове порушення колірного зору дістало назву дальтонізму за ім'ям англійського хіміка Джон Дальтон, вірніше Джон Долтон (1766-1844), який мав таке функціональне відхилення у стані свого зору і перший його описав. Дальтоніки, як правило, не розрізняють червоні та зелені кольори. Дальтонізм є спадковою хворобою і частіше порушення кольорового зору спостерігається у чоловіків (6-8 \%), тоді як серед жінок це буває всього у 0,4-0,5 \% випадків. До складу внутрішнього ядра очного яблука входять: передня камера ока, задня камера ока, кришталик, водяниста волога передньої та задньої камер очного яблука та склисте тіло. Кришталик є прозорим еластичним утворенням, яке має форму двоопуклої лінзи при чому задня поверхня більш опукла, ніж передня. Кришталик утворений прозорою безбарвною речовиною, яка не має ні судин, ні нервів, а його живлення відбувається завдяки водянистій волозі камер ока. З усіх боків кришталик охоплений безструктурною капсулою, яка своєю екваторіальною поверхнею утворює війчастий поясок (рис. 12). Війчастий поясок у свою чергу з'єднується з війчастим тілом за допомогою тонких сполучнотканинних волокон (циннових зв язок), що фіксують кришталик і своїм внутрішнім кінцем вплітаються в капсулу кришталика, а зовнішнім — у війчасте тіло. Найважливішою функцією кришталика є заломлення променів світла з метою їхнього чіткого фокусування на поверхню сітківки. Ця його здатність пов'язана зі зміною кривини (опуклості) кришталика, що
відбувається внаслідок роботи війчастих (ціліарних) м'язів. При скороченні цих м'язів війчастий поясок розслаблюється, опуклість кришталика збільшується, відповідно збільшується його заломлювальна сила, що потрібно при розгляданні близько розміщених предметів. Коли війчасті м'язи розслаблюються, що буває при розгляданні далеко розміщених предметів, війчастий поясок натягується, кривизна кришталика зменшується, він стає більш сплощеним. Заломлювальна здатність кришталика сприяє тому, що зображення предметів (близько або далеко розміщених) падає точно на сітківку. Це явище називається акомодацією, а її механізм зображено на рис. 12. З віком у людини акомодація послаблюється через втрату кришталиком еластичності й здатності змінювати свою форму. Зниження акомодації називається пресбіопією і спостерігається після 40-45 років. Склисте тіло займає більшу частину порожнини очного яблука. Воно покрите зверху тонкою прозорою склистою перетинкою. Склисте тіло складається з білкової рідини і ніжних, переплетених між собою волоконець. Передня його поверхня увігнута й обернена до задньої поверхні кришталика, має форму ямки, в якій лежить задній полюс кришталика. Більша ж частина кришталика прилягає до сітківки очного яблука й має опуклу форму. Передня і задня камери ока заповнені водянистою вологою, що виділяється кровоносними судинами війкових відростків і радужки. Водяниста волога має незначні заломлювальні властивості і основне її призначення полягає у забезпеченні рогівки та кришталика киснем, глюкозою і білками. Передня камера ока більша й міститься між рогівкою та радужкою, а задня — між райдужкою і кришталиком. Для виразного бачення предметів необхідно, щоб проміні від усіх точок об'єктів, що розглядаються, потрапляли на поверхню сітківки, тобто були на ній сфокусовані. Цілком очевидно, що для забезпечення такого фокусування потрібна певна оптична система, яка в кожному оці представлена наступними елементами: рогівка —* зіниця —* передня та задня камери ока (заповнені водянистою вологою) —► кришталик —* склисте тіло. Кожне з вказаних середовищ має свій показник оптичної сили відносно заломлення променів світла, що виражається в діоптріях. Одна діоптрія (Д) є оптичною силою лінзи з фокусною відстанню 1 м. За рахунок постійної оптичної сили рогівки та змінної оптичної сили кришталика загальна оптична сила ока може коливатись від 59 Д (при розгляданні далеких предметів) до 70,5 Д (при розгляданні близьких предметів). При цьому заломлювальна сила рогівки становить 43,05 Д, а кришталика — від 19,11Д(при погляді у даль) до 33,6 Д (для близького бачення). 1 Зображення предмету на сітківці ока у стільки разів менше самого предмету, у скільки разів глибина ока (15-20 мм) менша за відстань предмету від ока Оптична система функціонально нормального ока повинна забезпечувати чітке зображення будь-якого предмету, що проектується на сітківку ока. Після заломлення світлових променів у кришталику на сітківці утворюється зменшене1 і зворотне зображення предмета. Дитина в перші дні по народженню весь світ бачить у перевернутому вигляді, прагне брати предмети за ту сторону, що протилежна потрібній і лише через декілька місяців у неї виробляється здатність прямого бачення, як і у дорослих. Це досягається з однієї сторони за рахунок утворення відповідних умовних рефлексів, а з іншої — за рахунок свідчення інших аналізаторів і постійної перевірки зорових відчуттів щоденною практикою. Для нормального ока дальня точка ясного бачення лежить у безкрайності. Далекі предмети здорове око розглядає без напруження акомодації, тобто без скорочення війчастого м'яза. Найближча точка ясного бачення у дорослої людини знаходиться на відстані приблизно 10 см від ока. Це значить, що предмети, які розміщені ближче 10 см не можна чітко побачити навіть за максимального скорочення війчастого м'яза. Найближча точка ясного бачення значно змінюється з віком: у 10 років вона знаходиться на відстані менше 7 см від ока, в 20 років — 8,3 см, в 30 років — 11 см, в 40 років — 17 см, у 50-60 років — 50 см, в 60-70 років — 80 см. Заломлювальна здатність ока при спокої акомодації, тобто коли кришталик максимально сплощений, називається рефракцією. Розрізняють 3 види рефракції ока: нормальна (пропорційна), далекозора (80-90 \% новонароджених дітей мають далекозору рефракцію) і короткозора (рис. 13). В оці з нормальною рефракцією паралельні промені, які йдуть від предметів, пересікаються на сітківці, що забезпечує чітке бачення предмета. Далекозоре око має слабку заломлювальну здатність (наприклад, при втраті еластичності кришталика з віком людини), або коротку
Рис. 13. Схема ходу променів через заломлюючу (оптичну) систему ока вісь ока, як це буває у дітей в перші роки життя та у підлітковому віці. В такому оці паралельні промені, які ідуть від далеких предметів, перетинаються за сітківкою. Для переміщення зображення на сітківку далекозоре око повинне посилити свою заломлювальну здатність за рахунок збільшення кривизни кришталика вже при розгляданні віддалених предметів. Якщо природна акомодація не в змозі забезпечити одержання на сітківці далекозорого ока зображень предметів, гострота зору зменшується. При далекозорості призначають окуляри з двоопуклими збиральними лінзами, які збільшують заломлення світла, завдяки чому промені фокусуються на сітківці і гострота зору покращується. У короткозорому оці паралельні промені, які йдуть від далеких предметів, перетинаються спереду сітківки, не доходячи до неї, що може бути пов'язане із надто довгою повздовжньою віссю ока (до 22,5-23 мм), або з більшою, ніж нормальна, заломлювальною силою оптичної системи ока. При короткозорості призначають окуляри з двоввігнутими лінзами, які розсіюють промені і зменшують їх заломлення, завдяки чого зображення предмета фокусуватиметься на сітківці. Наслідком травм ока, порушення обміну вітамінів (при нестачі вітамінів С, А) та обміну вуглеводів (цукровий діабет), а також при старінні організму може виникати помутніння кришталика, що має назву катаракта. Вроджена катаракта може бути і у дитини, якщо в період вагітності мати перехворіла на кір. Підвищення тиску в середині ока, в тому числі при нагромадженні зайвої водянистої вологи і її слабкому відтоку після секреції, може сприяти такому небезпечному захворюванню, як глаукома. При глаукомі може розвиватись сліпота через стискання кровоносних судин очного нерва з подальшою дегенерацією нервових волокон. Одним із порушень функціональних особливостей ока є астигматизм, тобто неможливість сходження всіх променів в одній точці, фокусі. Це може бути обумовлене неоднаковою кривизною рогівки в різних її меридіанах. Якщо більше заломлюється вертикальний меридіан то астигматизм буде прямий, якщо горизонтальний — зворотний. Нормальні очі мають невеликий ступінь астигматизму, бо поверхня рогівки не цілком сферична. Різні ступені астигматизму, що порушують зір, виправляють за допомогою циліндричних скелець, які розташовуються на відповідних меридіанах рогівки. Інтегральним показником стану зору людини є гострота зору, тобто здатність чітко бачити предмети. Критерієм гостроти зору прийнята здатність ока розрізняти дві найменші точки, як окремі, що досягається, коли зображення цих точок на сітківці ока буде таким, що викличе збудження двох рецепторних клітин (колбочок), між якими буде лише одна не збуджена. Критерієм гостроти зору є кут, який утворюється між променями, що йдуть від двох точок предмета до ока. Чим менший цей кут, тим вища гострота зору. Оптимальною є гострота зору, коли чітко розрізняються предмети (точки) від яких промені в око потрапляють під кутом не більше ніж в 1 кутову хвилину Таку гостроту зору слід вважати нормальною і її позначають 1,0. При короткозорості гострота зору може бути від 0,1 до 0,9, а при далекозорості — більше одиниці. На практиці прийнято гостроту зору визначати за допомогою таблиці Головіна — Сивцева, яка має ряди літер (для дітей — малюнків) розміри яких здатні посилати в око промені під кутом в 1 хвилину з різної відстані (від 5 до 50 метрів). Якщо людина чітко бачить з 5 м літери відповідного цій відстані розміру, то її зір нормальний; якщо за цих умов людина бачить ще більш дрібні літери, то констатується далекозорість, а якщо більш великого розміру — то має місце короткозорість. Наприклад, якщо людина з 5 м бачить чітко тільки ті літери, які нормальне око розрізняє з 50 м, то це означає, що фактична гострота зору у неї в 10 разів нижче нормальної і становить 0,1. Дослідження гостроти зору проводять окремо для правого (oculus dexter — OD) і лівого ока (oculus sinister — OS) і записують у вигляді дробу (OD/ OS). Фактичну гостроту зору визначають за формулою: V = d/D, де: d — наявна відстань від пацієнта до таблиці досліджень гостроти зору; D — відстань, з якої відповідний ряд літер повинно бачити нормальне око. Нормальний зір здійснюється двома очима (бінокулярний зір). Це дає змогу відчувати рельєфне зображення предметів, бачити глибину і визначати відстань предметів від ока. Людина сприймає предмети як єдине ціле. Це відбувається тому, що зображення предмета виникає водночас на ідентичних точках сітківки обох очей. Ідентичними точками сітківки двох очей називають зони центральних ямок, всі точки яких розташовані на однаковій відстані і в одному й тому ж напрямку. Точки сітківки, які не збігаються, називаються неідентичними. Якщо промені від предмета, що розглядається, не потрапляють на ідентичні точки сітківки, то зображення предмета буде подвоєним. Збудливість зорового аналізатора залежить від кількості світло-реактивних речовин у сітківці. Під час тривалої дії світла на око внаслідок розпаду світло-реактивних речовин збудливість ока знижується. Це явище обумовлює пристосування ока до світла і називається світловою адаптацією. В темряві, узв'язку з відновленням світло-реактивних речовин збудливість ока до світла зростає і це забезпечує адаптацію до темряви. Встановлено, що у темряві збудливість колбочок зростає в 40-50 разів, а паличок в 200-400 тис. разів, що значно підвищує чутливість зору до світлових подразнень і при раптовій дії потужного потоку світла може приводити до перезбудження рецептора зору і тимчасовому осліпленню (наприклад, в ночі від фар автомобіля, що наближається назустріч). Крім світлової, має місце і кольорова адаптація, тобто падіння збудливості ока при дії променів, які викликають колірні відчуття. Чим ін-тенсивніший колір, тим швидше падає збудливість ока. Найшвидше знижується збудливість при дії синьо-фіолетового подразника, найменше і повільніше — при дії зеленого кольору. Як вказувалось вище існують два основних види аномалії рефракції: далекозорість (гіпермітропія) і короткозорість (міопія). У період раннього дитинства більшість дітей мають далекозорість, оскільки повздовжня вісь їх ока коротка. Приблизно з 4-5 років очні яблука починають найбільш інтенсивно рости у довжину ніж у ширину і у більшості дітей формується функціональна короткозорість, яка звично триває до віку 10-12 років. Під час статевого дозрівання спостерігається нова хвиля нерівномірності росту очних яблук: вони швидше починають рости у ширину, повздовжня вісь очей стає короткою і виникає функціональна далекозорість. Лише у 15-17 років, при нормальному розвитку функції зору, встановлюється нормальна рефракція очей. Таким чином, у продовж всього періоду шкільного навчання відбувається розвиток функції зору і тому (при порушенні гігієни зору) у дітей дуже високий ризик виникнення патологічних відхилень у стані зору. Так, за даними І. М. Маруненко із співавт. (2004) за шкільний період кількість короткозорих дітей зростає у 15 разів. Ознаками початку розвитку короткозорості у школярів є поява скарг, що вони почали погано бачити написане на дошці і просять пересадити на одну з передніх парт. Такі діти близько підносять книжку до очей коли читають, а також сильно нахиляються під час письма. Для короткозорих дітей характерне примружування очей при розгляданні предметів. У новонародженої дитини зоровий аналізатор в основному морфологічно сформований, проте остаточне вдосконалення його структури завершується, як вказувалось, у шкільні роки. В умовах нормального ембріогенезу окремі структури ока плоду формуються у певній послідовності: в продовж перших 3-5 тижнів вагітності утворюються очні ямки, лінза кришталика, відбувається диференціація сітківки і виникають зачатки зорового нерва; в продовж 6-8 тижнів утворюється склисте тіло, рогівка, зачатки повік і склери; в продовж 9-12 тижнів утворюються палички і колбочки, райдужка, війчасті (ціліарнї) тіла. Негативний вплив на розвиток зорового аналізатора (особливо в період з 2 до 7 тижня розвитку плоду) можуть скоїти вірусні інфекції, іонізуюча радіація, тю-тюнопаління матері та вживання нею алкоголю. Найбільш прискорено очне яблуко росте в перші 5 років життя, а далі цей процес уповільнюється та триває до 9-12, а іноді і до 14 років. Всі новонароджені діти не мають пігменту в райдужній оболонці і тому очі в них завжди тьмяно-сірі (так звані молочні). Лише після першого року життя починає утворюватись пігмент меланін і райдужки набувають певного кольору. До 5 років товщина рогівки у дітей зменшується, а радіус кривизни майже не змінюється. В подальшому рогівка поступово стає більш щільною, а її заломлювальна сила зменшується. З віком також змінюється величина рефлекторного звуження діаметра зіниць на світло. В перший місяць життя дитини він становить 0,9 мм, в 6-12 місяців — 1,2 мм, увіці 2,5-6 років — 1,5 мм. Увіці 6-8 років зіниці у дітей стають постійно розширеними (переважає тонус симпатичних нервів). У 8-10 років зіниця стає вузькою і жваво реагує на світло і тільки у віці 11-13 років вона досягає розмірів, що характерні для дорослих (1,9 мм). Швидкість реакцій зіниці на світло стає такою, як у дорослих, увіці 12-13 років. Здатність до зорової фіксації предметів у дітей первинно розвивається у віці від 5 днів до 3-5 місяців, тоді як здатність до довільно тривалої фіксації зору вдосконалюється до 3-7 років. Рухи очей і повік у дітей стають координованими лише до кінця другого місяця життя. Сльозні залози у дітей починають функціонувати після 1-2 місячного віку. Зорові умовні рефлекси виробляються з перших місяців життя дитини, проте чим менший вік дитини, тим потрібна більша кількість поєднань умовного зорового сигналу і безумовного подразника. Відчуття кольорів розвивається у дітей поступово: з трьох місяців вони починають лише розрізняти жовтий, зелений і червоний кольори і тільки у віці 3 років кольоровий зір досягає свого повного розвитку. Діти шкільного віку спочатку звертають увагу на форму предметів, потім на його розміри і, нарешті, на колір. Нічне бачення, тобто здатність паличок сітківки ока сприймати слабкі світлові подразнення, до 20 років поступово зростає, а потім починає знижуватися. Слухова сенсорна система. Слух є органом чуття людини, що здатний сприймати і розрізняти звукові хвилі, які складаються з почергових ущільнень і розріджень повітря з частотою від 16 до 20000 Гц. Частота в 1 Гц (герц) дорівнює 1 коливанню за 1 сек.). Інфразвуки (частота менше 20 Гц) і ультразвуки (частота більше 20000 Гц) орган слуху людини не здатний сприймати. Слуховий аналізатор людини складається з трьох частин: рецепторного апарату, що міститься у внутрішньому вусі; нервових провідних шляхів (восьмої пари черепно-мозкових нервів); центру слуху, що розташований у скроневих долях кори великих півкуль. Слухові рецептори (фонорецептори, або Кортієв орган) містяться в завитці внутрішнього вуха, яка розташована в піраміді скроневої кістки. Звукові коливання, перш ніж дійти до слухових рецепторів, проходять через систему звукопровідних та звукопідсилювальних пристосувань органу слуху яким є вухо. Вухо у свою чергу складається з 3-х частин: зовнішнього, середнього і внутрішнього вуха (рис. 14). Зовнішнє вухо призначене для вловлювання звуків і складається із вушної раковини та із зовнішнього слухового проходу. Вушна раковина утворена еластичним хрящем, зовні вкрита шкірою, а внизу доповнена складкою, що заповнена жировою тканиною і має назву мочка.
Зовнішній слуховий прохід має довжину до 2,5 см, висланий шкірою з тонким волоссям і видозміненими потовими залозами, які виробляють вушну сірку, що складається з жирових клітин і виконує функцію захисту порожнини вуха від пилу і води. Закінчується зовнішній слуховий прохід барабанною перетинкою, що здатна сприймати звукові хвилі. Середнє вухо складається з барабанної порожнини і слухової (Свстахієвої) труби. На межі між зовнішнім і середнім вухом розашована барабанна перетинка, яка зовні вкрита епітелієм, а з середини слизовою оболонкою. Звукові коливання, що підходять до барабанної перетинки, змушують її коливатися з тією ж самою частотою. З внутрішнього боку перетинки знаходиться барабанна порожнина, всередині якої розташовані з'єднані між собою слухові кісточки: молоточок (приростає до барабанної перетинки), коваделко і стремінце (затуляє овальне вікно при-сінка внутрішнього вуха). Через систему слухових кісточок коливання барабанної перетинки передаються у внутрішнє вухо. Слухові кісточки розміщені так, що утворюють важелі, які зменшують розмах звукових коливань, але сприяють їх посиленню. Парні Євстахієві труби з'єднують порожнини внутрішнього лівого та правого вуха з носоглоткою, що сприяє врівноваженню атмосферного та звукового (при відкритому роті) тиску зовні і з середини барабанної перетинки. Внутрішнє вухо міститься у порожнині піраміди скроневої кістки і поділяється на кістковий та перетинчастий лабіринт. Перший представляє собою кісткові порожнини і складається із присінка, трьох пів-колових каналів (місце розташування вестибулярного апарату органу рівноваги, про який буде мова йти далі) та завитка внутрішнього вуха. Перетинчастий лабіринт утворений сполучною тканиною і представляє собою складну систему канальців, що містяться в порожнинах кісткових лабіринтів. Всі порожнини внутрішнього вуха заповнені рідиною, яка в середині перетинчастого лабіринту має назву ендолімфа, а зовні нього — перилімфа. У пригінку є два перетинчастих тіла: круглий та овальний мішечки. Від овального мішечка (маточки) п'ятьма отворами починаються перетинчасті лабіринти трьох півколових каналів, утворюючи вестибулярний апарат, а з круглим мішечком зв'язаний перетинчастий завитковий хід. Завитоквнутрішньоговухамає кістковий лабіринт завиткадовжиною до 35 мм, що повздовжніми базальною та присінковою (Рейснера) мембранами поділяється на вестибулярні або присінкові сходи (починаються від овального вікна присінка), барабанні сходи (закінчуються круглим вікном,
або вторинною барабанною перетинкою присінка, що робить можливим коливання перилімфи) та середні сходи або перетинчастий завитковий хід із сполучної тканини (рис. 15). Порожнини вестибулярних та барабанних сходів на вершині завитка (що має 2,5 оберти навколо своєї вісі) з'єднані між собою тонким каналом (гелікотремою) і заповнені, як вказувалось, перилімфою, а порожнина перетинчастого завиткового ходу заповнена ендолімфою. В середині перетинчастого завиткового ходу, міститься зву-косприймаючий апарат, що має назву спірального, або Кортієвого органу (орган Корті). Цей орган має основну (базальну) мембрану, що складається приблизно з 24 тис. фіброзних волоконець. На основній мембрані
(пластинці), вздовж неї розташований ряд опорних і 4 ряди волоскових (чутливих) клітини, які саме і є слуховими рецепторами (рис. 16). Другою структурною частиною кортієвого органу є покривна, або волокниста пластинка, що нависає над волосковими клітинами і яку підтримують клітини-стовпи, або палички Корті. Специфічною особливістю волоскових клітин є наявність на вершині кожної з них до 150 волосків (мікро-ворсинок). Виділяють один ряд (3,5 тис.) внутрішніх і 3 ряди (до 20 тис.) зовнішніх волоскових клітин, які відрізняються за рівнем чутливості (для збудження внутрішніх клітин потрібно більше енергії, так як їх волоски майже не контактують із покривною пластинкою). Волоски зовнішніх волоскових клітин обмиваються ендолімфою і безпосередньо стикаються та частково занурені у речовину покривної пластинки. Основи волоскових клітин охоплюються нервовими відростками завиткової гілки слухового нерва. В довгастому мозку (у зоні ядра VIII пари черепно-мозкових нервів) міститься другий нейрон слухового тракту. Далі цей шлях іде до нижніх горбиків чотиригорбикового тіла (даху) середнього мозку і, частково перехрещуючись на рівні медіальних колінчастих тіл таламусу, направляється у центри первинної слухової кори (первинних слухових полів), що містяться в області Сільвієвої борозни верхньої частини лівої і правої скроневих часток кори головного мозку. Асоціативні слухові поля, що розрізняють тональність, тембр, інтонації та інші відтінки звуків, а також порівнюють поточну інформацію з тією, що є в пам'яті людини (забезпечують «згадування» звукових образів) прилягають до первинних і охоплюють значну площу. Для органу слуху адекватним подразником є звукові хвилі, що походять від вібрації пружних тіл. Звукові коливання у повітрі, воді та інших середовищах поділяються на періодичні (що мають назву тони та бувають високими і низькими) і неперіодичні (шуми). Основною характеристикою кожного звукового тону є довжина звукової хвилі, якій відповідає певна частота (кількість) коливань за 1 сек. Довжина звукової хвилі визначається шляхом ділення відстані, яку проходить звук за 1сек на кількість повних коливань, що їх здійснює тіло, яке звучить, за той же час. Як вказувалось, людське вухо здатне сприймати звукові коливання у межах 16-20000 Гц, сила яких виражається у децибелах (дБ). Сила звуку залежить від розмаху (амплітуди) коливань повітряних частинок і характеризується тембром (забарвленням). Найбільшу збудливість вухо має до звуків з частотою коливань від 1000 до 4000 Гц. Нижче і вище цього показника збудливість вуха знижується. У сучасній фізіології прийнята резонансна теорія слуху, яку свого часу запропонував К. Л. Гельмгольц (1863). Повітряні звукові хвилі, потрапляючи у зовнішній слуховий прохід, зумовлюють коливання барабанної перетинки, що далі передається системі слухових кісточок, які механічно посилюють ці звукові коливання барабанної перетинки у 35-40 разів і через стремінце та овальне вікно присінка передають їх перилімфі, що міститься у порожнині вестибулярної та барабанної сходинок завитка. Коливання перилімфи у свою чергу обумовлюють синхронні коливання ендолімфи, що міститься в порожнині завиткового ходу. Це спричиняє відповідне коливання базальної (основної) мембрани, волокна якої мають різну довжину, настроєні на різні тони і фактично являють собою набір резонаторів, що вібрують в унісон різним звуковим коливанням. Найкоротші хвилі сприймаються біля основи основної мембрани, а найдовші — біля верхівки. Під час коливання відповідних резонуючих ділянок основної мембрани коливаються і розташовані на ній базальні та чутливі волоскові клітини. Кінцеві мікроворсинки волоскових клітин деформуються від покривної пластинки, що і веде до виникнення у цих клітинах збудження слухового відчуття та подальше проведення нервових імпульсів по волокнах завиткового нерва в центральну нервову систему. Оскільки повної ізоляції фіброзних волоконець основної мембрани нема, то одночасно починають коливатися волоски і сусідніх клітин, що створює обертони (звукові відчуття, спричинені числом коливань, які у 2, 4, 8 іт. д. разів перевищують число коливань основного тону). Цей ефект обумовлює об'ємність і поліфонію звукових відчуттів. При тривалій дії сильних звуків збудливість звукового аналізатора знижується, а при тривалому перебуванні в тиші — зростає, що відображає адаптацію слуху. Найбільша адаптація спостерігається в зоні більш високих звуків. Надмірний і тривалий шум веде не тільки до втрати слуху, а й може викликати у людей психічні порушення. Розрізняють специфічну і неспецифічну дію шуму на організм людини. Специфічна дія проявляється у порушеннях слуху різного ступеня, а неспецифічна — у різноманітних відхиленнях в діяльності ЦНС, розладах вегетативної реактивності, функціонального стану серцево-судинної системи і травного тракту, ендокринних розладах, тощо. У осіб молодого і середнього віку при рівні шуму 90 дБ, що триває протягом години, знижується збудливість клітин кори головного мозку, порушується координація рухів, гострота зору, стійкість ясного бачення, подовжується латентний період зорової і слухо-моторної реакцій. За такої ж тривалості роботи в умовах впливу шуму на рівні 95-96 дБ, спостерігається ще більш різкі порушення мозкової коркової динаміки, розвивається позамежне гальмування, посилюються розлади вегетативних функцій, значно погіршуються показники м'язової працездатності (витривалості, стомлюваності) і показники праці. Тривале перебування в умовах впливу шуму, рівень якого доходить 120 дБ, додатково до вказаного викликає порушення у вигляді неврастенічних проявів: з'являються роздратованість, головні болі, безсоння, розлади ендокринної системи. За таких умов також відбуваються значні зміни в стані серцево-судинної системи: порушується тонус судин, ритм серцевих скорочень, зростає артеріальний тиск. Шум особливо негативно впливає на дітей і підлітків. Погіршення функціонального стану слухового та інших аналізаторів спостерігається у дітей вже під впливом «шкільного» шуму, рівень інтенсивності якого в основних приміщеннях школи коливається від 40 до 110 дБ. У класі рівень інтенсивності шуму в середньому становить 50-80 дБ, а під час перерв та у спортивних залах і майстернях може сягати 95-100 дБ. Важливе значення у зменшенні «шкільного» шуму має гігієнічно правильне розташування навчальних приміщень у будівлі школи, а також використання звукоізолюючих матеріалів при оздобленні приміщень, де генерується значний шум. Завитковий орган функціонує від дня народження дитини але у новонароджених спостерігається відносна глухота, яка пов'язана з особливостями будови їхнього вуха: барабанна перетинка більш товста, ніж у дорослих, і розташована майже горизонтально. Порожнина середнього вуха у новонароджених заповнена амніотичною рідиною, що утруднює коливання слухових кісточок. В продовж перших 1,5-2 місяців життя дитини ця рідина поступово розсмоктується, і замість неї із носоглотки через слухові (Євстахієві) труби проникає повітря. Слухова труба у дітей ширша і коротша (2-2,5 см), ніж у дорослих (3,5-4 см), що створює сприятливі умови для попадання мікробів, слизу і рідини під час зригування, блювання, нежиті в порожнину середнього вуха, що може обумовлювати запалення середнього вуха (отит). Цілком виразним слух у дітей стає в кінці 2-го на початку 3-го місяця. На другому місяці життя дитина вже стає здатною диференціювати різні тони звуків, в 3-4 місяці починає розрізняти висоту звуку в межах від 1 до 4 октав, ав 4-5 місяців звуки стають умовно-рефлекторними подразниками. Діти 5-6 місяців набувають здатність більш активно реагувати на звуки рідної мови, тоді як відповіді на не специфічні звуки поступово зникають. Увіці 1-2 років діти здатні диференціювати майже всі звуки. У дорослої людини поріг чутливості дорівнює 10-12 дБ, у дітей 6-9 років 17-24 дБ, у 10-12 років — 14-19 дБ. Найбільша гострота слуху досягається у дітей середнього і старшого шкільного віку. Низькі тони діти сприймають найкраще. Вестибулярний аналізатор або орган рівноваги забезпечує відчуття положення і переміщення людського тіла чи його частин в просторі, а також обумовлює орієнтацію і підтримку пози при всіх можливих
видах діяльності людини. Периферичний (рецепторний) відділ вестибулярного аналізатора розташований, як і внутрішнє вухо, у лабіринтах піраміди скроневої кістки. Лежить він у так званому вестибулярному апараті (рис. 17) і складається з присінка (отолітового органа) та трьох пів-колових каналів, що розташовані в трьох взаємно перпендикулярних площинах: горизонтальній, фронтальній (з ліва на право), та сагітальній (пе-реднє-задній). Пригінок або переддвер'я складається, як вказувалось, з двох перетинчастих мішечків: круглого, розташованого ближче до завитка внутрішнього вуха і овального (маточки), розташованого ближче до півколових каналів. Перетинчасті частини півколових каналів з'єднані п'ятьма отворами з маточкою присінка. Початковий кінець кожного півколового каналу має розширення, що називається ампулою. Всі перетинчасті частини вестибулярного аналізатора заповнені ендолімфою. Навкруги перетинчастого лабіринту, (між ним і його кістковим футляром) знаходиться перилімфа, яка переходить також у перилімфу внутрішнього
вуха. На внутрішній поверхні мішечків є невеликі узвишшя (плями) де саме і розташовані рецептори рівноваги, або отолітовий апарат, який розміщений напіввертикально в овальному мішечку і горизонтально в круглому мішечку. В отолітовому апараті знаходяться рецепторні волоскові клітини (механорецептори), що мають на своїй вершині волоски (війки) двох типів: багато тонких і коротких стереоцилігв та один більш товстий і довгий волосок, що виростає на периферії і має назву кіноцилій. Рецепторні волоскові клітини плям на поверхні мішечків пригінка зібрані в групи, що називаються макули. Кіноцилії всіх волоскових клітин занурені в драглисту масу розташованої над ними так званої отолітовог мембрани, яка містить численні кристали фосфату і карбонату кальцію, що називаються отолітами (у дослівному перекладі — вушні камені). Кінці стереоциліїв волоскових клітин макули вільно підпирають і утримують на собі отолітову мембрану (рис. 18). Завдяки отолітам (твердим включенням), щільність отолітової мембрани вище за щільність середовища, що її оточує. Під дією сили ваги гравітації чи прискорення, отолітова мембрана зміщується відносно рецепторних клітин, волоски (кіноцилії) цих клітин згинаються і в них виникає збудження. Таким чином, отолітовий апарат кожну мить контролює розташування тіла відносно сили тяжіння; визначає, в якому положенні у просторі (в горизонтальному чи у вертикальному) знаходиться тіло, а також реагує на прямолінійні прискорення при вертикальних та горизонтальних рухах тіла. Поріг чутливості отолітового апарату до прямолінійних прискорювань дорівнює 2-20 см/сек., а поріг розпізнавання нахилу голови в бік становить 1°; вперед і назад — близько 2°. При супутніх подразненнях (при дії вібрації, хитання, тряски) чутливість вестибулярного аналізатора знижується (наприклад, вібрації транспорту можуть підвищувати поріг розпізнавання нахилу голови вперед і назад до 5°, а в бік — до 10°). Другою частиною вестибулярного апарату є три півколових канали, кожен з діаметром близько 2 мм. На внутрішній поверхні ампул півколових каналів (рис. 18) розташовані гребінці, на вершині яких волоскові клітини згруповані у крісти, над якими розташована драглиста маса з отолітами, що тут називається листоподібною мембраною або купулою. Кіноцилії волоскових клітин кріст, так як це було описано і для отолітового апарату мішечків пригінка, занурені у купулу і збуджуються від рухів ендолімфи, що виникають при переміщеннях тіла в просторі. При цьому спостерігається рух волосків — стереоциліїв в сторону кіноциліїв. Виникає рецепторний потенціал дії волоскових клітин, виділяється медіатор ацетилхолін, який і стимулює синаптичні закінчення вестибулярного нерва. Якщо зсування стереоциліїв направлено у протилежний від кіноцилій бік, то активність вестибулярного нерва навпаки знижується. Для волоскових клітин півколових каналів адекватним подразником є прискорення або уповільнення обертання в певних площинах. Діло в тому, що ендолімфа півколових каналів має таку ж саме щільність, як і купула ампул і тому прямолінійні прискорення не впливають на положення волосків волоскових клітин і купули. При обертанні голови або тіла виникають кутові прискорення і тоді купула починає рухатись, збуджуючи рецепторні клітини. Поріг розпізнавання обертання для рецепторів півколових каналів становить приблизно 2-3 \%ек. До рецепторів вестибулярного апарату підходять периферійні волокна біполярних нейронів вестибулярного ганглія, що розташований у внут-ришньому вусі (перші нейрони). Аксони цих нейронів сплітаються разом із нервовими волокнами від рецепторів внутришнього вуха і утворюють єдиний вестибуло-кохлєарний або присінково-завитковий нерв (VIII пара черепно-мозкових нервів). Імпульси збудження про положення тіла у просторі цим нервом надходять до довгастого мозку (другий нейрон), зокрема у вестибулярний центр, куди також приходять нервові імпульси від рецепторів м'язів та суглобів. Третій нейрон розташований в ядрах зорових горбків середнього мозку, які у свою чергу з'єднані нервовими шляхами з мозочком (відділом мозку, що забезпечує координацію рухів), а також з підкірковими утвореннями та корою головного мозку (центрами руху, письма, мови, ковтання і так далі). Центральний відділ вестибулярного аналізатора локалізується у скроневій долі головного мозку. При збудженні вестибулярного аналізатора виникають соматичні реакції (на основі вестибуло-спинальних нервових зв'язків), що сприяють перерозподілу тонусу м'язів і постійній підтримці рівноваги тіла в просторі. Рефлекси, що забезпечують рівновагу тіла поділяються на статичні (поза стояння, сидіння та ін.) та статокінетичні. Прикладом ста-токінетичного рефлексу може бути вестибулярний ністагм очей. Ністагм виникає в умовах швидкого переміщення тіла або його обертання і полягає в тому, що очі спочатку повільно рухаються в бік, протилежний напрямку переміщення чи обертання, а потім швидким рухом у зворотному напрямку перескакують на нову точку фіксації зору. Реакції такого типу забезпечують можливість оглядання простору в умовах руху тіла. Завдяки зв'язкам вестибулярних ядер з мозочком забезпечуються всі рухливі реакції та реакції по координації рухів, в тому числі під час виконання трудових операцій чи спортивних вправ. Підтримці роівнова-ги також сприяють зір та м'язово-суглобова рецепція. Зв'язок вестибулярних ядер з вегетативною нервовою системою обумовлює вестибуло-вегетативні реакції серцево-судинної системи, кишково-шлункового тракту та інших органів. Такі реакції можуть проявлятися у змінах серцевого ритму, тонусу судин, артеріального тиску, можуть виникати нудота та блювання (наприклад, як це буває при тривалій і сильній дії специфічних подразників руху транспорту на вестибулярний апарат, що приводить до укачування). Формування вестибулярного апарату у дітей закінчується раніше від інших аналізаторів. У новонародженої дитини цей орган функціонує майже так саме, як і у дорослої людини. Тренування рухових якостей у дітей з самого раннього дитинства сприяє оптимізації розвитку вестибулярного аналізатора і, як результат, урізноманітнює їх рухові можливості, аж до феноменальних (наприклад, вправи циркових акробатів, гімнастів та ін.).
М'язово-суглобове чуття (руховий, або пропріоцептивний аналізатор). Цей аналізатор має вирішальне значення у визначенні положення тіла та його частин у просторі, а також у забезпеченні тонкої координації рухів. Рецептори м'язово-суглобового чуття містяться в м'язах, сухожилках та суглобах, називаються пропріорецепторами ідоїх числа належать: тільця Фатера-Пачіні, голі нервові закінчення, тільця Гольджі та м 'язові веретена. За механізмом дії всі пропріорецептори відносяться до механорецепторів. Тільця Фатера-Пачіні містяться в сухожилках, суглобових сумках, фасціях м'язів і періості. Тільця Гольджі (цибулиноподібні тільця) являють собою заповнену лімфою капсулу, в яку заходять сухожильні волокна, оточені оголеними нервовими волоконцями (рис. 19). Тільця Гольджі (вперше описані в 1880 р. італійським гістологом К. Гольджі) зазвичай розташовуються в сухожилках
(на межі м'язової і сухожильної тканини), а також в опорних ділянках капсул суглобів та у суглобних зв'язках. З рисунку зрозуміло, що це рецепторне утворення розташоване «послідовно» у ланцюгу «м'яз — сухожилля» і, таким чином, його подразнення виникає при розтягненні в цьому ланцюзі (наприклад, при скороченні м'яза). М'язові веретена це посмуговані волокна завдовжки 1-4 мм, оточені капсулою, яка заповнена лімфою (рис. 20). В капсулі міститься від 3 до 13 так званих ін- трафузальних волоконець. Кількість м'язових веретен і вміст у них ін-трафузальних м'язових волокон у різних м'язах неоднакові; чим складніша робота виконується м'язом, тим більше в ньому рецепторних утворень. М'язові веретена відповідають і на розтягнення і на скорочення м'язів, тому що мають подвійну іннервацію: еферентну і аферентну. Наявність двох рецепторних утворень (тілець Гольджі та м'язових веретен) дає можливість одержувати тонко диференційовану інформацію про стан м'яза, тобто ступінь його скорочення, розслаблення або розтягнення. Коли м'яз розслаблений, відбувається рідка тонічна аферентна імпульсація від сухожильних рецепторів Гольджі і посилена від м'язових веретен. При скороченні установлюється протилежне співвідношення, апри штучному розтягненні Рис. 20. Схема будови м'язового веретена: а — вільні закінчення аферентного волокна, які обплітають кінець м'язового волокна; б — м'язове веретено; 1, 4 — закінчення еферентного волокна; 2 — закінчення аферентного волокна; 3 капсула; 5 — внутрішні м'язові волокна; 6, 8 — еферентне волокно; 7 — аферентне волокно м'язів аферентація посилюється від обох видів рецепторів. Таким чином, будь-який стан м'яза має своє відображення в характері імпульсації від обох видів рецепторів сухожильно-м'язових структур. Імпульси, що виникають у пропріорецепторах під час рухів, по доцентрових нервах надходять (через провідні шляхи спинного і головного мозку) до мозочка, ретикулярної формації, гіпоталамуса та деяких інших структур стовбура мозку і далі — до сомато-сенсорних зон кори великих півкуль головного мозку, де і виникають відчуття зміни в положенні частин тіла. У відповідь на подразнення пропріорецепторів звично виникають рефлекторні скорочення (розслаблення) відповідних груп м'язів, або зміна їх тонусу. Це сприяє збереженню або зміні певних рухів, а також зумовлює підтримку пози та рівноваги тіла. При підніманні предметів за допомогою м'язово-суглобового чуття можна приблизно визначати їх вагу. Крім розглянутого специфічного сенсорного шляху, імпульси від пропріорецепторів впливають на діяльність багатьох внутрішніх органів, так як будь-яка рухова активність вимагає інтенсифікації постачання кисню, поживних речовин та видалення продуктів обміну речовин. Це у свою чергу потребує посилення діяльності відповідних внутрішніх органів в системах кровообігу, дихання, виділення та ін. Така погодженість буде можливою, коли до вегетативних центрів, що регулюють роботу внутрішніх органів, буде надходити інформація про стан м'язів. Про суто сенсорну діяльність м'язового аналізатора прийнято судити за точністю відновлення положень суглобів та відчуттям зміни положення тіла. Встановлено, що найбільш чутливим у цьому розумінні є плечовий суглоб. Для нього поріг сприйняття зміщення при швидкості 0,3° за сек. становить 0,22-0,42°. Найменш чутливий гомілковостопний суглоб, у якого поріг становить 1,15-1,30°. В нормальному стані людина з заплющеними очима звично відновлює положення свого тіла (зпо-милкою до 3 \%) через 10-15 сек. У школярів збудливість пропріорецепторів з віком збільшується: найнижча вона в учнів І класу, найвища в учнів XI класу. Головною умовою нормального фізичного розвитку рухових якостей дітей є постійна підтримка активного стану їх пропріорецепторів. Найбільше навантаження пропріорецептори отримують в дні і години уроків праці, фізкультури, занять в спортивних секціях, ігор та прогулянок на вулиці; найменше — в години відносної нерухомості (під час уроків, під час виконання домашнього завдання та пасивного відпочинку). Активність рецепторів м'язів підвищується в першій половині дня і знижується надвечір. Органи чуття внутрішніх органів. Встановлено, що у всіх внутрішніх органах (легенях, серці, судинах, печінці, селезінці, органах травлення та інших) є спеціальні рецептори, що мають назву гнтеро-рецептори і які здатні сприймати зміни в діяльності цих органів та у внутрішньому середовищі організму. За своєю будовою і функціями інтерорецептори різні: одні з них сприймають температуру (терморецеп-тори), інші тиск (барорецептори), треті хімічні фактори (хеморецептори), четверті — больові подразнення і так далі. Імпульси, що надходять в центральну нервову систему від інтерорецепторів, відіграють дуже важливу роль у регуляції функцій різних органів і систем. Завдяки цим імпульсам саморегулюється кров'яний тиск у судинах, обмін речовин, кровопостачання тканин, координується діяльність окремих органів і систем, вибирається режим дихання та ін. Больові відчуття від внут-ришніх органів свідчать про порушення нормального ходу їх роботи (функціонування), або про наявність захворювання (запальних процесів, закривання протоків, тощо). Смаковий аналізатор забезпечує сприймання смакових властивостей речовин, що потрапляють у порожнину рота. Цей аналізатор складається з периферичного (смакові рецептори), провідникового (периферичний язикоглотковий нерв, довгастий мозок, гіпоталамус і таламус) та центрального відділів (у скроневій долі кори головного мозку). Смакові рецептори розташовані в порожнині рота і є хеморецепторами. Скупчення смакових рецепторів містяться у смакових цибулинах, що розміщені на виростах слизової оболонки язика у так званих смакових сосочках (рис. 21). Смакові цибулини (бруньки) складаються з трьох видів клітин: базальних, зовнішніх опорних і внутрішніх смакових. У них закладені закінчення смакових нервів. На язиці смакові цибулини розташовані
нерівномірно: чутливі до солодкого знаходяться на кінчику; чутливі до кислого по краях; чутливі до гіркого в області кореня, а чутливі до солоного на кінчику і по краях верхньої поверхні (спинці) язика. Смакові цибулини є не тільки на певних ділянках язику, але й на стінках глотки і м'якого піднебіння та на губах. Осідання частин їжі на смакові рецептори викликає їх збудження. Серед смакових рецепторів є ще й рецептори дотику, больові та температурні рецептори, подразнення яких може посилювати смакові відчуття. Розрізняють чотири види смакових сосочків: валикоподібні, листоподібні, грибоподібні та ниткоподібні. Валикоподібні сосочки в кількості 6-12 розміщені біля кореня язика у вигляді римської цифри V. У кожному сосочку є від 40 до 150 смакових бруньок. Листоподібні сосочки в кількості 3-8 розміщуються на задньобічній поверхні язика. В кожному сосочку — від 3 до 20 смакових бруньок. Грибоподібні сосочки містяться на задній поверхні язика, кількість їх незначна. Ниткоподібні сосочки не мають смакових бруньок і розміщені в основному на спинці язика. Збудниками смакових рецепторів можуть бути вода, пекучі речовини та хімічні речовини їжі, що знаходяться в розчиненому стані, природним розчинником якої виступає слина. Чутливість смакових рецепторів значною мірою залежить від температури істивної маси і найвища при температурі від +10 до +35°. Холодна і гаряча їжа знижують смакові відчуття. На формування смакових відчуттів впливають зір та нюх. Страви, що неприємно пахнуть, ніколи не здадуться смачними. Це зумовлено тим, що центри смаку і нюху у гіпоталамусі розміщені майже поруч і їхні нейрони тісно взаємопов'язані і легко обмінюються інформацією один з одним. Так само пов'язані між собою смаковий і зоровий центри. Коли людина щодня їсть одну і ту ж саму їжу, вона з часом стає несмачною, бо смакові рецептори звикають (адаптуються) до однотипних подразників. Підвищують активність і збудливість смакових рецепторів різні спеції і приправи. Смакові цибулини мають найкоротший вік серед інших рецепторів. Час існування кожної цибулини всього 240 годин, після чого вона гине і замінюється на нову. У новонародженої дитини орган смаку, порівняно з іншими органами чуття, розвинений найкраще. Так, вже у перші хвилини свого постнаталь-ного життя, новонароджена дитина реагує на подразнення солодким реакціями смоктанням і ковтанням; на кисле, солоне та гірке реакціями скорочення мімічних м'язів. В подальшому орган смаку у дітей продовжує розвиватись до 12-14 років, головним чином у напрямку точнішого розрізнення відтінків смаків. Кількість функціональних смакових сосочків на одиницю площі поверхні рота у дітей більша, ніж у дорослих. 1 Для порівняння: у кролика (зайця) налічується близько 100 млн. нюхових клітин, у східноєвропейської вівчарки — понад 220 млн., за рахунок чого їх нюхова чутливість значно вища ніж у людини. Нюховий аналізатор. Нюх у людини розвинений краще, ніж смак, він дає змогу розрізняти більше як 10000 відчуттів запахів. Нюхові рецептори розміщені в слизовій оболонці порожнини носа (в верхній і частково середній носових раковинах) і здатні сприймати запахи газоподібних речовин. Ця частина слизової оболонки носової порожнини називається нюховою ділянкою. Нюхова ділянка вкрита епітелієм, в якому розрізняють опорні і нюхові (рецепторні) клітини, яких у людини нараховують до 10 тис одиниць1 (рис. 22). Нюхові клітини мають веретеноподібну форму, у них є короткий периферичний відросток, який закінчується на поверхні рецепторного шару специфічним потовщенням — нюховою
ВЛ — нюхові волоски; МВР — мікровілли рецепторних клітин; НБ — нюхова булава; НРК — нюхова рецепторна клітина; ОК — опорна клітина; БК — базальна клітина; ЦВ — центральний відросток нюхової клітини булавою. Від нюхової булави в порожнину носа відростає по 6-12 тоненьких волосків, які у десятки разів збільшують поверхню контакту рецепторів з молекулами запашних речовин. До того ж ці волоски рухаються і активно «виловлюють» запашні молекули. Волоски занурені у слиз, який виробляють так звані боуменовг залози слизової оболонки носа і короткі пальцеподібні вирости цитоплазми — мікровілли. Слиз відіграє роль фільтра: одні запашні молекули пропускає швидко, інші повільніше, деякі затримує на тривалий час. На другому кінці нюхових клітин містяться аксони, які формують волокна нюхового нерва. Нервові волокна нюхових клітин проходять крізь отвори решітчастої кістки в порожнину черепа до нюхових цибулин головного мозку. Звідси імпульси, що виникли в рецепторах, йдуть по нюховому тракту через стовбур головного мозку в кору великих півкуль, де здійснюється аналіз інформації і формуються відчуття того ти іншого запаху. Рецептори нюхового аналізатора подразнюються хімічними збудниками. Запах, властивий тій чи інший речовині, залежить від вібруючих рухів їх молекул. При цьому молекули створюють низькочастотні електромагнітні коливання і, адсорбуючись на невеликій ділянці мембрани волосків нюхових клітин, спричиняють локальні зміни її проникливості для окремих іонів, що і визиває збудження рецепторів нюхового аналізатора. Чуття нюху надзвичайно гостре і тонке. Людина відчуває запах речовин, що знаходиться в повітрі в таких малих концентраціях, які не можна виявити ні хімічним, ні спектральним аналізатором. За стереохімічною теорією існує 7 первинних запахів: камфорний, м'ятний, квітковий, мускусний, ефірний, їдкий, гнилий. Чутливість до запаху підвищується на світлі, після збудження симпатичної нервової системи. У дітей раннього віку чуття нюху розвинене слабше, ніж у старших дітей, що обумовлене недостатнім розвитком їх носової порожнини. Новонароджена дитина уже в перші дні життя реагує на сильні запахи скороченням мімічних м'язів і відвертається від речовин, що неприємно пахнуть. Гострота нюху підвищується до 6 років, а потім починає поступово знижуватися. Тонкість нюху (розрізнення запахів) з віком підвищується. Органи чуття шкіри. У шкірі людини є тактильні (дотикові), температурні і больові рецептори (рис. 23). Різні види рецепторів відрізняються за своєю будовою і розподілені в шкірі у вигляді своєрідної мозаїки. Тактильні рецептори сприймають механічні подразнення, що супроводжуються відчуттям дотику і тиску. Вони мають форму видовжених цибулин, до яких підходять нервові закінчення. До тактильних рецепторів належать: дотикові тільця (тільця Мейснера), що мають вигляд одного звивистого нервового закінчення, одягненого у капсулу; пластинчасті тільця (тільця Пачіні), що складаються з нервового закінчення, оточеного сполучнотканинними пластинками; дотикові диски Меркеля, що розміщені біля волосяних цибулин, в епідермісі, а також біля судин і у глибоких шарах шкіри поверхні кисті, в області долонь, а також на кінчиках пальців, губ, сухожилків, очеревині та брижі кишок, тощо. Все-редньому на 1 см2 шкіри припадає 25 тактильних рецепторів. Найбільше рецепторів у шкірі долонь, на кінцях пальців, на губах і кінчику язика; найменше — у шкірі спини і живота. Поріг подразнення найбільш чутливих ділянок становить 50 мг, а в найменш чутливих — до
10 г. За функціональними особливостями тактильні рецептори поділяють на фазні і статичні. Фазні тактильні рецептори збуджуються при динамічному подразненні, вони мають високу чутливість, короткий латентний період і швидко адаптуються. Статичні тактильні рецептори збуджуються в основному від статичних подразнень, вони менше чутливі, але мають більш тривалий латентний період і повільніше адаптуються. Збудження, яке виникає в тактильних рецепторах при контактах шкіри з предметами, надходить до мозкового центру тактильного аналізатора, що локалізується в області I сомато-сенсорної зони кори головного мозку (задньої центральної закрутки кори великих півкуль), де трансформується у відчуття дотику або тиску. Диференціювання цього відчуття залежить від адаптаційних здатностей тактильних рецепторів шкіри: як вказувалось вище, легко адаптуються фазні тактильні рецептори і вони реагують лише на зміну інтенсивності стимулу та дають короткочасне відчуття дотику, навіть тоді, коли стимул тиску діє тривало. Статичні тактильні рецептори, що адаптуються повільно, збуджуються лише при тривалій дії механічного подразника, чим і забезпечують відчуття тиску. За механізмом доторкання можуть сприйматися і подразнення у формі вібрації. Завдяки тактильній чутливості людина відчуває форму, величину і характер поверхні навколишніх предметів. Для дотику характерне також просторове відчуття, що полягає у здатності розрізняти і сприймати як роздільні, дві одночасно подразнені точки тіла. До терморецепторів, або температурних рецепторів належать два види нервових закінчень. Одні з них (колбочки Краузе) сприймають в основному холодові подразнення, а другі (тільця Руффіні) — теплові подразнення. Розміщені терморецептори у шкірі, а також у слизовій оболонці носа, рота, гортані, стравоходу, шлунка і кишечнику. За будовою терморецептори представляють собою клубочки тонких нервових закінчень, які містяться в сполучнотканинних капсулах. Зміна зовнішньої температури подразнює терморецептори шкіри і викликає в корковій частині аналізатора відчуття тепла або холоду. Внаслідок цього рефлекторно змінюється просвіт кровоносних судин шкіри, завдяки чому змінюється її кровопостачання і температура. Холодових рецепторів в організмі близько 250 тис, теплових — до 30 тис. Холодові рецептори розміщені на глибині 0,17 мм, ате-плові — 0,3 мм від поверхні шкіри. Завдяки цьому теплові рецептори збуджуються відносно повільно, тоді як холодові реагують дуже швидко, як на подразнення з температурою нижче 18-20 °С та на подразнення температурою вище 40—45 °С (наприклад, ефект «гусячої шкіри» при зануренні тіла в гарячу воду). Терморецептори постійно інформують організм про стан і зміну температури навколишнього середовища і є найважливішою ланкою у підтримці температури (термостазу) тіла. У дітей температурне чуття проявляється вже з перших днів після народження. Біль є специфічним відчуттям, якісно відмінним від будь-якого іншого відчуття. Воно виникає тоді, коли на ту чи іншу частину організму діє подразник, що має руйнівний характер. При цьому виникає ціла черга захисних реакцій, спрямованих на збереження частин тіла або цілого організму. Больові подразнення сприймаються больовими рецепторами, або вільними нервовими закінченнями. Больові рецептори розміщені не тільки в шкірі, але і в м'язах, кістках, внутрішніх органах. На поверхні 1 см2 буває близько 100 больових точок, а на всій поверхні шкіри їх близько мільйона. На шкірі майже немає ділянки, де не було б больових рецепторів, але розташовані вони нерівномірно: більше у пахвовій та паховій ділянках і найменше — на підошвах, долонях, вушних раковинах. Збудження, що виникають у больових рецепторах внаслідок дії подразника, передаються по доцентрових нервах у вищі кіркові та підкіркові (у таламусі та гіпоталамусі) центри болю, де і формуються відчуття болю. Сила больових відчуттів значною мірою залежить від стану нервової системи. Больові рецептори реагують на значні коливання температури, тиску, на концентрацію простагландинів, що виділяються ушкодженими клітинами тіла. Потрапляння інформації про локалізацію та інтенсивність болю у центри головного мозку стимулює виділення в кров ендорфінів, що є блокаторами болю. При больових подразненнях рефлекторно порушується нормальна діяльність організму і особливо ушкоджених органів: посилюється виділення адреналіну в кров, підвищується концентрація цукру в крові, порушується ритм серцевих скорочень, прискорюється зсідання крові, підвищується кров'яний тиск, затримується дихання та ін. При дуже сильних больових подразненнях може спостерігатись больовий шок (тимчасова втрата свідомості, запаморочення, непритомність). Ще одним видом шкіряної чутливості є сприйняття лоскотання, що забезпечують вільно розташовані у поверхневих шарах шкіри нервові закінчення. Для данного виду рецепторів властиві специфічні реакції на стимули різної інтенсивності. З активацією цієї групи рецепторів саме ізв'язують відчуття лоскоту, що і дало назву самим рецепторам — рецептори лоскотання. Внаслідок дії термічних факторів, хімічних речовин, електричного струму або іонізуючого випромінювання можуть виникнути ушкодження тканин організму і, перш за все, шкіри, що мають назву опіки. За глибиною ушкодження тканин розрізняють чотири ступені опіків. Опіки І ступеня характеризуються місцевим почервонінням шкіри (еритемою), незначною припухлістю та підвищенням місцевої температури, що триває 2-5 днів і звично проходить безслідно. Опіки IIступеня також викликають місцеве почервоніння й припухлість шкіри, а крім того, ще і характеризуються появою пухирців, наповнених рідиною (лімфою) жовтуватого кольору. Такі опіки супроводжуються болем і підвищенням температури тіла. Опіки Ш-А ступеня супроводжуються частковим некрозом шкіри, Ш-Б ступеня некрозом усіх шарів шкіри, а IV ступеня — некрозом шкіри та глибоких тканин. Невідкладна допомога при опіках полягає в негайному видаленні й нейтралізації фактору, що це визвав. При опіках хімічною речовиною уражену шкіру і слизові слід негайно обмити великою кількістю холодної проточної води (в продовж не менше 15 хв). У разі опіку шкіри сірчаною кислотою або негашеним вапном промивати уражене місце водою не можна, бо вона лише підсилить їх дію. Для цього використовують олію або тваринне масло. При тяжких ураженнях хворих госпіталізують. 4.3. Розвиток вищої нервової діяльності (ВНД) З морфологічним дозріванням ЦНС відбувається і розвиток вищої нервової діяльності (ВНД) дитини. Найбільш інтенсивно ці процеси відбуваються у немовлят, а також у періоди першого та другого дитинства. У дітей на сам перед розвивається перша сигнальна система: органи чуття, аналізатори, наростає моторика рухових дій та ін. Поступово розвивається і друга сигнальна система: вдосконалюється мовна функція, з'являється здатність до абстрактного сприймання дійсності, мислення та ін. ВНД людини базується на здатності головного мозку до ана-літико-синтетичної діяльності. Аналітичні процеси дають можливість виділяти окремі подразнення, тоді як синтетична діяльність об'єднує, узагальнює подразнення і реалізується обмеженим набором відповідних реакцій організму і зовнішніх дій. Матеріальною основою усіх нервово-регулюючих процесів є рефлекси, які поділяються на безумовні і умовні. Організм народжується з певним набором безумовних рефлексів, які забезпечують, перш за все, підтримку життєдіяльності в відносно постійних умовах мешкання. Ці рефлекси мають місце як на рівні соматичної, так і вегетативної нервових систем, і забезпечують процеси травлення (жування, смоктання, виділення слини та шлункового соку і так далі), захисту (кашлю, закривання очей, уникання болю) статевих співвідношень, терморегуляції, дихання, роботи серця та ін. Безумовні рефлекси — це реакція організму на зовнішнє або внутрішнє подразнення, яка здійснюється за участю рефлекторної дуги. Умовні рефлекси це також відповідні реакції організму людини на зовнішні або внутрішні подразнення, але вони завжди здійснюються за участю кори великих півкуль головного мозку і реалізуються на базі безумовних рефлексів, тобто на базі відповідних рефлекторних дуг. Умовні рефлекси виробляються у людини в процесі життя і забезпечують більш досконале пристосування до умов життя. Розпізнавання їжі по запаху, процеси стояння, бігу, ходіння, мови, письма, трудових дій — все це приклади умовних рефлексів. Умовні рефлекси, на відміну від безумовних, завжди індивідуальні, можуть виникати і зникати, перероблятись та ін. Для виникнення умовного рефлексу, наприклад, виділення слини на запах їжі, треба певні умови. По-перше, наявність умовного подразника (наприклад, запаху їжі), по-друге — передування цього подразника мінімум як за 1-5 сек. до безумовного фактора, по-третє — наявність безумовного подразника або фактора (наприклад, подальшого потрапляння їжі в ротову порожнину з подразненням відповідних ме-ханорецепторів роту, що завжди викликає безумовне виділення слини) і, нарешті, багатократне повторення умовного та підкріплюючого безумовного подразнення. Згідно уявлень І. П. Павлова, матеріальною основою умовного рефлексу є налагодження тимчасових нейронних зв'язків між нервовими центрами, що сприймають умовний подразник, та нейронами центру відповідного безумовного рефлексу, через який реалізується умовний рефлекс. Наприклад, запуск функції виділення слини на запах їжі має наступний нервовий шлях: нюхові рецептори, що сприймають запах, подають імпульси збудження в корковий центр нюху і, якщо запах смачний, то сигнал через проміжні нейрони, які саме і утворюють ланцюг тимчасового зв'язку, передається в центр слиновиділення, тобто в центр безумовного рефлексу. З цього центру імпульси збудження в свою чергу передаються до слинних залоз і виділяється слина, як це звичайно відбувається по шляху безумовного рефлексу при попаданні їжі до рота. Важливою якістю умовних рефлексів є їх здатність до гальмування, якого виділяють два типи: зовнішнє (безумовне) та внутрішнє (умовне). Зовнішнє гальмування здійснюється на рівні дуги безумовного рефлексу. В свою чергу, цей вид гальмування поділяється на індукційне та на позамежне. В основі індукційного гальмування знаходиться явище негативної індукції, що виникає при зміні домінанти збудження. Нове сильне збудження гальмує попередній центр збудження і, відповідно, гальмує умовні рефлекси, що реалізувалися через цей центр. Такий вид гальмування лежить в основі зміни уваги, діяльності, напрямків пошуку і т. д. Другий вид зовнішнього гальмування — позамежне гальмування, яке виникає при надмірному або тривалому часі дії умовного подразника і має захисне значення для нейронів та нервових центрів від можливого їх перенапруження і пошкодження. Цей вид гальмування має захисну функцію і проявляється, наприклад, процесами розумового стомлення, зниженням швидкості реакцій і т. д. Внутрішнє гальмування розвивається на рівні тимчасових не-йронних зв'язків умовного рефлексу. Виділяють чотири види цього гальмування: згасальнне, запізнювальне, диференційне та умовне гальмо. На відміну від безумовного гальмування, яке виникає у відповідь на перше пред'явлення подразника, умовне гальмування локалізоване в корі головного мозку і виникає тільки після попередніх тренувань. Згасальне гальмування виникає, якщо умовний рефлекс тривалий час не підкріплюється безумовним подразником. При поновленні цього підкріплення, рефлекс може знову з'явитися. Це гальмування лежить в основі забування. У дітей згасання розвивається повільніше, ніж у дорослих, тому факти з дитинства людина добре пам'ятає все життя. З цим також пов'язаний феномен важкості відвикання дітей від шкідливих звичок, неправильних рухів (в тому числі трудових, спортивних), тощо. Запізнювальне гальмування умовних рефлексів розвивається, якщо віднести в часі підкріплення умовного подразнення безумовним. Це гальмування стримує до певного часу здійснення тієї чи іншої діїу відповідь на подразнення і лежить в основі поведінки людей. Запізнювальне гальмування у дітей виробляється повільно, більш-менш його наявність проявляється після 12-15 років. Розвиток цього виду гальмування пов'язаний з великими функціональними труднощами і потребує тривалого виховання та тренувань. Лише у старших школярів (15-17 років) має місце певна витривалість, вміння стримувати свої бажання, сила волі. Остаточно ці якості формуються до 25-30 років. Диференційне гальмування виробляється шляхом підкріплення одних і не підкріплення інших подразнень. Цей вид гальмування дає можливість виділяти сигнально значущі ознаки одного подразника з багатьох оточуючих подразників і забезпечує впізнавання звуків, предметів, людей та ін., тобто лежить в основі розпізнавання зовнішньої інформації. У дітей диференціювання виробляється з перших місяців життя. Умовне гальмо виробляється шляхом використання команд, що заперечують, які можуть мати вигляд жестів або слів. Наприклад, хитанням голови або жестом пальця мати може наказати дитині не торкатися небезпечного предмета. Всі розглянуті види гальмування умовних рефлексів мають переважно захисне значення і завдяки них забезпечується захист нервової системи від зайвих дій та виснаження. Особливою формою прояви ВНД є утворення динамічних стереотипів, які представляють собою послідовний ланцюг умовно-безумовних рефлекторних актів, які здійснюються в певній послідовності автоматично і є результатом складної системної реакції організму на комплекс умовних подразників. Завдяки утворенню ланцюгів умовних рефлексів (стереотипів), кожна поточна діяльність організму стає умовним подразником для наступної діяльності, а самі рефлекси здійснюються легко і швидко. Стереотипи важко виробляються, потребують значних зусиль коркової діяльності, але в подальшому вони приводять до автоматизму в багатьох діях. Вироблений стереотип дуже важко переробити, тому треба прагнути, щоб у дітей з самого дитинства формувались тільки правильні і корисні стереотипи, бо це є основою навичок і вмінь в любій діяльності. Ходьба, біг, стрибки, спортивні вправи, гра на інструментах, письмо, користування ложкою, виделкою та ножем, трудові дії—все це стереотипи. Утворення стереотипу лежить в основі режиму дня, забезпечує певну динаміку працездатності під час спортивних та трудових дій. Умовно-рефлекторна діяльність людини у великій мірі залежить від індивідуальних властивостей нервової системи, що у свою чергу обумовлено спадковими особливостями протікання нервових процесів. Така сукупність властивостей нервової системи називається типом вищої нервової діяльності. За І. П. Павловим виділяють чотири основних типи ВНД, які основані на співвідношенні показників сили, врівноваженості та рухливості процесів збудження і гальмування. З числа цих типів три вважаються сильними і один — слабкий. I тип — сангвінічний — характеризується як сильний, врівноважений з великою рухливістю нервових процесів («жвавий» тип). Діти цього типу здатні швидко переключатися з одного виду діяльності на інший, вони врівноважені, легко навчаються, послідовні; II тип — холеричний — характеризується як сильний, неврівно-важений з перебільшенням збудження над гальмуванням («без-утримний» тип). Діти такого типу емоційні, не стримані, хаотичні у бажаннях і діях; III тип — флегматичний — характеризується як сильний, врівноважений з малою рухливістю нервових процесів. Діти з таким типом ВНД активні і стабільні при виконанні складних задач, завжди стримані, послідовні, надійні і будь-яке діло доводять до кінця; IV тип — меланхолічний, або слабкий тип є малорухомим, неврів-новаженим. Діти з таким типом ВНД не переносять сильних і тривалих навантажень, легко втомлюються, схильні до монотонної роботи, все роблять уповільнено. Важливо зазначити, що у людини, на відміну від тварин, існують дві сигнальні системи сприйняття зовнішньої інформації. Перша сигнальна система властива багатьом тваринам і людям, основана на безпосередньому сприйманні факторів зовнішнього середовища за допомогою органів чуття та відповідних систем, що аналізують цю інформацію. Друга сигнальна система основана на сприйнятті інформації абстрактно, за допомогою понять, які виникають через мову або інші понятійні субстанції. Друга сигнальна система притаманна лише людині і є основою теоретичного сприймання законів світу, основою мислення і розвивається у дітей поступово, разом з накопиченням інформації в носіях пам'яті. На підставі взаємодії та врівноваженості першої та другої сигнальних систем сприймання дійсності, І. П. Павлов виділив ще і такі типи ВНД, які властиві тільки людині: художній тип, що характеризується перебільшенням першої сигнальної системи над другою. До такого типу належать люди, які переважно сприймають дійсність загалом, чутливими образами, маючи образно-предметне мислення. У людей з таким типом ВНД спостерігається переважаюча активність правої півкулі (їх називають правопівкульними і до їх числа переважно відносяться актори, художники, дизайнери та ін.); творчий тип, що характеризується перебільшенням другої сигнальної системи над першою. Такі люди сприймають дійсність через аналіз її складових компонентів, що в подальшому з'єднують у єдине ціле. Вони мають творчу натуру, здатні до абстрактного мислення, прогнозування та ін. У людей з таким типом ВНД спостерігається переважаюча активність лівої півкулі (їх називають лівопівкульними і до їх числа найчастіше відносяться письменники, науковці та ін.; середній тип, що характеризується врівноваженою діяльністю обох сигнальних систем і таких людей більшість. Слід зазначити, що вроджені властивості нервової системи для певної людини є постійними, але у суспільному житті на їх підставі формуються риси характеру які об'єднують вроджені особливості ВНД та набуті якості під час навчання, виховання, самовдосконалення, що виникають за участю сили волі, мотивацій та ін. Розвиток ВНД дитини проходить нерівномірно. Швидкість утворення умовних рефлексів в перші місяці життя дитини уповільнена, але в подальшому наростає. Безумовне гальмування умовних рефлексів притаманне дітям з перших днів життя, тоді як умовне гальмування починає проявлятися лише у 3-4 місяці: спочатку розвивається диференційне гальмування, далі запізнювальне, а потім згасальне. Такий тип гальмування, як умовне гальмо, виникає з розвитком мови. Перші ознаки розвитку другої сигнальної системи з'являються у дітей у 6-8 місяців: дитина починає сприймати слова. Здатність дітей до мовлення починає формуватися у 1-1,2 роки і дуже інтенсивно відбувається в перші 3 роки життя дитини. В 5-7 років у дітей починає створюватись реактивність на словесні стимули, і з цього періоду друга сигнальна система починає здійснювати регулюючий, вплив на першу сигнальну систему. У такому стані дитина стає придатною до навчання у школі. Представляє великий педагогічний інтерес те, що узагальнююча функція слова набуває свого повного значення лише у дорослих. З 6 років діти починають користуватися поняттями, що абстраговані від дійсності. Становлення цієї якості ВНД у великій мірі пов'язано з наростанням міжнейронних зв'язків, з утворенням нових синапсів. У дітей 7-9 років позитивні і негативні умовно-рефлекторні зв'язки утворюються відносно швидко, а самі рефлекси стають більш сталими. В цей період інтенсивно удосконалюються сила, врівноваженість та рухомість нервових процесів. Увіці 10-12 років рефлекси на комплекс послідовно діючих подразників здатні утворюватись також комплексно і адекватно, без зайвих реакцій. Це свідчить про те, що в цьому віці діти вже здатні сприймати і аналізувати певний об'єм комплексної інформації, давати їй свою оцінку та обирати відповідні дії поведінки. У період 11-14 років починається, як відомо, статеве дозрівання дітей. В цьому віці, крім іншого, відбуваються значні перебудови і у ВНД і корі мозку. У підкоркових утвореннях перебільшують процеси збудження, погіршується гальмування, особливо диференційне. В результаті зовнішні реакції стають неадекватними подразненню і проходять більш бурно. Зменшується швидкість утворення умовних рефлексів на подразнення першої і другої сигнальних систем. Мова стає повільнішою, з малим набором слів; значно зростає емоційність (особливо у дівчат). У хлопців значно зростає рухова активність і жестикуляція (додаткові рухи рук, ніг, тулуба і голови) навіть на неадекватні подразнення. В цей же час можуть виникати функціональні вегетативні розлади: задишки, біль в області серця, розлади в системі травлення, порушення в системі кровообігу, що пов'язане з невідповідністю росту морфологічному та фізіологічному дозріванню окремих систем, а також з тим, що активність підкоркових утворень мозку переважають над корою. У дітей цього віку також спостерігається психічна нестабільність, зростає критичне відношення до дорослих (особливо до батьків), проявляється загальний негативізм. З 15 років значення другої сигнальної системи знову починає зростати, посилюються процеси гальмування умовних рефлексів, і підліток поступово переростає у юнацький вік з більш гармонічним співвідношенням обох сигнальних систем, кори та підкоркових утворень. Особливості ВНД підлітків потребують пильної уваги вихователів та батьків, а також відповідної організації навчально-виховного процесу, раціонального розумового та фізичного навантаження. 4.4. Розвиток інтегративної діяльності нервової системи Слід зазначити, що в реальному житті, умовні та більшість безумовних рефлексів включаються у складну цілісну діяльність мозку — інтегративну діяльність, що базується на корково-підкоркових процесах. В кінцевому підсумку, саме це забезпечує пристосувальний характер поведінки кожної людини до зовнішніх умов, в тому числі до суспільства інших людей. В основі інтегративної діяльності знаходиться домінантна ділянка збудження, яка, за вченням А. А. Ухтомського, і забезпечує динамічну констеляцію (об'єднання) широкого кола різних відділів центральної нервової системи, тимчасово здійснюючих конкретну діяльність. З віку трьох років домінантна констеляція поступово набуває все більшої сталості та пластичності. При цьому сталість полегшує можливість навчання, протистоїть відвертанню уваги, тоді як пластичність характеризує можливості переключення з однієї діяльності на іншу. Співвідношення цих явищ визначає біологічні та пізнавальні потреби і мотивації. З другого боку, згідно вчення П. К. Анохіна про функціональні системи, любі елементи поведінки об'єднують низку послідовних операцій, а саме: аферентний синтез інформації, яка надходить у кожну конкретну мить з різних джерел; прийняття рішення, формування програми дій та виконання цієї програми з включенням апарату акцептора результатів дій (нейронної моделі результату, якого очікують). Здійснення дії приводить до того чи іншого фактичного результату, інформація про який зворотними шляхами потрапляє в центральну нервову систему (спинний або головний мозок) і порівнюється з обраною програмою акцептора дій. Якщо отриманий результат дії відповідає тому який очікується, то мета досягнута і сформована система перестає функціонувати, а якщо не досягнута — то програма дії змінюється (корегується) і все повторюється. Слід враховувати, що конкретним діям у людей найчастіше передує абстрактний план (програма) дій і тільки в екстремальних умовах можливі автоматизовані стереотипи дії без попереднього планування. У дітей також безпосередні дії можуть передувати їх плануванню: здатність спочатку думати, а потім діяти повільно виробляється до 10-12 років. Інтегративні процеси центральної нервової системи лежать в основі психічних функцій, у тому числі таких як сприйняття, увага та пам'ять. Сприйняття об'єднує складні процеси аналізу та синтезу інформації з метою впізнання стимулу та визначення його значимості. Здатність до простого сприйняття інформації у дітей має місце з перших днів життя, але до 3-4 років дитина тільки бачить, але багато чого не розуміє. У 5-6 років, разом з дозріванням асоціативних коркових зв'язків, з'являється можливість впізнавання складних образів, виділення контурів та контрастів об'єктів, порівняння їх з еталоном раніше баченого. Але спочатку це залишається на рівні чутливих зорових і слухових сприянь. У шкільному віці система сприйняття продовжує ускладнюватись та удосконалюватись за рахунок підключення передніх асоціативних областей кори, відповідальних за сприйняття рішень, оцінку інформації, формування вибіркового сприйняття і т. д. В результаті до 10-11 років у дітей формується здатність абстрактного сприйняття дійсності. Остаточно завершується розвиток цієї якості лише у підлітковому віці. Цим процесам у значній мірі сприяє морфологічне дозрівання нервових структур і, перш за все, ускладнення міжнейронних зв'язків (за рахунок утворення додаткових дендритів, шипиків та синапсів). Увага є однією з важливіших психофізіологічних функцій опти-мізації процесів сприйняття та навчання. Згідно сучасних уявлень (Т. М. Марютіна, О. Ю.Єрмолаєв, 2001; ГанонгВільям Ф., 2002) увага — це направленість та зосередженість свідомості людини на певних об'єктах при одночасному відволіканні від інших об'єктів. Функціональною основою уваги є складні системні акти, що відбуваються за участю кори півкуль, ретикулярної формації, середнього мозку і лімбічної системи. Увага буває мимовільною та довільною. Ознаки мимовільної уваги проявляються у дітей з перших днів народження, але більш-менш ця якість формується у 2-3 місяці: спочатку у вигляді орієнтовних реакцій, а далі поступово набуває дослідницького характеру. Разом з формуванням системи сприйняття мови, складається соціальна форма уваги, у тому числі на мовні сигнали. Однак до 5 років ця форма уваги легко відтискується мимовільною увагою на нові подразнення. У 6-7 років інтенсивно розвивається довільна увага, у тому числі на мовні інструкції. Разом з подальшими поступовим структурно-функціональним дозріванням лобних областей кори дітей, з'являється здатність до локальної активації тих чи інших центрів кори, яка регулюється на підставі аналізу сенсорної інформації. В результаті цього у дітей приблизно в 9-10 років починає формуватись здатність до концентрації уваги і зосередженості. У період статевого дозрівання (11-14 років) відбувається послаблення коркових впливів на активаційні процеси і рівень уваги може тимчасово знижуватись. Лише в кінці підліткового періоду (15-17 років) нейрофізіологічні механізми уваги стають такими, як у дорослих. Особливим проявленням інтегративної діяльності ВИД є пам'ять. Пам 'ять є специфічною формою психічного відображення дійсності, яка полягає в сприйнятті, збереженні і подальшому відтворенні інформації у живих системах. Цю якість обумовлюють основні процеси пам'яті, такі як забування, запам'ятовування, збереження і відтворення слідів (енграм) минулих збуджень. Пам'ять постійно виступає у ролі своєрідного фільтра поточної інформації бо без відбору і витиснення інформації з пам'яті жива істота була б «затоплена» імпульсами збуджень, що надходять до нервової системи. З позиції сучасної фізіології (Н. Н. Данилова, 2001; В. М. Смирнов, С. М. Будиліна, 2003) біологічна пам'ять поділяється на генетичну, імунологічну та на пам'ять нервової системи. Останній вид пам'яті за часовим критерієм виділяє два сховища інформації, які обумовлюють короткострокову та довгострокову пам'ять. Вважається, що короткострокова пам 'ять основана на тимчасовій рециркуляції (реверберації) імпульсних потоків по замкнутим ланцюгам нейронів (не-йроннихловушках), а довгострокова пам'ять пов'язана з процесами реорганізації синапсів, з впливами нейромедіаторних систем та гормонів на хід синтетичних процесів у нервових клітинах та з синтезом особливих білкових матриць (місць кодування інформації) у нейронах вищих відділів центральної нервової системи. З віком у дітей механізми пам'яті значно змінюються: у дитинстві перебільшують слідові (синтетичні) механізми пам'яті і лише з віком значно ускладнюються системи накопичення (запам'ятовування) інформації. У молодших школярів (7-9 років) об'ємні показники пам'яті зростають інтенсивніше ніж показники швидкості запам'ятовування. У підлітковому віці об'ємні показники пам'яті знову зростають більш інтенсивно, набуває розвитку також мовно-логічна (абстрактна) пам'ять. Важливою психологічною якістю людини є її мотиваційно-емо-ційнана сфера. Мотивації — це активні стани мозкових структур, які здатні стимулювати здійснення дій, що направлені на задоволення власних або суспільних потреб. Мотивації проявляються у поведінці і поділяються на біологічні і пізнавальні. Емоції — це суб'єктивне відношення людини до зовнішніх та внутрішніх подразників. Емоції в певній мірі пов'язані з мотиваціями і бувають позитивними та негативними. Вважається, що емоції формуються на рівні структур лімбічної системи. Згідно теорії І. П. Павлова позитивні емоції виникають при підтримці динамічного стереотипу, а негативні емоції — при його порушенні. Згідно теорії В. П Симонова емоції виникають при порівнянні існуючої (поточної) інформації з потрібною, що міститься в пам'яті і сприяє задоволенню певної потреби. Мотивації і емоції виникають у дітей з перших днів життя. До 5-6 років у дітей перебільшують біологічні мотивації, емоції у цей час несталі, їх зовнішнє проявлення може бути нестримним і дуже контрастним. Починаючи з 7 років разом з накопиченням пізнавальної інформації, мотивації набувають певного характеру, розвиваються пізнавальні аспекти мотивацій. В той же час формується здатність стримувати емоції, але остаточно це стабілізується лише у 15-17 років. Нервова система виконує в організмі людини також певну трофічну функцію, впливаючи на обмін речовин та на харчування тканин і органів. У регуляції цих процесів приймають участь всі відділи нервової системи, але особливу роль у цьому відіграють гіпоталамус (де міститься центр обміну речовин) та кора головного мозку. При порушенні іннервації тканин (наприклад, під час операції на тому чи іншому органі) в них може розвиватись порушення обміну речовин і місцеве зменшення або навіть припинення трофіки. Наслідком цього може стати деградація (дистрофія) відповідних тканин і цілих органів. 4.5. Вікові особливості ендокринної системи та статевого дозрівання Ендокринна система організму людини представлена залозами внутрішньої секреції, що виробляють певні сполуки (гормони) і виділяють їх безпосередньо (без протоків, що виводять) у кров. У цьому ендокринні залози відрізняються від інших (екзокринних) залоз, які продукт своєї діяльності виділяють лише у зовнішнє середовище через спеціальні протоки або без них. Залозами зовнішньої секреції є, наприклад, слинні, шлункові, потові залози та ін. В організмі існують і змішані залози, які одночасно є екзокринними та ендокринними. До змішаних залоз відносяться підшлункова та статеві залози. Гормони ендокринних залоз з током крові розносяться по всьому організму і виконують важливі регулюючі функції: впливають на обмін речовин, регулюють клітинну активність, ріст та розвиток організму, обумовлюють зміну вікових періодів, впливають на роботу органів дихання, кровообігу, травлення, виділення та розмноження. Під дією та контролем гормонів (в оптимальних зовнішніх умовах) реалізується також вся генетична програма життя людини. Залози за топографією розташовані у різних місцях організму: в області голови знаходяться гіпофіз та епіфіз, в області шиї та грудної клітини розташовані щитовидна, паращитовидна та вилочкова (тімус) залози. В області черева знаходяться надниркові та підшлункова залози, в області малого тазу — статеві залози. В різних частинах тіла, переважно по ходу великих кровоносних судин, розташовані невеличкі аналоги ендокринних залоз — параганглії. Функції та будова залоз внутрішньої секреції значно змінюються з віком. Гіпофіз вважається залозою усіх залоз так як своїми гормонами впливає на роботу багатьох з них. Ця залоза розташована біля основи головного мозку в заглибленні турецького сідла клиноподібної (основної) кістки черепа. У новонародженого маса гіпофіза 0,1-0,2 г, у 10 років він досягає маси 0,3 г, а у дорослих — 0,7-0,9 г. Під час вагітності у жінок маса гіпофіза може сягати 1,65 г. Залозу умовно поділяють на три частини: передню (аденогіпофіз), задню (нейрогіпофіз) і проміжну. Воб-ласті аденогіпофіза та проміжного відділу гіпофіза синтезується більшість гормонів залози, а саме соматотропний гормон (гормон росту), а також адренокортикотропні (АКТГ), тиреотропні (ТГГ), гонадотропні (ГТГ), лютеотропні (ЛІТ) гормони та пролактін. В області нейрогіпо-фіза набувають активної форми гормони гіпоталамуса: окситоцин, вазопресин, меланотропін та мізін-фактор. Гіпофіз тісно пов'язаний нейронними структурами з гіпоталамусом проміжного мозку, завдяки чого здійснюється взаємозв'язок і координація нервової та ендокринної регулюючих систем. Гіпоталамно-гі-пофізарний нервовий шлях (канатик, що з'єднує гіпофіз з гіпоталамусом) налічує до 100 тисяч нервових відростків нейронів гіпоталамусу, які здатні створювати нейросекрет (медіатор) збуджуючого або гальмівного характеру. Відростки нейронів гіпоталамуса мають кінцеві закінченім (синапси) на поверхні кровоносних капілярів задньої долі гіпофіза (нейрогіпофіза). Потрапляючи у кров, медіатор далі транспортується у передню долю гіпофіза (аденогіпофіз). Кровоносні судини на рівні аденогіпофіза знову поділяються на капіляри, що оплітають острівці секреторних клітин і, таким чином, через кров здійснюють вплив на активність утворення гормонів (прискорюють або уповільнюють). За схемою, що описана, саме і здійснюється взаємозв'язок у роботі нервової та ендокринної регулюючих систем. Крім зв'язку з гіпоталамусом, до гіпофіза надходять відростки нейронів від сірого горбка під'згірної частини великих півкуль, від клітин таламуса, що на дні III шлуночка стволової частини головного мозку та від сонячного сплетіння вегетативної нервової системи, які також здатні впливати на активність утворення гормонів гіпофізу. Основним гормоном гіпофіза є соматотропний гормон (СТГ) або гормон росту, який регулює ріст кісток, збільшення довжини і маси тіла. При недостатній кількості соматотропного гормону (гіпофункція залози) спостерігається карликовість (довжина тіла до 90-100 см., мала маса тіла, хоча розумовий розвиток може проходити нормально). Надлишок соматотропних гормонів у дитячому віці (гіперфункції залози) приводить до гіпофізарного гігантизму (довжина тіла може досягати 2,5 і більше метрів, розумовий розвиток найчастіше страждає). Гіпофіз виробляє, як вказувалось вище, адренокортикотропні гормони (АКТГ), гонадотропні гормони (ГТГ), та тиреотропні гормони (ТГГ). Більша або менша кількість вказаних вище гормонів (врегульованих від нервової системи), через кров впливає на активність, відповідно, надниркових, статевих залоз та щитовидної залози, змінюючи, в свою чергу, їх гормональну активність, а через це і впливаючи на активність тих процесів, що ними регулюються. У гіпофізі також виробляються меланофорний гормон, що впливає на колір шкіри, волосся та на інші структури організму, вазопресин, що регулює кров'яний тиск та водний обмін і оксітоцин, що впливає на процеси виділення молока, тонус стінок матки та ін. Гормони гіпофізу впливають також на вищу нервову діяльність людини. У період статевого дозрівання особливо активні гонадотропні гормони гіпофізу, які впливають на розвиток статевих залоз. Поява у крові статевих гормонів у свою чергу гальмує активність гіпофізу (зворотній зв'язок). Функція гіпофізу стабілізується у після пубертатний період (у 16 — 18 років). Якщо активність соматотропних гормонів зберігається і після завершення росту організму (після 20 — 24 років) то розвивається акромегалія, коли непропорційно великими стають окремі частини тіла, в яких ще не завершились процеси окостеніння (наприклад, значно збільшуються кісті рук, стопи ніг, голова, вуха та ін. частини тіла). За період росту дитини гіпофіз збільшується за масою у два рази (з 0,3 до 0,7 г). Епіфіз (маса до 0,2 г) найбільш активно функціонує до 7 років, а далі перероджується у неактивну форму. Епіфіз вважається залозою дитинства, так як ця залоза виробляє гормон гонадоліберін, гальмуючий до певного часу розвиток статевих залоз. Крім цього епіфіз регулює водно-сольовий обмін, утворюючи речовини, що подібні гормонам: ме-латонін, серотонін, норадреналін, гістамин. Існує певна циклічність утворення гормонів епіфіза в продовж доби: вночі синтезується мелато-нін, а в ночі — серотонін. Завдяки цьому вважається, що епіфіз виконує роль своєрідного хронометра організму, який регулює зміну життєвих циклів, а також забезпечує співвідношення власних біоритмів людини з ритмами навколишнього середовища. Щитоподібна залоза (маса до 30 грамів) розташована попереду гортані на шиї. Основними гормонами цієї залози є тіроксін, три-йодтіронін які впливають на обмін води і мінеральних речовин, на хід окислювальних процесів, на процеси згорання жиру, на ріст, масу тіла, на фізичний та розумовий розвиток людини. Найбільш активно залоза функціонує у 5-7 та у 13-15 років. Залоза виробляє також гормон ті-рокальцітонін, який регулює обмін кальцію та фосфору у кістках (гальмує їх вимивання із кісток і зменшує кількість кальцію у крові). При гіпофункції щитовидної залози діти затримуються у рості, у них випадає волосся, страждають зуби, порушується психіка і розумовий розвиток (розвивається захворювання мікседема), втрачається розум (розвивається кретинізм). При гіперфункції щитовидної залози виникає базедова хвороба ознаками якої є збільшення щитоподібної залози, вилучені очі, різке схуднення та ряд вегетативних порушень (підвищене серцебиття, пітливість та інше). Хвороба також супроводжується підвищенням дратівливості, стомлюваності, зниженням працездатності та ін. Параїцитоподібні залози (маса до 0,5 г) розташовані по заду щитоподібної залози у вигляді невеличких чотирьох доль. Гормоном цих залоз є паратгормон, який підтримує кількість кальцію у крові на постійному рівні (навіть, якщо треба, за рахунок вимивання його із кісток), а разом з вітаміном Д впливає на обмін кальцію і фосфору у кістках, а саме, сприяє накопиченню цих речовин у кістковій тканині. Гіперфункція залози приводить до надсильної мінералізації кісток і окостеніння, а також до підвищеної збудливості півкуль мозку. При гіпофункції спостерігається тетангя (судороги) і відбувається пом'якшення кісток. Вилочкова залоза (тімус), як і кістковий мозок, є центральним органом імуногенезу. Окремі стовбурні клітини червоного кісткового мозку потрапляють у тімус з током крові і в структурах залози проходять етапи дозрівання та диференціації, перетворюючись у Г-лім-фоцити (тімус — залежні лімфоцити). Останні знову потрапляють у кровоносне русло та розносяться по організму і створюють тімус — залежні зони у периферійних органах імуногенезу (селезінці, лімфатичних вузлах та ін.). Тімус створює також ряд речовин (тімозін, тімопо-етгн, тгмусний гуморальний фактор та ін.), які, швидше всього, впливають на процеси диференціації Г-лімфоцитів. Процеси імуногенезу детально описані в розділі 4.9. Тімус розташований за грудною кісткою і має дві долі, вкриті сполучною тканиною. Строма (тіло) тімуса має ретикулярну сітківку, у петлях якої розташовані лімфоцити тімуса (тімоцити) та плазматичні клітини (лейкоцити, макрофаги та ін.). Тіло залози умовно поділяється на більш темну (коркову) та мозкову частини. На межі коркової і мозкової частин виділяють великі клітини з високою активністю до ділення (лімфобласти), які вважаються ростковими точками, бо саме сюди потрапляють на дозрівання стволові клітини. Вилочкова залоза активно діє до 13-15 років — в цей час вона має найбільшу масу (37-39г). Після пубертатного періоду маса тімуса поступово зменшується: у 20 років вона становить в середньому 25 г, у 21-35 років — 22 г (В. М. Жолобов, 1963), ау 50-90 років — всього 13 г (XV. Krogman, 1976). Повністю лімфоїдна тканина тімуса не зникає до старості, але більша її частина заміщується на сполучну (жирову) тканину: якщо у новонародженої дитини сполучна тканина становить до 7 \% маси залози, то у 20 років це сягає до 40 \%, а після 50 років — 90 \%. Вилочкова залоза здатна також до строку стримувати розвиток статевих залоз у дітей, а самі гормони статевих залоз у свою чергу здатні викликати редукцію тімуса. Надниркові залози розташовані над нирками і мають масу при народжені дитини 6-8 г, а у дорослих — до 15 г кожна. Найбільш активно ці залози ростуть у період статевого дозрівання, а остаточно дозрівають у 20-25 років. Кожна надниркова залоза має два шари тканин: зовнішній (корковий) та внутрішній (мозковий). Ці залози виробляють багато гормонів, регулюючих різні процеси в організмі. У корі залоз утворюються кортикостероїди: мінералокортикоїди і глюкокортикоїди, що регулюють білковий, вуглеводний, мінеральний та водно — сольовий обмін, впливають на швидкість розмноження клітин, регулюють активізацію обміну речовин при м'язовій діяльності та регулюють склад формених елементів крові (лейкоцитів). Виробляються також гонадокортикоїди (аналоги андрогенів та естрогенів), що впливають на активність статевої функції та на розвиток вторинних статевих ознак (особливо у дитячому та у похилому віці). У мозковій тканині надниркових залоз утворюються гормони адреналін та норадреналін, які здатні активізувати роботу всього організму (аналогічно дії симпатичного відділу вегетативної нервової системи). Ці гормони мають виключно важливе значення для мобілізації фізичних резервів організму під час стресів, при виконання фізичних вправ, особливо в період важкої роботи, напружених спортивних тренувань або змагань. При надмірних хвилюваннях під час спортивних виступів у дітей іноді може відбуватись послаблення м'язів, пригнічення рефлексів підтримки положення тіла, за причини перезбудження симпатичної нервової системи, а також внаслідок надмірного викиду адреналіну у кров. За цих обставин може також спостерігатись підсилення пластичного тонусу м'язів з послідуючим оціпенінням цих м'язів або, навіть, оціпеніння просторової пози (явище каталепсії). Важливим є баланс утворення глюко- та мінералокортикоїдів. Коли недостатньо утворюється глюкокортикоїдів, то гормональний баланс зміщується в сторону мінералокортикоїдів і це, між іншим, може знижувати протидію організму що до розвитку ревматичних запалень в серці та суглобах, до розвитку бронхіальної астми. Надлишок глюкокортикоїдів пригнічує запальні процеси але, якщо це перевищення значне, то може сприяти зростанню кров'яного тиску, вмісту цукру у крові (розвитку так званого стероїдного діабету) і, навіть, може сприяти руйнуванню тканин серцевого м'яза, виникненню виразки стінок шлунку та ін. Підшлункова залоза. Ця залоза, як і статеві залози, вважається змішаною, тому що виконує екзогенну (виробництво травних ферментів) і ендогенну функції. Як ендогенна, підшлункова залоза виробляє в основному гормони глюкагон і інсулін, які впливають на вуглеводний обмін в організмі. Інсулін зменшує вміст цукру у крові, стимулює синтез глікогену у печінці та м'язах, сприяє засвоєнню м'язами глюкози, затримує воду у тканинах, активізує синтез білків та зменшує утворення вуглеводів з білків та жирів. Інсулін також гальмує утворення гормону глюкагону. Роль глюкагону протилежна дії інсуліну, а саме: глюкагон підвищує вміст цукру у крові, у тому числі за рахунок переходу глікогена тканин у глюкозу. При гіпофункції залози зменшується утворення інсуліну і це може викликати небезпечну хворобу — цукровий діабет. Розвиток функції підшлункової залози триває приблизно до 12 років життя дітей і, таким чином, вроджені порушення у її роботі найчастіше проявляються саме у цей період. Серед інших гормонів підшлункової залози слід виділити ліпокагн (сприяє утилізації жирів), ваготонін (активізує парасимпатичний відділ вегетативної нервової системи, стимулює утворення еритроцитів крові), центропегн (покращує застосування клітинами організму кисню). В організмі людини у різних частинах тіла можуть зустрічатись окремі острівці залозистих клітин, що утворюють аналоги ендокринних залоз і мають назву параганглії. Ці залози звично утворюють гормони місцевого призначення, що впливають на хід тих чи інших функціональних процесів. Наприклад, ентероензимні клітини стінок шлунку виробляють гормони (інкрети) гастрін, секретін, холецистокінін, які регулюють процеси перетравлення їжі; ендокард серця продукує гормон атріопептід, який діє знижуючи на об'єм і тиск крові. В стінках нирок утворюються гормони еритропоетін (стимулює продукцію еритроцитів) та ренін (діє на кров'яний тиск і впливає на обмін води та солей). Статеві залози як у жіночому так і у чоловічому організмі є змішаними залозами, бо здатні виробляти статеві гормони (ендогенна функція) та статеві клітини (екзогенна функція). З діяльністю статевих залоз пов'язана одна із найважливіших функцій організму — фізіологія статі і розмноження. Розмноження є однією із найважливіших якостей живої матерії, що призначена забезпечити збереження та примноження життя на землі. До складної функції розмноження у людей відносяться наступні процеси: утворення статевих гормонів і статевих клітин; статевий акт, що веде до запліднення; розвиток зародку і плоду в утробі матері; пологи; після пологове вирощування дитини. Регуляцію проходження і чергування вказаних процесів забезпечують гонадотропні гормони гіпофіза, статеві гормони, а також гормони надниркових залоз. Головною умовою реалізації функції розмноження є наявність статевих залоз та статевих органів чоловічого і жіночого типу, що достатньо розвинуті, нормально функціонують та здорові. Ці залози і органи обумовлюють первинні статеві ознаки, Розвиток чоловічих та жіночих залоз і органів розмноження супроводжується значними загальними змінами у всьому організмі і приводить до проявлення вторинних статевих ознак, Статеві залози закладаються ще у внутріутробному періоді, формуються впродовж всього періоду дитинства і визначають статевий розвиток дитини. Статеві залози належать до змішаних залоз. їх зовнішня секреція полягає в утворенні і виділенні назовні статевих, або зародкових клітин, а саме сперматозоїдів (у чоловіків) і яйцеклітин (у жінок). Внутрішня ж секреція статевих залоз пов'язана з утворенням і виділенням в кров статевих гормонів: чоловічих — андрогенів іжі-ночих — естрогенів. По функціональному значенню чоловічі і жіночі статеві гормони суттєво відрізняються один від одного, хоча в їх основі лежать близькі хімічні структури. Крім того слід зауважити, що чоловічі і жіночі статеві гормони постійно утворюються в статевих залозах як чоловіків, так і жінок, а вирішальне значення для визначення статі має лише їх кількісне співвідношення. У чоловіків статеві залози за добу утворюють від 3 до 10 мкг1 андрогенів і 5-15 мкг естрогенів; у жінок відповідно від 3 до 10 мкг андрогенів, але 18-36 мкг естрогенів. Роль статевих гормонів легко перевірити при пошкодженні або видаленні статевих залоз, що називається кастрацією. Якщо кастрація проведена в дитячому віці, то статеве дозрівання і розвиток вторинних статевих ознак взагалі не відбувається, а статеве ваблення пізніше навіть не з'являється. Кастрація, що проведена після статевого дозрівання, приводить до зворотного розвитку первинних статевих ознак і до часткової втрати вторинних статевих ознак (міняється характер ово-лосіння, деградують молочні залози та інше). Якщо в ранньому віці виробляється недостатня кількість гормону епіфіза ганадоліберіну (що до певного періоду повинен стримувати статеве дозрівання дітей), або має місце гіперфункція статевих залоз, то відбувається передчасне статеве дозрівання, швидке зростання тіла і прискорений розвиток вторинних статевих ознак. Порушення функції статевих залоз може приводити також до низки захворювань, серед яких виділяють: безпліддя; євнухоїдизм (недостатність у чоловіків чоловічих статевих гормонів); інтер-сексуальність (поява у чоловічому організмі ознак жіночого організму і навпаки); гермафродизм (одночасний розвиток в одному організмі чоловічих і жіночих статевих залоз та відповідних первинних і вторинних статевих ознак). Статева система чоловічого і жіночого організму має внутришні і зовнішні статеві органи. 1 1 мкг — мікрограм, що дорівнює тисячній долі міліграму У чоловіків до внутришніх статевих органів належать: статеві залози (сім'яники), що представлені парними яєчками з придатками яєчків; сім 'явивїдні протоки; сім 'яні бульбашки (пухирьці); пїдміхурова залоза (простата); цибулинна залоза та сім'явивідний (сечовий) канал. Зовнішніми статевими органами чоловічого організму є статевий член та мошонка. Остання має форму мішечка — термоса, в середині якого розташовані яєчка та придатки яєчок і призначена підтримувати у своїй порожнині температуру нижче чим в організмі на 1,5-3 °С (необхідна умова сперматогенезу). У яєчках розвиваються статеві клітини (сперматозоїди) та утворюються (у так званих клітинах Лейдіга) статеві гормони (андрогени), до числа яких відносяться: тестостерон (синтезується із ацетілхолес-терину), андростандіон (ізомер тестостерону, але в 6 разів менш активний від нього), андростерон (має властивості чоловічих та жіночих статевих гормонів, у 100 разів менш активний тестостерону) та естрогени. Тестостерон діє на обмін речовин, обумовлює розвиток вторинних статевих ознак та гальмує дію естрогенів. Розвиток статевих клітин у чоловіків (сперматогенез) йде непере-ривно, але для кожної окремої статевої клітини можна умовно виділити чоловічий статевий цикл, що відбувається у сім'яниках за схемою: спер-матогонїї —► сперматоцити —► сперматіди —► сперматозоїди (останні дозрівають у придатках яєчок в продовж 62-64 діб). Утворення сперматозоїдів починається з періоду статевого дозрівання (15-17 років) і закінчується з атрофією статевих залоз у віці 50-60 років, коли наступає чоловічий клімактеричний період. Якщо врахувати, що 1 мм3 сім'яної рідини (сперми) містить до 100 млн. сперматозоїдів, а лише за один статевий акт виділяється до 3 мм3 сперми, то зрозуміло, що за весь період життя у чоловіків утворюється астрономічна кількість статевих клітин. Кожен сперматозоїд людини має голівку з акросомою, шийку та хвостик {джгутик) і несе одинарний (гаплоїдний) набір хромосом (генетичної інформації). Сперматозоїди за допомогою джгутика здатні до самостійного руху із швидкістю до 3,5 мм/сек. (за годину можуть пройти шлях до 20 см!). В порожнині статевих органів жінки сперматозоїди зберігають здатність до руху в продовж 6-7 днів. Акросома містить фермент гіалуронідазу, який здатен розчинювати оболонку жіночої яйцеклітини, що потрібно для запліднення. Кожен придаток яєчка представляє собою копичення завитих ка-нальців довжиною до 6 м, рухаючись за якими в продовж 62-64 днів кожен із сперматозоїдів проходить остаточне формування і дозрівання. Сім'явивідні протоки мають довжину до 15-20 см і з'єднують придатки яєчків з сім'яними бульбашками (міхурцями), розташованими під нижнім краєм сечового міхура і де накопичуються сперматозоїди до їх викидання з організму. Стінки сім'яних бульбашок виробляють білковий секрет та слиз, що є розчинником для сперматозоїдів і разом з останніми утворює сім'яну рідину — сперму та слугує для самих статевих клітин джерелом живлення. Підміхурова залоза (простата) є залозисто — м'язовим утворенням, що за своєю функцією нагадує трьохходовий кран, який здатен переключати сечовивідну або сім'явивідну протоки на загальний сечовий канал статевого члену. Підміхурова залоза утворює також секрет простогландін, що активізує сперматозоїди сперми та стимулює збудження статевих органів під час статевого акту. Цибулинна залоза виробляє секрет, що змащує сечовий канал і полегшує викид сперми під час статевого акту. До внутришніх статевих органів жінок належать: парні статеві залози (яєчник); маткові труби; матка; та піхва. Зовнішніми статевими органами жіночого організму є переддвер 'я піхви, клітор, великі і малі соромливі губи та лобок. У яєчнику розвиваються статеві клітини (яйцеклітини) та утворюються статеві гормони (естрогени), до числа яких відносяться: естрон, естріол, естрадіол та андрогени (останні до певного періоду віддаляє початок менструації у жінок). Сам яєчник парне утворення, розташований у порожнині малого тазу і має кірковий та мозковий прошарки. У кірковому прошарку знаходяться фолікули (міхурці) з недозрілими яйцеклітинами. В обох яєчниках здорової жінки нараховується до 600 тис. первинних фолікулів, однак за весь період статевої активності тільки у 200-550 фолікулах дозрівають здатні до запліднення яйцеклітини. У мозковому прошарку розміщена велика кількість кровоносних судин та нервів. Жіночі статеві гормони є похідними холістерину та дезоксікор-тикостерону і синтезуються у зернистому прошарку фолікулів. Крім цього, у жовтих тілах яєчника, що утворюються на місці виходу з фолікулу дозрілої яйцеклітини, утворюється гормон вагітності — прогестерон. Фолікулярні гормони впливають на розвиток статевих органів і вторинних статевих ознак. їх дією обумовлена періодична поява менструації, а також розвиток і зростання молочних залоз. Прогестерон здійснює вплив на процеси, пов'язані з настанням і нормальним протіканням вагітності. Якщо на початку вагітності зруйнувати жовте тіло, то вагітність обривається і плід видаляється з організму. Під впливом прогестерону стінки матки розпушуються і готуються до надходження заплідненої яйцеклітини, яка потім може легко закріпитися в її розпушеній стінці. Наявність прогестерону в крові (при настанні вагітності) перешкоджає подальшому дозріванню фолікулів, а отже, і дозріванню нової яйцеклітини. В період вагітності прогестерон також активізує додаткове зростання молочних залоз, що сприяє підготовці організму до годування майбутньої дитини. Діючи на м'язи стінок матки, прогестерон перешкоджає їх скороченню, що має важливе значення для нормального протікання вагітності, оскільки скорочення стінок матки, викликане різними причинами (наприклад, гормоном задньої частки гіпофіза окси-тоцином), веде до припинення вагітності і викидню. Розвиток статевих клітин у жінок (оогенез) має назву жіночого статевого циклу і представляє собою процес періодичного дозрівання і виходу в матку здатної до запліднення яйцеклітини. Такі періодичні цикли у здорової жінки в період статевої активності (з 13-15 років до 45-55 років) повторюються через кожні 24-28 днів. Жіночий статевий цикл (овуляція) поділяється на наступні періоди: • передовуляційний, під час якого в організмі жінки йде підготовка до вагітності. Цей процес запускається інтенсивним утворенням фолікулостимулючих гормонів гіпофізу, що діють на залози яєчника, визиваючи підвищене утворення естрогенів. Естрогени у свою чергу визивають збільшення розміру матки, сприяють розростанню її слизової (міометрія), запускають періодичні скорочення маткових труб, а саме головне, стимулюють дозрівання одного або декількох фолікулів, найбільш великий і зрілий з яких отримує назву граафова пухирця (прозорого утворення, наповненого рідиною). Дозрівання фолікула триває в середньому 28 днів і до кінця цього терміну він переміщається до поверхні яєчника. За рахунок збільшення рідини в середині граафова пухирця, стінки його не витримують, лопаються і з нього дозріла яйцеклітина током рідини викидається у порожнину черева — починається овуляція. овуляційцний період характеризується тим, що із порожнини черева яйцеклітина током рідини направляється в маткову (Фалопієву) трубу (яйцепровід) і спочатку починає швидко рухатися вдовж неї під дією скорочень м'язів стінок та мерехтіння ворсинок епітелію (цей процес керується підвищеною кількістю естрогенів). Вцей момент на місці граафова пухирця, що лопнув, утворюється жовте тіло, яке починає інтенсивно виробляти гормон прогестерон. Насичення крові прогестероном починає гальмувати дію естрогенів, від чого падає активність яйцепроводів і яйцеклітина починає рухатись уповільнено і далі весь шлях до матки (12-16 см) проходить приблизно за 3 доби. Якщо у матковій трубі яйцеклітина зустрінеться із сперматозоїдами то відбувається її запліднення і таке запліднене яйце при потраплянні в матку закріплюється (імплантується) в її стінці — наступає вагітність. В цьому випадку статевий цикл переривається, жовте тіло зберігається і гальмує наступну овуляцію, а слизова матки ще більше розпушується. Якщо ж запліднення не відбулося, то жовте тіло зникає, а яйцеклітина видаляється з організму і створюються умови для дозрівання наступного фолікула — настає післяовуляційний період. післяовуляційний період у жінок проявляється видаленням з організму незаплідненої яйцеклітини, слизової матки та витіканням крові, що називається менструацією. Менструації наступають з моменту статевої зрілості і регулярно повторюється до 45-55 років, коли закінчується статеве життя жінки і наступає жіночий клімактеричний період. Незапліднена яйцеклітина, що потрапила у матку, живе в ній 2-3 дні, а потім не закріплюючись у стінку матки гине. В цей час ще продовжується активна діяльність жовтого тіла і прогестерон активно діє на гіпофіз, гальмуючи цим утворення фолікулостимулючих гормонів, що автоматично знижує синтез естрогенів у яєчниках. Так як нервових імпульсів від стінок матки про імплантацію яйцеклітини у гіпоталамус не потрапляє, то це зменшує утворення лютеінезуючих гормонів гіпофіза і, як результат, починається атрофія (розсмоктування, переродження) жовтого тіла, припиняється утворення прогестерону та починається регрес передовуляційних перебудов (зменшується кровозабеспечення матки, відмирають шари міометрія і так далі). Мала кількість естрогенів приводить до появи тонічних скорочень стінок матки, що веде до відторгнення слизової, яка разом з кров'ю утворює менструальні виділення. Менструація в середньому триває 3-5 днів; при кожній менструації втрачається від 50 до 250 мл крові. Після менструації настає період міжовуляційного спокію, який при 27-28 денному статевому циклі триває 12-14 днів, після чого всі періоди статевого циклу знову повторюється. Фізіологія запліднення і вагітності полягає в наступному. У жінки запліднення яйцеклітини можливо лише у перші 1-2 дні після овуляції, так як з третього дня яйцеклітина звично вкривається білковою оболонкою, яка протидіє проникненню в її середину сперматозоїдів. Сперматозоїди в порожнині жіночих статевих органів зберігають свою життєздатність, як вказувалось, в продовж 7 діб, але їх здатність до запліднення триває всього 4-5 діб. Сперматозоїди, що потрапили в піхву під час статевого акту, активізуються її кислим середовище і починають рухатися проти струму рідини, яка виділяється із статевих органів жінки із швидкістю 3-4 мм/сек. Таким чином вони поступово проходять шийку матки, її тіло і проникають у верхні відділи яйцепроводів де, при нагоді, один з них з'єднується з яйцеклітиною та запліднює її (це може відбутися навіть на поверхні яєчника). Для запліднення яйцеклітини треба щоб в її середину потрапив 1 сперматозоїд, але це можливо лише при допомозі мільйонів інших сперматозоїдів, що має назву поліспермії. Діло в тому, що тільки у випадку оточення яйцеклітини густим шаром великої кількості сперматозоїдів, кожен з яких виділяє із своєї акросоми краплинку ферменту гіалуронідази, їм вдається спільними зусиллями розчинити желатинову оболонку яйцеклітини і надати можливість одному із цих сперматозоїдів потрапити в її порожнину, чим і визвати запліднення. Коли голівка одного із сперматозоїдів входить в яйцеклітину, то остання миттєво покривається щільною білковою оболонкою, що ізолює її від решти сперматозоїдів (іноді, при проникненні у яйцеклітину двох або більше сперматозоїдів, можливий у подальшому розвиток декількох од-нояйцевих близнюків). Якщо у статевих органах жінки мало сперми, то запліднення може взагалі не відбутися. Процес запліднення полягає у зливанні гаплоїдного набору із 23 хромосом жіночої і чоловічої статевих клітин у диплоїдний набір (23 + 23=46) хромосом майбутнього організму. Після запліднення утворюється зігота і починається швидке та непереривне ділення клітин яйця, а навколо нього розростається щільна ворсинчаста оболонка. З цього моменту починається розвиток майбутнього організму (бластуляція, гаструляція, а потім всі інші етапи ембріонального та плідного періодів життя дитини). Приблизно на 8 день по заплідненню яйце опускається у порожнину матки, його оболонка починає виробляти речовину, що руйнує слизову матки і дозволяє яйцю погрузитись в її розпушену до цього моменту товщу, закріпитись в ній і почати розростання. Цей процес має назву імплантації яйця. Іноді запліднена яйцеклітина не доходить до матки і прикріпляється до стінки маткової труби; в цьому випадку наступає позаматкова вагітність. Якщо імплантація яйця відбулася, то від стінок матки до гіпоталамуса і гіпофіза налаштовується потік відповідних нервових імпульсів, в результаті чого активність утворення гонадотропних гормонів гіпофіза не знижується, жовте тіло продовжує розростатися, що збільшує утворення прогестерону і активізує всі перебудови організму жінки, які пов'язані з її вагітністю. Гормон жовтого тіла сприяє збереженню плоду в матці, перешкоджає дозріванню чергового фолікула протягом всієї вагітності і впливає на зростання молочних залоз, підготовлюючи їх до годування дитини. Під дією прогестерону при першій вагітності розвиток молочних залоз починається з росту протоків, а далі поступово розростаються і залозисті дольки грудей, збільшуючи загальні розміри останніх. У другій половині вагітності, яка всього в нормі триває 260-280 діб, жовте тіло і плацента (оболонка навколо плоду) починають синтезувати гормон релаксин, який діє на кістки тазу, сприяючи їх розходженню під час пологів. Плацента плоду виробляє також велику кількість естрогенів (до 50 мг за добу, тоді як до вагітності їх загальна кількість у крові не перебільшує 0,4 мг), прогестерон та хоріонічний гонадотропін (останній захищає від дегенерації жовте тіло в продовж всього періоду вагітності). Вказані гормони сумісно також блокують до певної пори дозрівання нових фолікулів, стимулюють зростання розмірів матки та молочних залоз. Після пологів, коли плацента та її гормони зникають, різко активізується утворення гормону гіпофіза — пролактину, що «вмикає» секрецію молока. Молочна залоза починає діяти з дня народження дитини, але виділення справжнього молока настає тільки на 3-й день годування. Рідина, що виділяється в перші 2-3 дні по складу значно відрізняється від молока (май же не містить білка казеїну) і має назву молозиво. Молоко матері є необхідним і єдиним продуктом для живлення новонародженого, так як співвідношення кількісних і якісних його складових якнайкраще відповідає потребам організму, що росте. Білий колір і непрозорість молока обумовлені тим, що в його складі у зваженому стані знаходяться дрібні краплинки жиру (до 4-6 млн таких крапель в 1 мл молока). Материнське молоко складається з води, органічних і неорганічних речовин. Від загального об'єму у його складі міститься: жиру 2-4 \%; білків (казеїну, молочного альбуміну і глобуліну) — до 4-5 \%, вуглеводів (цукру лактози) — до 3-6 \%, мінеральних солей (фосфорнокислих, сірчанокислих і хлористих з'єднань натрію, калію, кальцію і деяких інших елементів) — до 0,75 °\%. У молоці також є вітамін А, вітаміни групи В, СіЕ. Цінність материнського молока полягає ще і в тому, що воно містить антитіла, що оберігають маленьких дітей від деяких інфекційних захворювань. Із зростанням дитини склад молока матері міняється відповідно до потреб організму. Розвиток статевої функції у дітей. Період життя дітей, коли відбувається їх прискорений статевий розвиток і досягнення статевої зрілості називається періодом статевого дозрівання, який припадає в основному на підлітковий вік. Статеве дозрівання дівчаток звично випереджає статеве дозрівання хлопчиків, а також є значний індивідуальний розкид в термінах і темпах цього дозрівання. На хід статевого дозрівання впливає як гормональний статус самого організму (активність гіпофіза, епіфіза та надниркових залоз), так і ряд зовнішніх факторів (спадкові особливості, стан здоров'я, характер живлення, режим праці та відпочинку, особливості клімату, побутові та соціально-економічні умови життя та ін.). Статевий розвиток звично гальмується при несприятливих побутових умовах, при непомірно інтенсивних заняттях спортом або важкою фізичною працею, при неповноцінній їжі (недостатньому вмісті білків, жирів, вуглеводів та вітамінів), при тяжких або повторних (хронічних) захворюваннях. У великих містах статеве дозрівання підлітків звичайно наступає раніше, ніж в сільській місцевості. Статеве дозрівання пов'язане перш за все з розвитком первинних і появою вторинних статевих ознак. До первинних статевих ознак, як вказувалось, відноситься розвиток статевих залоз і статевих органів: у дівчат — яєчників, піхви, матки, яйцепроводів; у хлопців — сім'яників, статевого члену, передміхурової залози. В період статевого дозрівання у жінок налагоджується утворення зрілих яйцеклітин, аучо-ловіків — сперматозоїдів. Вторинними статевими ознаками у жінок вважається особливості розвитку гортані, скелету і м'язів за жіночим типом, поява волосся на лобку і під пахвами, розвиток грудних (молочних) залоз, поява своєрідної округлості форм, зміна форми тіла, поява інтересу до іншої статі, зміна психіки і поведінки. У чоловіків вторинними статевими ознаками вважається поява вусів і бороди, збільшення щитовидного хряща гортані, поява кадика, зміна голосу, поява волосся на лобку, під пахвами та на тілі, розвиток скелету, м'язів і форми тіла за чоловічим типом, поява інтересу до іншої статі, а також зміна психіки і поведінки. Період статевого дозрівання пов'язаний з глибокими морфологічними і функціональними змінами всіх органів і організму в цілому. Змінюються взаємини ендокринних залоз і, перш за все, гіпоталамо-гі-пофізарної системи. Під впливом соматотропного гормону гіпофіза посилюється зростання тіла в довжину. Гіпофіз також стимулює діяльність щитовидної залози, посилює діяльність надниркових та статевих залоз. Зростання секреції статевих гормонів саме і сприяє розвитку так званих вторинних статевих ознак. Статеве дозрівання не плавний процес і має певні стадії, кожна з яких характеризується специфікою функціонування залоз внутрішньої секреції та всього організму в цілому. Стадії визначаються за сукупністю первинних і вторинних статевих ознак. Як у хлопчиків, так і у дівчаток виділяють 5 стадій статевого дозрівання. стадія: предпубертатна, або період дитинства, охоплює весь період життя дитини, безпосередньо передуючий статевому дозріванню: у дівчаток — до 8-9 років; у хлопців ця стадія триває на 1,5-2 роки більше, а саме до 9-10 років. В крові як хлопчиків так і дівчаток цього вікового періоду спостерігається однакова кількість обох статевих гормонів (андрогенів і естрогенів), що є похідними тільки надниркових залоз. Узв'язку з цим в організмі дітей залишаються не до розвинуті первинні статеві ознаки і повністю відсутній розвиток вторинних статевих ознак. стадія: початок пубертату, або початок підліткового періоду. У дівчаток це триває з 8-9 до 10-11 років та характеризується початком зростання внутрішніх статевих органів: матки, маткових труб, яєчників і піхви; в 10 років починається набухання молочних залоз; з'являється невелике оволосіння уздовж статевих губ. У хлопчиків ця стадія триває з 9-10 до 11-12 років і пов'язана із збільшенням розмірів зовнішніх статевих органів та статевих залоз (збільшенням розмірів яєчок); з'являється також невелике оволосіння на лобку (однак волосся ще рідкісне і пряме). Як у хлопців так і у дівчат в цей період посилюється виділення статевих гормонів, активізується функція надниркових залоз. З початком пубертату різко активізується гіпофіз, збільшуються його гонадотропна і соматотропна функції. Посилення секреції соматотропного гормону на цій стадії більше виражене у дівчаток, що обумовлює більш значну активізацію їх ростових процесів (дівчата починають переганяти у рості хлопчиків). Таке прискорення зростання довжини тіла дітей дістало назви «пубертатного стрибка». У дівчаток «стрибок зростання» відбувається в 11-13 років, у хлопчиків — в 13-15 років. В указані періоди життя хлопців і дівчат прирости довжини тіла різко збільшуються (другий період прискореного росту) і досягають 8-10 см за рік. стадія: перший період пубертату (початок підліткового віку). У дівчаток це період з 12 до 13 років і він полягає у подальшому рості внутришніх і зовнішніх статевих органів, молочних залоз. Оволосіння розповсюджується у напрямку до лобка та з'являється в області пахвових западин. Відбувається подальше збільшення вмісту у крові гонадотропних (фолікулостимулюючих) гормонів гіпофіза. 3 13 років може спостерігатись нерегулярне дозрівання окремих яйцеклітин та з'являються перші менструації. Такі менструації можуть продовжуватися до 7-9 днів, іноді супроводжуються значними болями, ана-ступне їх повторення звично затримується на декілька місяців, а іноді на цілий рік і більше. У хлопчиків цей період триває з 13 до 14 років і пов'язаний з подальшим збільшенням яєчок та статевого члена (в основному в довжину). Волосся на лобку стає темнішим, грубішим, починає розповсюджуватися на зони проміжності. Активізується функція статевих залоз. Зрілі чоловічі статеві клітки (сперматозоїди) починають утворюватися в яєчках вже у віці 13-14 років, тому в цей період можуть з'являтися перші самопроїзвольні виверження сім'я, що звичайно відбувається під час сну і має назву полюції. У здорових хлопчиків, які нормально розвиваються, увіці 13-14 років спостерігається збільшення сосків і навіть незначне припухання рудиментів молочних залоз. Ці зміни пояснюються реакцією зачатків тканини молочної залози на різке збільшення виділення статевих гормонів, але ці явища скороминущі і самостійно зникають до 14-15 років. У хлопчиків з 13-14 років посилюється також секреція соматотропного гормону гіпофіза, що обумовлює початок прискореного зростання довжини їх тіла («стрибка зростання») за рахунок чого вони поступово починають доганяти і переганяти у рості дівчат. З 12-13 років у хлопців починається інтенсивне зростання щитовидного хряща гортані, добре помітного на передній поверхні шиї у вигляді випинання (так званого «адамова яблука» або кадика), що обумовлює ламку голосу. IV стадія: другий період пубертату (продовження підліткового віку). У дівчаток це триває з 14 до 15 років під час яких продовжують інтенсивно розвиватися статеві органи, завершується ріст і розвиток молочних залоз, триває оволосіння лобка та пахв по дорослому типу, але воно залишається менш поширеним. Дозрівання яйцеклітин в яєчниках у більшості дівчат поступово набуває певної періодизації, що сприяє нормалізації регулярних менструацій, але приблизно у 10-12 \% дівчат віком 13-14 років менструальні цикли можуть ще залишатися не регулярними. Тільки у віці 15-16 років функція яєчників у здорових дівчат звично набуває циклічного характеру, типового для дорослої жінки; у них починає утворюватись достатня кількість статевих гормонів і менструації нормалізуються. Це так званий фізіологічний період становлення менструальної функції. Слід підкреслити, що нерегулярні менструації після 15 років вказують на відхилення від нормального статевого розвитку і вимагають спеціального лікарського обстеження. З 14 років у дівчат починаються зміни у розподілі жирової тканини: збільшується відкладення жиру на стегнах, в області живота і плечового поясу і, таким чином, починає формуватися жіночий тип тіла. Помітні зміни відбуваються і в будові скелета, особливо кісток тазу, які значно збільшуються завширшки. На цій стадії посилено починають вироблятися статеві гормони (естрогени), а вміст соматотропного гормону в крові знижується і темпи росту тіла дівчат падають. У хлопчиків юнацька стадія статевого дозрівання приходиться на 16 років і характеризується збереженням в крові високого рівня соматотропного гормону та андрогенів, що визначає прискорену швидкість їх росту. З цього моменту хлопці починають переганяти дівчат за показниками зростанні довжини тіла. Продовжують збільшуватись розміри зовнішніх статевих органів, остаточно змінюється голос (стає більш низьким, грубішим), з'являються юнацькі вугри, в основному завершується оволосіння пахв і лобку та починається оволосіння тіла. Волосся на обличчі з'являється спочатку на верхній губі, потім на щоках та підборідді. У хлопців цього періоду спочатку поступово формується здатність здійснювати статевий акт, потім здатність до еякуляції (виверження сім'я) і далі — здатність до запліднення. V стадія: завершення пубертату (настання біологічної статевої зрілості — юнацький період). Під час цієї стадії, що припадає для дівчат на 17 років, а для хлопців на 17-18 років всі анатомічні і функціональні перебудови, зв'язані з статевим дозріванням, завершуються. У здорових дівчат, що нормально розвиваються, встановлюється регулярний нормальний статевий цикл і характерні жіночі риси форм тіла. Статевий цикл вважається нормальним, коли менструації наступають через однакові проміжки часу, тривають однакове число днів з однаковою інтенсивністю. Нормальна менструація в середньому продовжується, як вказувалось, від 3 до 5 днів і за цей час виділяється близько 50-250 см3 крові. Якщо менструації встановилися, то вони повторюються через кожні 24-28 днів. У хлопчиків на стадії завершення пубертату остаточно розвиваються статеві залози та статеві органи, стабілізується утворення сперми, в основному завершується розвиток вторинних статевих ознак по типу чоловічого організму, формується специфічний чоловічий тип оволосіння лобка (волосся розповсюджується конусоподібно до області пупка). В кінці періоду статевого дозрівання з'являється волосся на передній поверхні грудної клітки. Слід вказати, що інтенсивність розвитку волосяного покриву у чоловіків в значній мірі визначається спадковими, генетичними чинниками, від яких залежить і поширеність волосяного покриву. В період статевого дозрівання у хлопчиків, окрім названих змін, відбувається інтенсивний розвиток мускулатури, що в подальшому обумовлює більшу, ніж у дівчат, м'язову силу. До кінця статевого розвитку у віці 15 років у дівчат і 16 років у хлопців утворення соматотропних гормонів зменшується і, як результат, річний приріст довжини тіла спочатку зменшується і може складати всього 0,5-2 см за рік, а з віку 19-20 років у дівчат і 21-24 роки у хлопців звично повністю припиняється. За інтенсивним зростанням кісткового скелета і м'язової системи у підлітків не завжди встигає розвиток внутрішніх органів (серця, легенів, шлунково-кишкового тракту), що може стати причиною різноманітних тимчасових функціональних розладів в організмі дітей. Це обов'язково слід враховувати при організації як навчальної, так і фізичної (в тому числі спортивної) роботи підлітків. Так, наприклад, ріст серця звично випереджає в зростанні кровоносні судини, унаслідок чого кров'яний тиск може підвищуватися (проявляється так звана підліткова гіпертонія), що в свою чергу утрудняє роботу самого серця. В той же час бурхлива перебудова всього організму, що відбувається в період статевого дозрівання, пред'являє підвищені вимоги саме до роботи серця. Вре-зультаті може проявлятись серцева недостатність («юнацьке серце»), що нерідко приводить до запаморочень і, навіть, до короткочасних непритомних станів із-за спазмів мозкових судин. Можуть спостерігатись також головні болі, швидка стомлюваність, періодичні напади млявості, похолодіння кінцівок. Із закінченням періоду статевого дозрівання ці порушення зазвичай зникають безслідно. На етапі статевого дозрівання, узв'язку з загальною активацією гіпоталамуса, зазнають істотних змін функції центральної нервової системи. Значно змінюється емоційна сфера: емоції підлітків стають рухомими, мінливими, суперечливими. Підвищена чутливість характеру дітей нерідко поєднується з черствістю, соромливістю, з нарочитою розбещеністю. Звично проявляється надмірний критицизм і нетерпимість до батьківської опіки. В цей період іноді відбувається зниження розумової і фізичної працездатності, спостерігаються невротичні реакції, роздратованість, плаксивість (особливо у дівчаток в період перших менструацій). У підлітковому (перехідному) віці інтенсивно формується особа підлітка, виникає відчуття дорослості, змінюються відносини до представників протилежної статі. До дітей, в цей період їх життя, потрібне особливо чуйне відношення батьків і педагогів. Не слід спеціально привертати увагу підлітків до складних змін в їх організмі, психіці, проте важливо роз'яснювати закономірність і біологічний сенс цих змін. Мистецтво вихователя полягає в тому, щоб знайти такі форми і методи роботи, які б перемикали увагу підлітків на багатообразні види суспільно-корисної діяльності, відволікали їх від сексуальних переживань (наприклад, в цей період доцільно підвищувати вимоги до якості навчання, праці, поведінки, занять спортом та ін.). Разом з тим дуже важливо тактовне, шанобливе відношення дорослих до ініціативи і самостійності підлітків, уміння направити їх енергію в правильне русло. В період статевого дозрівання важливе значення має створення умов для нормального фізичного розвитку юнацького організму. Необхідне різноманітне, достатнє живлення з великою кількістю вітамінів, а також тривалі перебування на свіжому повітрі, заняття спортом, тощо. Особливої уваги педагогів потребує період настання біологічної статевої зрілості дівчат і юнаків. У дівчат перші менструації іноді супроводжуються поганим загальним станом, слабкістю, болями або значною втратою крові. Може бути також незначне підвищення температури, блювота, пронос або запор, запаморочення. Невірно, що під час менструації треба обов'язково лежати. При доброму самопочутті потрібно вести звичайний спосіб життя, продовжувати займатися ранковою гімнастикою і нескладними фізичними вправами. Забороняються на цей час вправи, пов'язані із стрибками, їзда на велосипеді, підняття тяжких речей. Не рекомендується також кататися на ковзанах, лижах, здійснювати тривалі піші переходи, приймати гарячі ванни, купатися та загоряти. Різноманітні нервові потрясіння, сильний фізичний біль, переїзд з півночі на південь, з низовини в гори можуть порушити менструальний цикл, а тривала, виснажлива робота, хронічна перевтома можуть навіть викликати припинення менструацій. Якщо менструації проходять із значними болями, занадто рясні на кровотечі то слід звернутися до лікаря. При менструаціях, що супроводжуються погіршенням загального стану організму, дівчата потребують звільнення від занять або роботи. Під час менструацій дівчата повинні оберігатися переохолоджування, особливо ніг і нижньої частини черева. Не можна сідати на холодні камені і інші охолоджені предмети. З харчового раціону під час менструації слід виключити такі сильно збудливі речовини, як оцет, гірчиця, перець, хрін. Не можна пити пиво, вино і інші алкогольні напої, оскільки унаслідок посилення кровотоку це може привести до збільшення менструальних кровотеч. Особливо слід стежити за своєчасним спорожненням сечового міхура і кишок, бо їх переповнювання приводить до зсуву матки, що може послужити причиною болів та затримки виділень. Під час менструації необхідно особливо ретельно стежити за чистотою свого тіла, оскільки внутрішня поверхня матки при цьому кровоточить, перетворюється на своєрідну поверхню відкритої рани, де хвороботворні мікроби можуть знайти сприятливі умови для свого розвитку. У хлопчиків в період статевого дозрівання можуть відбуватися, як вказувалось вище, мимовільні виверження сім'я — полюції (від лат. роїіисіо — бруднення), що найчастіше має місце під час сну. Поява першої полюції свідчить про те, що у хлопчика почали вироблятися сперматозоїди. Змішуючись з виділеннями сім'яних бульбашок і під-міхурової залози, вони у вигляді сперми накопичуються в статевих шляхах і природним чином після напруги статевого члена видаляються у вигляді нічних мимовільних вивержень. Перші полюції звично відбуваються приблизно в 15-16 років. З того часу полюції можуть бути навіть у дорослого чоловіка при тривалій статевій стриманості. За допомогою полюцій організм звільняється від надлишку сперми і статевої напруги. Це вельми доцільна і природна реакція організму, що створює фізіологічні умови для статевої стриманості. Таким чином факт полюції є абсолютно нормальним, фізіологічним явищем, тому їх не треба ні побоюватися, ні соромитися і після них не буває ніяких розладів статевої функції. Полюції звично виникають від 1-3 разів на місяць до 1 разу в 1,5-2 місяці. В середньому полюції з'являються з перервами від 10 до 60 днів. Якщо полюції спостерігаються щоночі або навіть кілька разів за ніч, то у такому разі слід звернутися до лікаря. Щоб полюції не повторювалися дуже часто, хлопцям не рекомендується на ніч їсти гострі блюда, пити багато рідини, вкриватися занадто теплою ковдрою, спати в плавках або тісних трусиках. Ліжко повинне бути не дуже м'яким. Крім того, необхідно тримати в чистоті крайню плоть статевого члена. У підлітків обох статей нерідко спостерігається онанізм. Особливо схильні до онанізму підлітки з нестійкою психікою, а також ті, які мають фізичні вади розвитку, що заважають їм брати активну участь у відповідних віку заняттях, праці і розвагах. Невірно розглядати онанізм як «хворобу віку». Проте онанізм може бути і слідством запальних змін статевих органів у дівчаток і хлопчиків. Свербіння в області зовнішніх статевих органів унаслідок зараженості глистами-гостриками може стати однією з причин онанізму у дітей. За даними психоневрологічних спостережень, стійкий онанізм нерідко спостерігається у дітей при певних психічних захворюваннях. Тільки переконавшись у тому, що онанізм не є симптомом певного захворювання, слід проводити відповідну індивідуальну роз'яснювальну і виховну роботу. Необхідно мати на увазі, що біологічну статеву зрілість не можна ототожнювати з соціальною зрілістю. Хоча при настанні менструації дівчина може завагітніти, її організм ще не готовий до нормального статевого життя. У рівній мірі це відноситься і до підлітків — хлопців, у яких в сім'яній рідині можуть бути зрілі сперматозоїди. Статеве дозрівання хлопчиків-підлітків навіть у фізіологічному плані відбувається протягом всього юнацького віку. Соціальною статевою зрілістю можна вважати тільки вік повного статевого дозрівання (дівчата після 17-18 років, а хлопці після 19-20 років), коли завершується формування особи і настає фізична, духовна та цивільна зрілість. Соціальна статева зрілість передбачає можливість не тільки зачати дитину, але і здатність батьків забезпечити якнайкращі умови для виношування і вигодовування дитини та її подальшого нормального всебічного розвитку. 4.6. Розвиток опорно-рухового апарату дітей Опорно — руховий апарат складається із скелету (кісток), м'язів, зв'язок та суглобів. Ці структури утворюють порожнини для внутрішніх органів, захищають внутрішні органи, а також забезпечують рухові акти. Скелет (рис. 24) утворює структурну основу тіла, визначає його форму і розміри. У скелеті дорослої людини налічується більше 200 кісток, які перш за все виконують опорну функцію та є своєрідними важелями при здійсненні рухових актів. Разом з цим кістки беруть активну участь у процесах обміну речовин: накопичують мінеральні солі і, при необхідності, постачають їх організму (в основному солі кальцію та фосфору). У кістках також міститься кровотворна тканина — червоний кістковий мозок. Кістки містять приблизно 60 \% мінеральних речовин, 30 \%
органічних компонентів (в основному білок осеїн та тіла кісткових клітин —
остеобластів) і 10 \% води. Така сполука речовин у будові кісток забезпечує їм
значну міцність (у 30 разів міцніше цегли і у 2,5 рази міцніше граніту) і
велику пружність, еластичність і в'язкість (у 9 разів перебільшує в'язкість
свинцю). Кістки характеризуються значним запасом надійності (наприклад,
стегнова кістка витримує навантаження у 1,5 тони). У дітей трубчасті кістки
ростуть у довжину за рахунок хрящів між кінцями кісток (епіфізами) і їх тілом
(діафізом), а у товщину — за рахунок поверхневої тканини — окістя. Плоскі
кістки ростуть у всіх напрямках тільки за рахунок окістя. На момент закінчення росту тіла людини хрящі у багатьох кістках замінюються на кісткову тканину. Розвиток скелету у чоловіків закінчується у 20-24 роки, а у жінок — у 17-21 рік. Окремі кістки і, навіть, частини скелету дозрівають в різні періоди. Так, до 14 років окостенінням охоплено тільки середні частини хребців, тоді як інші їх відділи залишаються хрящовими і лише у 21-23 роки вони повністю стають кістковими. До цього ж періоду в основному завершується окостеніння і більшості інших кісток скелету. Важливим етапом у розвитку скелета людини є формування та закріплення згинів хребта (рис. 25), які поділяються на такі, що направлені опуклою стороною вперед і називаються лордозами (мають місце в області шиї та поперекового відділу хребта) і такі, що направлені назад і називаються кіфозами (грудний та крижовий відділи хребта). Наявність
лордозів та кіфозів необхідне явище, обумовлене прямостоячою позою людини при стояні та ходінні; це також потрібно для підтримки рівноваги тіла та забезпечення функції амортизації при пересуванні, стрибках та ін. Сагітальні (при погляді з боку) згини хребта з'являються з моменту, коли діти починають піднімати голову, сідати, вставати та ходити (увіці до 1 року). До 5-6 років згини хребта мало фіксовані і якщо дитина лягає, то найчастіше ці згини зникають (вирівнюються). Закріплення згинів хребта відбувається поступово: до 7-8 років формуються лише шийний та грудний згини, адо 12-14 років — лордоз поперекового відділу хребта та кіфоз крижового відділу хребта. Остаточне закріплення лордозів та кіфозів завершується з окостенінням хребців хребта (1720 років). У фронтальній проекції (при погляді спереду або з заду) нормально розвинутий хребет повинен бути рівним. Відхиленнями від нормальної форми хребта можуть бути: випрямлений хребет, коли недостатньо розвинуті лордози і кіфози за причин, наприклад, мало рухомості дитини; лордотичний або кіфатичний хребет, коли збільшені, відповідно, лордози або кіфози. Згини хребта вліво або в право обумовлюють сколіотичну форму хребта. Форми хребта створюють відповідні форми постави (осанки) тіла: нормальну, випрямлену, лордотичну, кіфатичну (сутулу) або сколіотичну. Разом з формуванням хребта у дітей розвивається і грудна клітка, яка набуває нормальної циліндричної форми, як у дорослих, приблизно у 12-13 років, а далі може до 25-30 років збільшуватись лише за розмірами. Відхиленнями у розвитку форми грудної клітки найчастіше бувають: конічна форма (звужена до верху) та сплощена форма (зменшені переднє-задні розміри). Різноманітні відхилення від розвитку нормальних форм хребта та грудної клітки можуть негативно впливати не тільки на поставу тіла, але і порушувати нормальний розвиток внутрішніх органів, погіршувати рівень соматичного здоров'я. До відхилень форм хребта та грудної клітки у дітей можуть приводити неправильне сидіння за партою або столом (згинання у бік, низькі нахили над партою або лягання на край стола та ін.), неправильна поза при стоянні та ходьбі (опускання одного плеча нижче другого, опускання голови, сутулість), фізичні перенавантаження, особливо піднімання та перенос тяжких речей, в тому числі, в одній руці. Для профілактики та запобігання відхилень у розвитку скелета тулуба необхідно дотримуватись гігієнічних вимог роботи за столом (партою) та гігієни фізичних навантажень. Нормальному розвитку хребта та грудної клітини в великій мірі сприяють раціональні фізичні вправи. Спеціальні фізичні вправи можуть бути також одним із найефективніших заходів усунення відхилень розвитку скелету, в тому числі сутулості, сколіозу та ін. Скелет верхніх кінцівок складається з плечового поясу верхніх кінцівок, що включає дві лопатки та дві ключиці, і скелету вільної верхньої кінцівки. Остання в свою чергу складається з плечової кістки, кісток пе-редплеччя (ліктьовоїта променевої) і кісток кисті (8-й кісток зап 'ястка, 5-й кісток п 'ястка та кісток фалангів пальців: великий палець — 2, інші пальці — по 3 фаланги). Скелет нижніх кінцівок складається із кісток тазового поясу і кісток вільної нижньої кінцівки. Тазовий пояс, у свою чергу, утворюють крижова кістка (п'ять крижових хребців, що зростаються), куприк та три пари тазових кісток (по дві клубових, сідничних та лобкових). Уно-вонародженої дитини кістки тазового поясу з'єднуються хрящами. З 5-6 років починається зрощування хребців крижового відділу хребта та кісток тазу, яке завершується у 17 — 18 років. До цього віку дуже небезпечно дітям стрибати з великої висоти (більше 0,7-0,8 м), особливо дівчатам, так як це може привести до зміщень кісток тазу і їх неправильному зростанню. В результаті можуть виникати різноманітні порушення розвитку органів малого тазу, а у дівчат, як майбутніх жінок, ще і ускладнення при вагітності та при народженні дитини. До аналогічних наслідків може привести також піднімання і перенос тяжких речей (до 13-15 років — більше 10 кг), або постійне використання дівчатами до 13-14 років взуття на високому каблуці (небезпечна висота підбору взуття для дітей не більше 3 см). Скелет вільної нижньої кінцівки складається із стегнової кістки, малої та великої кісток гомілки та кісток стопи. Стопа утворена кістками передплесна (7 кісток), плесна (5 кісток) та фалангів пальців (такі, як і на руці). Всі кістки стопи з'єднані міцними зв'язками і при нормальному розвитку сама стопа набуває вгнутої форми склепу, що забезпечує ефект пружини (амортизатора) і пов'язане з прямоходінням людини. Стопа у формі склепу значно зменшує поштовхи тіла при ходінні, бігу і переносі вантажів. У новонародженої дитини склепу (зводу) стопи нема і вона плоска. Склеп стопи формується разом з початком ходіння дитини і остаточно закріплюється у 14-16 років. При тривалому стоянні, сидінні, переносі значних вантажів, при використанні вузького та перегріваючого стопи взуття, при стрибках з висоти більше 1мзв'язки стопи у дітей можуть розтягуватись і тоді стопа редуційно сплощується. Людина з плоскими стопами швидко втомлюється при ходінні і стоянні, зменшує показники швидкості бігу, стрибків і, фактично, є певним інвалідом. Запобігти сплощенню стопи дозволяють ходіння босоніж (особливо по піску, або гальці), фізичні вправи для закріплення зв'язок стопи, помірні стрибки, біг, заняття руховими спортивними ігрищами, використання зручного взуття. Оцінити стан стопи можна шляхом отримання відбитку стопи на підлозі чи на папері (наприклад, мокрої стопи на листку газети). На рис. 26 приведені форми стопи з різним ступенем сплощення. Наявність сплощення стопи можна об'єктивно оцінювати за плантографічною методикою В. А. Яралова-Яраленда. Для цього на
Якщо внутрішній згин контуру відбитка стопи не доходить до лінії АС, або лише доходить до неї то констатується нормальна стопа (І); якщо контур відбитка знаходиться між лініями АВ і АС, то стопа сплощена (II), а якщо контур відбитка стопи доходить тільки до лінії АВ то стопа плоска (III). Скелет верхніх та нижніх кінцівок у дітей розвивається до 18-20 років. З 6-7 років у хлопчиків і у дівчат починаються інтенсивні процеси окостеніння дрібних кісток зап'ястка, але з 10-12 років починають виникати статеві відмінності у швид
кості процесів окостеніння: у хлопчиків ці процеси уповільнюються і окостеніння затримується на 1-1,5 роки. Окостеніння фалангів пальців у більшості дітей завершується у 11-12 років, азап'ястка — у 12-13 років з чим пов'язано, наприклад, закріплення остаточного почерку письма. Не сформована кість руки дітей швидко втомлюється (наприклад, при тривалому фізичному навантаженні, або письмі). Разом з цим помірні та доступні фізичні рухи сприяють розвитку і навіть, до пори, затримують процеси окостеніння. Наприклад, гра на музичних інструментах затримує окостеніння кісток флангів пальців і вони триваліше ростуть у довжину — виростають так звані «пальці піаніста». Скелет голови у людини має назву черепа іоб'єднує два відділи: мозковий і лицевий. Череп складається близько із 23 кісток, які у дитини з'єднуються хрящами, окрім нижньої щелепи, яка має суглоб. Основними кістками мозкового відділу черепа є непарні лобна, клиноподібна, ґратчаста та потилична кістки, а також парні тім'яні і скроневі кістки. У лицьовому відділі черепа парними кістками є сльозові, носові, виличні (скулові), верхнє щелепні та піднебінні, а не парними — нижня щелепа та під'язикова кістка. Найбільш швидко кістки черепа ростуть у перший рік життя; з цього ж періоду хрящові з'єднання кісток поступово починають замінюватись на кісткову тканину — йде зростання кісток шляхом утворення швів. З віком у дитини значно змінюються пропорції частин черепу: у новонародженої дитини мозковий відділ у 6 разів більше лицьового, тоді як у дорослої людини всього у 2-2,5 рази. Зростання кісток черепу звершується у 20-25 років. Пропорційність розвитку окремих частин скелету оцінюють по показнику співвідношення висоти голови і зросту людини. Для новонародженого вона приблизно становить 1:4; у 2 роки — 1:5; у 6-9 років — 1:6; у дорослих — 1:7. М'язова система людини складається із трьох типів м'язів: м'язів скелету, м'язів серця і гладеньких м'язів внутрішніх органів і судин. Активною частиною опорно — рухового апарату є скелетні м'язи, загальна кількість яких у організмі близько 600. Загальна схема розташування скелетних м'язів в організмі людини приведена на рис. 28. По формі м'язи бувають широкі (наприклад,
поверхневі м'язи тулуба, живота), короткі (між хребцями хребта), довгі (м'язи кінцівок, спини); колові (м'язи навколо роту, очей, навколо отворів — сфінктери і т. д.). По функції розрізняють м'язи — згиначі, розгиначі; приводячи або відводячи; повертаючи у середину або зовні. Позначки до рис. 28: а) вид спереду: 1 — підвищення мізинця; 2 — поверхневий згинач пальців; 3 — ліктьовий згинач зап'ястка; 4 — триголовий м'яз плеча; 5 — дзьобоподібний м'яз; 6 — великий круглий м'яз; 7 — найширший м'яз спини; 8 — передній зубчастий м'яз; 9 — зовнішній косий м'яз живота; 10 — клубово-поперековий м'яз; 11 — чотириголовий м'яз стегна; 12 — кравецький м'яз; 13 — медіальний широкий м'яз стегна; 14 — великогомілковий передній м'яз; 15 — п'яткове сухожилля; 16 — тонкий м'яз; 17 — верхній утримувач м'язів-розгиначів; 18 — малогомілковий м'яз; 19 — променевий згинач зап'ястка; 20 — плечо-променевий м'яз; 21 — двоголовий м'яз плеча; 22 — дельтоподібний м'яз; 23 — великий грудний м'яз; 24 — грудинно- ключично-соскоподібний м'яз; 25 — жувальний м'яз; 26 — коловий м'яз ока; 27 — підвищення великого пальця; б) вид ззаду: 1 — грудинно-ключично-соскоподібний м'яз; 2 — трапецієподібний м'яз; 3 — дельтоподібний м'яз; 4 — триголовий м'яз плеча; 5 — двоголовий м'яз плеча; 6 — плечо-променевий м'яз; 7 — променевий згинач зап'ястка; 8 — розгинач пальців; 9 — великий сідничний м'яз; 10 — двоголовий м'яз стегна; 11 — литковий м'яз; 12 — камбалоподібний м'яз; 13 — довгий малогомілковий м'яз; 14 — сухожилля довгого розгинача пальців; 15 — зовнішній косий м'яз живота; 16 — найширший м'яз спини; 17 — великий ромбоподібний м'яз; 18 — великий круглий м'яз; 19 — підосний м'яз; 20 — плечовий м'яз. Структурною одиницею м'язів є міофібріл, який представляє собою соклєтіє (об'єднання) декількох десятків клітин, вкритих загальною оболонкою. Активними елементами, що забезпечують скорочувальну функцію м'язів є міофіламенти (протофібріли) у вигляді білків актину (довгі і тонкі волоконця) та міозину (короткі і у два рази більш товсті, ніж актин, волоконця). В гладеньких м'язах міофіламенти розташовані невпорядковано і переважно по периферії внутрішньої поверхні міофібріл. У скелетних м'язах актин і міозин суворо впорядковані спеціальним каркасом і займають всю внутрішню порожнину міофібрілів. Місця, де волоконця актину частково входять між волоконцями міозину у мікроскоп виглядають темними смужками, а інші частки — світлими, тому такі міофібріли називаються поперечно-посмугованими. При скороченні м'яза волокна актину, використовуючи енергію аденозінтрифосфорної кислоти (АТФ) просуваються вдовж волоконець міозину, що і обумовлює механізм м'язового скорочення. Міозин при цьому виконує роль ферменту аде-нозінтрифосфатази, що сприяє розщепленню АТФ і видаленню квантів енергії. Завдяки своєї будови, гладенькі м'язи скорочуються відносно повільно (від декількох секунд до 2-5 хвилин). Посмуговані м'язи здатні скорочуватись дуже швидко (за долі секунди). Сформований скелетний м'яз складається із пучків у десятки тисяч міофібріл, вкритих загальною оболонкою, що називається фасцією. Місця, де розташовані безпосередньо м'язові волокна, мають назву черевця м'яза. По краям черевця звично виростають сухожилкові відростки для прикріплення до кісток або до інших м'язів. Той відросток, з якого м'яз починається, називається головкою, а протилежний — хвостом м'яза. Виходячи з цього м'язи бувають 1-о, 2-х, 3-хі 4-х голові. Хвости де яких м'язів можуть зростатися, утворюючи широкі сухожилкові ланки — апоневрози. Всі м'язи в організмі людини, в залежності від розміщення, поділяються на мімічні та жувальні м'язи лиця, м'язи голови, шиї, спини, грудної клітини, живота та м'язи верхніх і нижніх кінцівок. У процесі розвитку дитини окремі м'язи і м'язові групи ростуть нерівномірно: спочатку (у віці до одного року) прискорено розвиваються жувальні м'язи лиця, м'язи живота та спини; увіці 1-5 років найбільш інтенсивно розвиваються м'язи грудної клітини, спини і кінцівок. У підлітковий період прискорено ростуть зв'язки кісток та сухожилки, а м'язи стають довгими і тонкими, так як не встигають виростати в слід за ростом довжини тіла. Після 15-17 років м'язи поступово набувають форм і розмірів, що властиві дорослим. При фізичних тренуваннях розвиток м'язів може тривати до 25-32 років, а самі м'язи можуть набувати значних розмірів. Найважливішою якістю м'язів є їх сила, яка залежить від кількості м'язових волокон (міофібріл) на одиницю площі поперечини м'яза. Встановлено, що 1 см2 поперечини м'язу здатен розвивати зусилля до 10 кг. М'язи можуть виконувати статичну або динамічну роботу. При статичному навантаженні певні м'язи тривалий час знаходяться у скороченому (напруженому) стані, наприклад, при вправах на кільцях, або при підніманні та утриманні штанги. Статичне навантаження потребує одночасного скорочення багатьох м'язів тіла і тому викликає швидке стомлення. При динамічній роботі окремі м'язи скорочуються за чергою; акти скорочення швидко змінюються на розслаблення і тому стомлення настає значно повільніше. Навантаження на м'язи є необхідною умовою їх розвитку і існування. Без роботи м'язи зазнають атрофії (зменшення, відмирання) і втрачають працездатність. Протилежний ефект дають фізичні тренування, завдяки яким сила, витривалість та працездатність можуть значно збільшуватись. Всі м'язи людини, навіть під час спокою і сну, частково напружені, тобто знаходяться у певному тонусі, що необхідно для підтримки роботи внутрішніх органів, для збереження форм та просторової пози тіла. Тонус м'язів забезпечується безперервними нервовими імпульсами від рухових нейронів стволового відділу головного мозку (розміщені у червоних ядрах середнього мозку). Підтримка постійного тонусу скелетних м'язів має велике значення для здійснення координації рухів та забезпечення постійної готовності м'язів до активності. У дитини першого року життя м'язи становлять всього 16 \% маси тіла, в 3-5 років — 23,3 \%, в 7-8 років — 27 \% маси тіла; в 1415 років — 33 \%; в 17-18 років — 44 \% загальної маси тіла. Зростання маси м'язів відбувається як за рахунок збільшення їх довжини, так і за рахунок товщини волокон та збільшення кількості м'язових мі-офібріл. У дітей до 3-І років діаметр більшості скелетних м'язів збільшується відносно новонародженого в середньому у 2-2,5 рази; в 7 років — у 15-20 разів, в 20 років — у 50-70 разів. Взагалі, м'язи людини можуть рости до 30-35 років. М'язова сила у дітей до 3 років невелика, і тільки з 4-5 років починає поступово зростати. В 7-11 років показники м'язової сили дітей ще залишаються відносно низькими і тому силові, а особливо статичні, навантаження приводять до швидкого стомлення. В цьому віці діти більш здатні виконувати короткотривалі динамічні вправи на швидкість і силу. Однак молодших школярів слід поступово привчати до підтримки статичних поз, що особливо важливо для утворення та збереження правильної постави тіла. Найбільш інтенсивно м'язова сила як у хлопців так і у дівчат наростає в підлітковому віці, а починаючі з 13-14 років проявляються чіткі статеві особливості розвитку м'язової сили: у хлопців вона стає значно більшою, ніж у дівчат. Останнє слід враховувати при організації занять фізкультурою з дівчатами — підлітками, обмежуючі інтенсивність та важкість їх навантажень. Наростання сили у більшості м'язів продовжується до 25-26 років, а у згиначів — розгиначів кінцівок — до 29-30 років. Нерівномірність розвитку сили різних груп м'язів необхідно враховувати при організації фізичного виховання та при залучанні дітей до суспільно — корисної праці. Важливим функціональним показником стану нервово-м'язової системи вважається швидкість рухів (одноактних, або низки тих, що повторюються). Швидкість одноактних рухів особливо інтенсивно зростає у молодших школярів і в 13-14 років наближається до рівня дорослих. З 16-17 років темп зростання цього показника уповільнюється, але швидкість рухів продовжує поступово зростати, сягаючі максимуму у 25-30 років. Слід зазначити, що підвищення швидкості рухових актів з віком дитини пов'язане із зростанням швидкості проведення нервових імпульсів по нервам, а також із збільшенням швидкості передачі збуджень в нервово — м'язових синапсах. Такий ефект обумовлений, відповідно, процесами мієлінізації нервових волокон (аксонів) та збільшенням кількості синапсів і дозріванням останніх. З віком у дітей наростає також швидкість рухів, що повторюються. Найбільш інтенсивно ця якість розвивається у молодших школярів. В період з 7 до 9 років середній щорічний приріст швидкості рухів складає 0,3-0,6 рухів за секунду (с). У період 10-11 років темпи приросту швидкості складних рухів уповільнюються (0,1-0,2 рухів за с) і знову зростають (приріст до 0,3-0,4 рухів за с) в 12-13 років. Максимальна частота рухів (до 6-8 рухів за с) у хлопчиків встановлюється в 15 років, а у дівчат — в 14 років і далі з віком цей показник майже не змінюються. Вважається, що збільшення частоти рухів пов'язане з наростанням рухомості нервових процесів і з виробкою механізму більш швидкого переключення м'язів — антагоністів (згиначів — розгиначів) від стану збудження до стану гальмування і навпаки. Розвиток швидкості як одноактних, так і складних рухових актів у дітей можна значно прискорити спеціальними тренуваннями, якщо це робити саме у період молодшого шкільного віку. Важлива якість рухових актів — це їх точність, яка також значно змінюється з віком: до 5 років дітям важко здійснювати точні рухи; у молодший шкільний період точність рухів значно зростає і приблизно з 9-10 років діти здатні виконувати рухи з точністю на рівні дорослих. Оволодіння точністю рухів пов'язане з дозріванням вищих центрів регуляції рухових дій та з вдосконаленням рефлекторних шляхів, а саме з процесами мієлінізації нервових волокон. Разом з розвитком точності рухів у дітей розвивається здатність координувати рівень м'язового напруження. В дітей молодшого шкільного віку ця якість ще не достатньо розвинута, а остаточно формується лише в 11-16 років. Розвитку точності рухів і здатності до статичного напруження м'язів значно сприяють оволодіння каліграфічним письмом, виконання складних трудових операцій (робота з пластиліном, випилювання та ін.), та спеціальні фізичні вправи на уроках фізичної культури, такі як гімнастика, настільний теніс, ігри та вправи з м'ячем. Важливою якістю фізичного розвитку дітей є формування їх витривалості, в тому числі, витривалості скелетних м'язів. Витривалість до динамічної роботи у дітей молодшого шкільного віку (7-11 років) ще залишається дуже низькою і лише з 11-12 років вона починає поступово зростати, досягаючи в 14 років приблизно 50-70 \%, а в 16 років — 80 \% тієї витривалості, що мають дорослі люди. Витривалість до статичних зусиль у дітей поступово наростає з 8 до 17 років, причому у молодших школярів це відбувається найбільш інтенсивно. В 17-18 років статична витривалість досягає 85 \% такої у дорослих людей. Остаточно витривалість до динамічних та статичних зусиль досягає максимуму в 25-30 років. Розвитку всіх видів витривалості сприяють тривала ходьба, біг, плавання, спортивні ігри (футбол, волейбол, баскетбол та ін.). Таким чином, розвиток багатьох рухових якостей у дітей відбувається в період молодшого шкільного віку, що дає підстави рекомендувати для цієї категорії дітей як можна ширше впроваджувати заходи цілеспрямованого впливу на розвиток їх рухової активності, в тому числі, шляхом організації спеціальних занять на уроках фізкультури та під час спортивних тренувань. 4.7. Будова та функції органів травлення Травленням вважається процес фізичної (подрібнення, протирання, розчинення) та хімічної обробки їжі з метою перетворення її у прості та розчинні сполуки, які можуть всмоктуватися, переноситися кров'юта засвоюватись організмом. Найбільш важливим етапом цього процесу є хімічне розщеплення компонентів їжі, яке відбувається за участю ферментів (біологічних каталізаторів). Всі ферменти травної системи організму людини мають певну специфічність і поділяються на три групи: пептідази (розщеплюють білкові компоненти їжі), ліпази (розщеплюють жири) та амілази (розщеплюють вуглеводи). В процесі перетравлення їжі білки розпадаються до амінокислот; жири — до гліцерину та жирних кислот; вуглеводи — до моноцукрів (глюкози та ін.). Такі хімічні речовини із складу їжі як вода, вітаміни, мікроелементи та неорганічні компоненти засвоюються організмом в незмінному вигляді, тому вони не перетворюються і не мають ферментів для перетравлення. Система органів травлення людини складається (рис. 29) зро-тової порожнини, що має губи, зуби, язик з рецепторами смаку та три пари слинних залоз; глотки, стравоходу, шлунка, тонкої, товстої та прямої кишок. До системи травлення відносяться також печінка та підшлункова залоза. В різних відділах травного тракту відбуваються спеціалізовані операції з обробки їжі. Так, в ротовій порожнині починається фізична та хімічна обробка їжі, визначається її смак та ін. якості. Механічне роздріблення їжі здійснюється за допомогою зубів та язика. Доросла людина має 32 зуби (кожна У частина верхньої або нижньої щелепи
Рис. 29. Травна система 1 — тверде піднебіння; 2 — привушна залоза; 3 — м'яке піднебіння; 4 — глотка; 5 — стравохід; 6 — шлунок; 7 — підшлункова залоза; 8 — протока підшлункової залози; 9 — випин кишки; 10 — лівий згин ободової кишки; 11 — порожня кишка; 12 — низхідна ободова кишка; 13 — поперечна ободова кишка; 14 — сигмоподібна ободова кишка; 15 — м'яз-стискач відхідника, зовнішній; 16 — пряма кишка; 17 — клубова кишка; 18 — апендикс; 19 — сліпа кишка; 20 — клубово-сліпокиш-кова заслона; 21 — висхідна ободова кишка; 22 — правий випин ободової кишки; 23 — дванадцятипала кишка; 24 — жовчний міхур; 25 — печінка; 26 — жовчна протока; 27 — сфінктер воротаря; 28 — підщелепна залоза; 29 — під'язикова залоза; 30 — язик; 31 — порожнина рота
Кожен зуб має коронку, що вкрита емаллю і виступає в порожнину рота, та корінь зуба, що заглиблюється у товщу альвеолярних відростків верхньої або нижньої щелепи. На межі коронки і кореня виділяють шийку зуба. Основна тканина зубів це дентин, який на 70-80 \% складений з неорганічних солей фосфорнокислого та фтористокислого кальцію. У складі емалі зубів вміст неорганічних речовин сягає 96-98 \% тому вона дуже тверда. Центральна частина зубів заповнена пухкою сполучною тканиною, що пронизана нервами, кровоносними сосудами та лімфатичними протоками і називається пульпою зуба. Через пульпу здійснюється обмін речовин у тканинах зубів. Молочні зуби мають таку ж будову та хімічний склад, як і постійні, але вміст неорганічних речовин у складі їх тканин у 1,5-2 рази менший тому вони крихкі та ніжні, що слід враховувати при організації харчування дітей дошкільного та молодшого шкільного віку. Треба також пильно стежити за здоров'ям молочних зубів, так як постійні зуби закладаються і виростають під молочними зубами і тому хвороби молочних зубів (особливо карієс — інфіковане пошкодження емалі та тіла зубів) можуть передаватись на молоді постійні зуби. Найбільш вразливий негативний вплив на стан емалі завдає молочна кислота, яка є продуктом розпаду вуглеводів в ротовій порожнині під дією ферментів слини. Негативний вплив на стан емалі завдає також різке коливання температури, нестача у складі їжі вітамінів В2 і Д, мікроелементів кальцію, фосфору та відсутність ультрафіолетових сонячних променів. Профілактика карієсу повинна включати повноцінне харчування та дотримання гігієни ротової порожнини з обов'язковою чисткою зубів після кожного приймання їжі. Як вказувалось, у ротову порожнину відкриваються протоки трьох пар слинних залоз, а саме: коло вушних, під'язикових та піднижнєще-лепних. Крім цього багато залозистих клітин, що виробляють слиз, розташовані по всій внутрішній поверхні ротової порожнини. Слина на 98 \% складається із води, а решта 2 \% це білкові (в тому числі ферменти та слиз муцин) і мінеральні компоненти, що створюють її лужну реакцію. Таким чином, крім роздроблення, їжа в ротовій порожнині підлягає зволоженню та первинній обробці лужними ферментами слини (птіаліном і мальтазою), які розщеплюють вуглеводи їжі (в основному крохмаль) до мальтози. Початий у ротовій порожнині процес перетравлення вуглеводів продовжується у стравоході та шлунку до того моменту, поки шлунковий сік (кислої реакції) не нейтралізує дію ферментів слини. Пережована їжа шляхом ковтання переводиться із ротової порожнини у глотку, стравохід і далі у шлунок. З віком у дітей кількість слини, що видаляється, зростає і це триває до 17-18 років. С. И. Гальперин (1965) називає два періоди інтенсифікації видалення слини: увіці 9-12 місяців по народженню, коли дитина починає більше вживати сухої їжі та в 8-11 років, що пов'язано з прискореним ростом слинних залоз. Всього за добу у дітей 12 років виробляється до 800 мл слини, у дорослих 1000-1200 мл. Шлунок — найбільш широка частина травного тракту, вміщує у дітей від 0,2 до 0,6 л, а у дорослих 1-2 л їжі. У шлунку виділяють верхню частину (кардиальну), дно та тіло шлунка (фундальну частину, яка становить 45 об'єма шлунку) і нижню частину (пілоричну або привратни-кову). Привратник через пілоричний сфінктер (замикач) відкривається у тонку кишку, а саме у її дванадцятипалу частину. Слизова оболонка шлунка містить залози, яких у фундальній частині найбільше (до 35 млн.) і які утворюються трьома видами клітин: Головними, що виробляють фермент пепсиноген (не активна форма ферменту пепсину, що може розщеплювати білки до альбумоз і пептонів). Серед інших ферментів головних клітин шлунку слід назвати ліпазу, яка особливо активна у немовлят і здатна розщеплювати емульговані жири (наприклад, розщеплює до 25 \% жирів материнського молока); хімозін, що сприяє згортанню молока і найактивніше діє у шлунку дітей, желатиназу, яка сприяє розщепленню білків сполучних тканин. У дорослих (після 18 років) ліпази шлунку не мають особливого значення для процесів перетравлення їжі. Обкладовими, що розташовані кільцем навколо головних клітин і здатні виробляти соляну кислоту, яка виконує перш за все захисну, дезинфікуючу функцію відносно бактерій, що потрапляють у травну систему з їжею. Соляна кислота також емульгує (домилює) жири та діє активізуючи на ферменти шлунку. Пепсиноген, наприклад, під дією соляної кислоти перетворюється у активну форму — пепсин. • Додатковими, що виробляють слиз, який захищає стінки шлунка від механічних та хімічних пошкоджень. Суміш продуктів діяльності усіх вказаних трьох типів клітин утворює шлунковий сік, який містить до 0,5 \% соляної кислоти і, в цілому, має кислу реакцію (рН 0,9-2,5). Шлунковий сік безбарвний і крім ферментів та кислоти містить ще багато білків (до 3 г/л), а саме: мукопротеїдів, сечовину, сечову і молочну кислоти, амінокислоти, поліпептиди, глюкопротеїди, в тому числі такі, що сприяють всмоктуванню ціанкобаламіну (вітаміну В ), необхідного для нормальної течі процесів кровотворення. За добу у дорослої людини виробляється до 2,0-2,5 літрів шлункового соку. В стінках шлунку зустрічаються ще і ентероендокринні клітини, що здатні виробляти шлункові ензими (своєрідні гормони) гастрин, серотонін та ін., які всмоктуються в кров клітинами кайомчастого епітелію пілоричного відділу шлунку і приймають участь у гуморальній регуляції ферментативної активності самого шлунку. Наприклад, гастрин активно утворюється при наявності у складі їжі білків (тобто він як би «розпізнає» білки) і після всмоктування в кров, зворотнім током крові збільшує активність головних та обкладових клітин у залозах шлунку, збільшуючи цим видалення пепсиногену та соляної кислоти, яка в свою чергу інтенсивніше активізує пепсиноген до пепсіну і перетравлення білків активізується. Існує декілька шляхів регуляції видалення шлункового соку: рефлекторний (від рецепторів, які сприймають механічні подразнення їжею слизової рота, глотки та стінок шлунку); гуморальний (від зворотної дії хімічних речовин, які потрапляють у кров при перетравленні їжі, в тому числі гастрину, як це описано вище) та умовно-рефлекторний шлях регуляції (на вид та запах їжі, яка знайома і раніше споживалась). Гальмування секреції шлункових залоз може бути пов'язане з тим, що у початковий відділ тонкої кишки (у дванадцятипалу кишку) потрапила жирна або надмірно кисла (від соляної кислоти) їжа. До гальмування приводять також негативні емоційні стани (гнів, страх, неприємний вид або запах їжі та ін.). Процеси клітинної диференціації залоз слизової шлунку у дітей тривають від моменту народження до 7 років і остаточно закінчуються у 13-16 років. Функція синтезу соляної кислоти у дітей більш — менш активно починає розвиватись з 2,5-4 років. За даними М. М. Безруких (2002) у 7 років кислотність шлункового соку становить приблизно 36 \%, ау 12 років — 63 \% від такої у дорослих. Зменшена кислотність шлункового соку у дітей обумовлює його знижену бактерицидну активність і схильність дітей до кишково — шлункових захворювань. Низька кислотність шлункового соку обумовлює також те, що у дітей до 1,5-2,5 років пепсин шлунку здатен перетравлювати лише білки молока. В той же період активно здатні діяти на інші компоненти молока (жири, вуглеводи) такі ферменти, як хімозін та ліпаза. У дітей також значно підвищена активність утворення гастрину, яка навіть у 15 років вища, ніж у дорослих людей. Завдяки цьому дітям притаманна прискорена швидкість перетравлення їжі відносно дорослих і тому діти потребують більш частого харчування (у молодшому шкільному віці до 5-6 раз на добу). Все сказане слід враховувати при виборі складу їжі та режиму харчування дітей. Всмоктування продуктів перетравлення їжі у шлунку незначне, лише у пілоричному відділі може всмоктуватись вода, алкоголь, моно-цукри,та інкрет гастрин. Частково перетравлена у шлунку їжа через пілоричний клапан (сфінктер) поступово порціями по 40-60 мл потрапляє у дванадцятипалу кишку, яка є початковим відділом тонкої кишки. На цій ділянці травного тракту їжа піддається впливу трьох видів травних соків: кишкового, підшлункового та жовчі. Завдяки цьому на рівні дванадцятипалої кишки перетравлюється до 60-63 \% всіх білків і вуглеводів, та 5-10 \% всіх жирів. Слизова дванадцятипалої та інших відділів тонкої кишки має значно розвинуті (відносно шлунку) ворсинки, вкриті залозистим та покрівним епітелієм, який в основному складається з наступних клітин: бокалопо-дібних (виробляють слиз), кайомчастих епітеліоцитів (мають на своїй поверхні тисячі мікро ворсинок і забезпечують всмоктування продуктів перетравлення їжі), безкайомчастих епітеліоцитів (виробляють слиз, але можуть перетворюватись в кайомчасті епітеліоцити), ентероензимних клітин та клітин Пенетта (виробляють гранули ферментів) і, нарешті, ентероендокринних клітин (виробляють гормоноподібні регулюючі речовини). Суміш продуктів діяльності всіх вище вказаних клітин утворює кишковий сік, що містить слиз, гормон секретин (регулює роботу підшлункової залози) та низку травних ферментів, серед яких особливо важлива ентерокіназа. Останнього І. П. Павлов назвав «ферментом ферментів», так як він активізує діяльність багатьох інших кишкових та підшлункових ферментів. В центрі дванадцятипалої кишки відкривається загальна протока від підшлункової залози та від жовчного міхура печінки, через яку в порожнину дванадцятипалої кишки потрапляють, відповідно, сік підшлункової залози та продукт діяльності печінки — жовч. Підшлункова залоза має видовжену форму і лежить впоперек задньої черевної стінки. В будові підшлункової залози розрізняють головку (знаходиться в області петлі дванадцятипалої кишки), тіло і хвіст. Сік підшлункової залози лужний і містить наступні основні групи ферментів. По-перше, це пептідази (в основному трипсін та хемотрип-сін, що діють на білки, а також амінопептідази, які остаточно перетравлює білки до амінокислот). Другою групою ферментів є ліпази, які за рахунок їх активації жовчю печінки, діють на жири, перетравлюючи їх до гліцерину та жирних кислот. Третя група ферментів об'єднує амілази (мальтозу та лактазу), які діють на вуглеводи, перетравлюючи їх до глюкози та інших моноцукрів. Секреція підшлункової залози регулюється нервовим (блукаючим нервом) та гуморальним шляхами. Збудниками блукаючого нерва є вид та запах їжі, а також акти жування та ковтання їжі. Гормональну регуляцію здійснює гормон дванадцятипалої кишки — секретин. Кількість та склад підшлункового соку залежить від виду їжі. Наприклад, на їжу, що містить м'ясо, підшлункового соку виділяється в 2,5 рази більше, ніж на жирну їжу; на хліб та інші вуглеводи максимальна активність залози спостерігається в продовж першої години після приймання їжі; на м'ясо — на другій годині і так далі. Розміри та маса залози з віком значно змінюються: у 5-10 років її вага становить 20-30 г, у 15 років — 60 г, а у дорослої людини — до 100 г. За розмірами підшлункова залоза росте до 8 років, а ферментативна активність її білкових ферментів наростає до 6 років, ліпази — до 7-9 років. У вуглеводних ферментів максимальна активність настає у 9-10 років. Ці данні слід враховувати при організації харчування дітей. Печінка є найбільшою залозою організму (вага досягає 1,5 кг), яка розташована в правому підребер'ї. Сама печінка ділиться на дві частини або долі: ліву і праву. Між долями розташовані ворота печінки, через які до неї входять кровоносні судини (втому числі воротна вена, яка збирає і несе у печінку кров від кишок), нерви, лімфатичні протоки, та виходить жовчна протока. Печінка є своєрідним сховищем речовин і біохімічною лабораторією організму. Так, наприклад, продукти перетравлення вуглеводів (моно-цукри) в печінці перетворюються у глікоген, який накопичується в її клітинах. Коли виникає потреба у створенні додаткової енергії (наприклад, при фізичних навантаженнях), глікоген печінки переробляється у цукор декстрозу і з кров'ю надсилається до м'язів та інших тканин організму і там включається в схеми синтезу аденозінтрифосфорної кислоти (АТФ), яка і є носієм енергії. В печінці відбуваються також процеси гемолізу (руйнування) еритроцитів крові, що відмирають. Із гемоглобіну таких еритроцитів, між іншим, вивільнюється залізо (гем), яке накопичується у спеціалізованих клітинах паренхіми печінки і далі може поступово використовуватись при синтезі нових еритроцитів крові в червоному кістковому мозку. Найважливіша функція печінки полягає у нейтралізації токсинів, які утворюються в організмі, або потрапляють до нього з їжею чи водою. Токсини чаю, кави, какао, алкоголю, тютюну, під дією клітин печінки, перетворюються у не шкідливі речовини і видаляються, посередництвом крові, через нирки. Деякі токсичні кінцеві продукти перетравлення їжі в кишечнику (наприклад, індол, що містить сірку і є побічним продуктом неповної переробки надлишків білків яєць, м'яса або бобів) в печінці підлягають детоксикації і видаленню у складі жовчі. Жовч містить 90 \% води і 10 \% неорганічних і органічних речовин. До складу неорганічних речовин жовчі входять жовчні пігменти білірубін та білівердін, іони калію, натрію та ін. Органічні речовини жовчі представлені глікохолєвою та глікохолеіновою жовчними кислотами, холестерином, лецетином, муцином та іншими речовинами. Структурно — функціональною одиницею печінки є високо спеціалізовані клітини гепатоцити, що утворюють так звані печінкові балки. Кожна з таких балок має два ряди гепатоцитів, які з однієї сторони контактують з капілярами венозного кровоносного русла, а з другої — відкриваються у капіляр жовчного протоку. Зайві та шкідливі для організму речовини, що містяться в крові, проходять через гепатоцити і, за рахунок хімічних реакцій розпаду, перетворюються в продукти видалення у вигляді жовчі. Але жовч в організмі є не тільки зайвим продуктом, що підлягає видаленню, так як має ще певну роль і в регуляції та здійсненні процесів перетравлення їжі. Так, наприклад, не зважаючи на те, що ферментів у складі жовчі нема, вона приймає участь у процесах активізації ліпази та інших ферментів кишкового соку. По-друге, жовч обумовлює емульгацію жирів до дрібних краплинок, які краще піддаються дії ліпаз. Жовч також активно впливає на процеси всмоктування стінками кишок продуктів перетравлення їжі і, нарешті, жовч сприяє підсиленню (через кров) виділення підшлункового і шлункового соку. Кількість жовчі, що виробляється, з моменту народження дитини вже достатня для емуль-гації жирів молока. В перші роки життя дитини вміст жовчних кислот у складі жовчі відносно високий. В дошкільний та молодший шкільний вік кислотність жовчі значно знижується, а у дорослих знову суттєво зростає. Вказана динаміка свідчить про те, що для дітей дошкільного і молодшого шкільного віку жирна їжа є занадто важкою, тоді як білкова та вуглеводна є найбільш придатною. За добу у дорослої людини виробляється до 1000 мл жовчі. Видалення жовчі регулюється рефлекторно (від рецепторів, що спрацьовують при попаданні їжі у шлунок та кишки) і гуморально (під дією гастрина шлунка або спеціального інкрета слизової дванадцятипалої кишки холіцистокініна). Печінка інтенсивно росте до 25 років, збільшуючи масу від 150 г (у новонародженої дитини) до 1500 г (у дорослих). З дванадцятипалої кишки харчові речовини переміщуються у подальші відділи тонкої кишки: порожню та клубову. В цих відділах травного тракту, перш за все, продовжуються і остаточно завершуються процеси перетравлення білків, жирів та вуглеводів. Це здійснюється за рахунок ферментів кишкового соку, яких нараховують близько 20. Так, наприклад, ферменти ерепсин і нуклеаза, доводять розпад пептонів до амінокислот; ліпази перетравлюють жири до рівня гліцерину та жирних кислот: інвертази та амілази розчинюють вуглеводи до глюкози та інших моноцукрів. Більша кількість ферментів кишкового соку утворюється епітелієм слизової кишки, забезпечуючи пристінкове перетравлення. Разом з цим в тонкій кишці відбувається інтенсивне всмоктування продуктів розпаду, а саме, амінокислот білків, глюкози та частково гліцерину — у кров; жирних кислот і більшої частини гліцерину — у лімфу. Тонка кишка є також своєрідним органом внутрішньої секреції. Ентероендокринні клітини стінок тонкої кишки виробляють 7 типів гормонів, в тому числі: секретин (стимулює роботу підшлункової залози); холецистокінін (стимулює секрецію підшлункової залози та моторику кишок); гастрін (стимулює секрецію соляної кислоти у шлунку), глюкагон (регулює процеси утворення та видалення глікогену печінки); кохегн (регулює перистальтику кишок); віллікінін (стимулює скорочення ворсинок тонкої кишки); ентерокінін (викликає збільшення секреції кишкового соку) та ін. Кишки найбільш інтенсивно ростуть у довжину в період з 1 до 3 років, та з 10 до 15 років. З тонкої кишки, довжина якої у дорослих становить 5-7 м., аза-гальна площа слизової (за рахунок ворсинок) сягає 500 м2, харчові речовини потрапляють у товсту кишку. В будові товстої кишки виділяють наступні відділи: сліпий (сліпа кишка) з червеподібним відростком — апендиксом, висхідний, ободовий, низхідний та сигмоподібний відділи. Місце впадіння тонкої кишки в сліпий відділ товстої кишки має кільцевий сфінктер (плеціокальний клапан) за допомогою якого харчові маси порціями по 40-50 мл періодично переходять із порожнини тонкої кишки у товсту. Загальна довжина товстої кишки у дорослих становить 1-2 метри. В цьому відділі травного тракту ферментативна обробка їжі майже припиняється, але починаються гнильні та бродильні процеси під дією багато чисельних, в тому числі корисних, бактерій. В цих умовах, перш за все, починається інтенсивне розщеплення рослинної целюлози до рівня моноцукрів, янтарної та молочної кислоти. Бактерії товстої кишки живляться неперетравленими залишками білків і амінокислот. Основними продуктами діяльності бактерій товстої кишки є синтез вітаміну К, Б та вітамінів групи В. Разом з цим побічними продуктами діяльності кишкових бактерій є утворення отруйних для організму сполук ряду філохінонів, а саме: індолу, скатолу, фенолу та інших речовин, які потрапляють у кров, з нею досягають печінки і лише там нейтралізуються. У товстих кишках із харчової маси всмоктуються залишки води, а із твердих речовин (хімуса) утворюються калові маси, які поступово переходять у пряму кишку та виводяться з організму при акті дефекації, який здійснюється рефлекторно. Найважливіша функція всіх кишок — це забезпечення остаточного перетравлення їжі та всмоктування продуктів її перетравлення, що в основному здійснюють кайомчасті клітини епітелію кишок. У дітей до 12-13 років спостерігається підвищена проникливість кишкових стінок до білків та продуктів розпаду білків (амінокислот). Наприклад, натуральні білки молока, яєць, деякі продукти неповного перетравлення інших компонентів їжі і, навіть, токсичні речовини, можуть безпосередньо потрапляти у кров, призводячи до алергічних реакцій, свербіння, токсикозів та ін. Узв'язку з цим треба обмежувати в харчовому раціоні дітей їжу, занадто збагачену на легко засвоювані білки. Другою важливою функцією кишок є їх моторика, яка забезпечує постійне перемішування продуктів їжі з травними соками та рух їжі вздовж травного тракту. Моторика також забезпечує підвищений внутрішньо кишковий тиск, що сприяє покращенню процесів всмоктування (осмосу) продуктів перетравлення. Моторика кишок забезпечується видовженими та кільцевими м'язами стінок кишок, які обумовлюють сегментацію та перистальтику. Сегментація, або кільцеподібні скорочення, відбуваються до 10 разів за хвилину, що сприяє руху харчових мас вперед і назад, тобто їх перемішуванню. Перистальтичні рухи, пов'язані з роботою видовжених м'язів і відбуваються хвилеподібно вздовж всіх кишок із швидкістю 1-2 м/сек., сприяючі цим проштовхуванню їжі від рота до прямої кишки і анального отвору. М'язи кишок у дітей до 12 років розвинуті слабо, що обумовлює часті запори. Гладеньким м'язам кишок властивий певний автоматизм скорочень, але інтенсивність перистальтики додатково іннервується клітинами ін-трамуральної нервової системи кишок (клітинами Ауербаха) до яких, в свою чергу, приходять нервові закінчення нервів вегетативної нервової системи. Скорочення кишкових м'язів регулюється рефлекторно та гуморально. Рефлекторна регуляція здійснюється блукаючим (головним нервом парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи) та симпатичними нервами. Імпульси блукаючого нерва підсилюють перистальтику, а симпатичних нервів — пригнічують її, що буває від болю, страху, гніву та ін. При дуже сильному переляку може виникати надмірна активація блукаючого нерва, що приводить до підвищеної перистальтики (виникає так званий «нервовий пронос»). Гуморальна регуляція забезпечується перш за все речовиною холіном, що утворюється у слизовій дванадцятипалої кишки, всмоктується в кров і через неї активізує перистальтику. Аналогічний ефект дають підвищене виділення жовчі та надлишок у складі їжі солі кальцію, тоді як солі калію пригнічують перистальтику. Слід зазначити, що дітям притаманне часте проявлення такого захисного травного рефлексу, як блювання. Це може обумовлюватись підвищеним роздратуванням рецепторів слизової шлунку або кишок погано перетравленими чи токсичними речовинами, атакож сильними нюховими і смаковими подразненнями. Центр блювоти знаходиться у довгастому мозку. Крім збуджень від рецепторів травної системи, цей центр може також збуджуватись певними речовинами крові, які виникають при фізичних перенавантаженнях, або від рецепторів вестибулярного апарату (блювота від укачування). При блювоті відбувається перистальтика зворотного типу і продукти їжі з кишок і шлунку можуть викидатись назовні через рота. Блювота має захисну функцію, тому треба уникати факторів, які сприяють цьому процесу, в тому числі, нормуючи рівень фізичних навантажень на дітей. З функцією травлення пов'язане таке явище, як відчуття голоду, яке проявляється при порожньому шлунку періодичними (з інтервалом 1,5-2 години) не приємними відчуттями тривалістю до 10-15 хвилин. Періодичність приступів голоду пов'язана з коливанням активності гіпоталамуса, який разом з клітинами ретикулярної формації та кори головного мозку формують такі відчуття на основі імпульсів від механічних та хімічних рецепторів травної системи. 4.8. Вікові особливості обміну речовин та енергії. Режим раціонального харчування дітей Як відомо, обмін речовин та енергії є основою життєдіяльності всіх живих істот. В більшості органів і тканин організму людини постійно відмирають і народжуються нові клітини, синтезуються і руйнуються окремі клітинні елементи та хімічні сполуки. В ролі будівельного (пластичного) матеріалу для нових утворень виступають продукти перетравлення білків, жирів та вуглеводів, а також вітаміни, неорганічні речовини та питна вода. Разом з цим, життєдіяльність і робота всіх систем та органів, всі будівельні та руйнівні процеси організму і, нарешті, процеси зовнішньої розумової або фізичної роботи людини потребують витрат енергії. Джерелом енергії, як і постачальником будівельних матеріалів, є споживчі речовини їжі. Так як утворення і руйнування біологічних структур, а також утворення і витрачання енергії на протязі життя відбуваються безперервно, одночасно і в тісному взаємозв'язку, то ці процеси називаються обміном речовин та енергії або для скорочення обміном речовин. Під обміном речовин всередині організму слід розуміти зміни, яких зазнають всі компоненти їжі з моменту їх надходження у травний тракт до виведення назовні зайвих продуктів розпаду власних клітин організму, що відмирають. Всі процеси обміну речовин керуються ферментами, а вся сукупність ферментативних реакцій обміну, що відбуваються в організмі, називається метаболізмом. В окремих клітинах може налічуватись більше 1000 ферментів і вони здатні діяти в певній послідовності: продукт реакції, каталіз якої активізує перший фермент, стає субстратом для наступної реакції, якою керує наступний фермент і так далі. При обміні речовин відбуваються два протилежні процеси: анаболізм і катаболізм, або асиміляція і дисиміляція. Анаболізм (від грецького апаЬоїе — підйом), або асиміляція — це реакції біологічного синтезу складних органічних сполук з простих компонентів (амінокислот, жирних кислот, моноцукрів та інших), що потрапляють в клітини організму. Наприклад, із амінокислот утворюються білки клітин; жирні кислоти використовуються для побудови матрикса (стінок) органел клітин та для іншого. Анаболізм завжди спроваджуються накопиченням енергії, наприклад, у формі макроергічних структур типу аденозінтрифосфорної кислоти (АТФ). В результаті анаболізму створюються нові клітини, або їх елементи замість тих що відмирають (руйнуються), а також виростають нові клітини і тканини під час росту організму дітей, або при збільшенні маси тіла у дорослих. Анаболізм (синтез) білків називається пластичним обміном. Енергія для анаболізму та для всіх видів внутрішньої та зовнішньої роботи організму утворюється реакціями катаболізму (від грецького каїаЬоїе — руйнування), або дисиміляції, при котрих відбувається розщеплення молекул органічних речовин з виділенням квантів енергії. Кінцевими продуктами катаболізму є вода, вуглекислий газ, сечовина, сечова і молочна кислоти та інші продукти, що зайві організму і які підлягають видаленню. Енергія в основному утворюється за рахунок реакцій фосфорилювання аденінових сполук і перетворення аденозінтрифосфорної кислоти (АТФ) у аденозіндіфосфорну кислоту (АДФ) з наступним ресинтезом АТФ. При вказаних перетвореннях саме і виділяються кванти енергії. В залежності від співвідношення процесів анаболізму і катаболізму можливі три варіанти стану організму: динамічна рівновага, коли процеси анаболізму і катаболізму врівноважені, кількість клітин і тканин не змінюється, що властиво дорослому, здоровому організму у збалансованому стані; ріст, коли процеси анаболізму перебільшують, відбувається накопичення тканин, тобто ріст розмірів організму, що властиво дитячому організму або організму, який набирає вагу; часткова втрата структур тіла, коли перебільшують процеси катаболізму. При такому стані йде втрата тканин, зменшення маси тіла, виснаження організму. Таке властиво хворому або старіючому організму, а також організму, в якому цілеспрямовано зменшують масу тіла. Для нормальної життєдіяльності організму необхідно своєчасне і повне забезпечення його клітин пластичними матеріалами та енергією, адекватно тим фактичним витратам, які потребує відповідна функціональна активність. За цих умов інтенсивність і напрямок обміну речовин кожну мить повинен відповідати потребам клітин та адекватно змінюватись. Наприклад, потреба м'язів у АТФ при переході від стану спокою до напруженої фізичної роботи за 1 секунду може зростати більше ніж у 100 разів. Саморегуляція пластичного та енергетичного обмінів здійснюється за рахунок зміни активності ферментів, а зовнішня регуляція цього процесу забезпечується на клітинному, гуморальному та нервовому рівнях. При клітинній регуляції фермент змінює швидкість біохімічних реакцій, з'єднуючись з субстратом, що приймає участь у цих реакціях. Після змін субстрату, фермент виходить із комплексу реакцій непошкодженим і починає новий цикл. Швидкість таких реакцій в окремих клітинах коливається від 6 до 40 тис. за хвилину. При гуморальній регуляції гормони діють на ферменти, пригнічуючи або підсилюючи їх активність. При нервовій регуляції або змінюється інтенсивність роботи ендокринних залоз, або безпосередньо змінюється активність самих ферментів у клітинах. Обмін речовин і енергії складається з обміну білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, неорганічних сполук та води. Обмін білків. Як відомо, білковий обмін координує, регулює та інтегрує більшість хімічних перетворень в організмі. Саме з станом білків пов'язане виникнення та розповсюдження збудження, скорочення м'язів, транспорт кисню, властивості крові, імунний захист, передача спадкової інформації та ін. Крім цього, білки є джерелом енергії: 1 г білків при розщепленні в організмі дає 4,1 кілокалорії (ккал) або 17,2 кілоджоулів (кДж) енергії. Слід пам'ятати, що 1 ккал = 4,2 кДж. Синтез білків організму відбувається з 20-ти амінокислот, 1/3 частина яких утворюються із білків їжі, а 2/3 мають ендогенне походження, тобто утворюються із власних білків організму при розпаді клітин, що відмирають. Всі амінокислоти умовно поділяються на дві групи: незамінні до складу яких відносять 10 амінокислот, а саме: лізін, лейцин, ізолейцин, валін, триптофан, треонін, гістідін, аргінін, метіонін і фенілаланін, Решта 10 амінокислот є такими, що можуть замінюватись іншими або синтезуватись в організмі. При відсутності в їжі незамінних амінокислот можуть спостерігатись різноманітні порушення синтезу білків організму, що особливо шкідливо для росту і розвитку дитячого організму. Так, наприклад, при недостачі у їжі амінокислоти лізіну затримується ріст дитини, виснажуються її м'язи; нестача валіну приводить до розладу рівноваги дітей і так далі. їжа, білки якої містять увесь необхідний для синтезу білків організму набір із 20-ти амінокислот, вважається повноцінною (наприклад, білки яєць, м'яса, молока, риби то що), а решта — неповноцінною (білок кукурудзи, пшениці, картоплі та інших продуктів, переважно рослинного походження). Перетворення білків їжі в організмі відбувається у два етапи: перший етап полягає у гідролізі білків до амінокислот; другий — усин-тезі з амінокислот власних білків організму. Продукти перетравлення білків (амінокислоти) в організмі про запас не накопичуються. Узв'язку з цим, якщо з їжею потрапляє білків менше, ніж потребує організм, то потреби пластичного обміну будуть задовольнятися за рахунок ендогенних білків, що може призвести до білкового голодування і виснаження організму. При надмірному вживанні білкової їжі, надлишок амінокислот буде дезамінуватись, а хімічні радикали цих перетворень стануть створювати глікоген і далі розпадатися до моноцукрів з виділенням енергії (це має місце, коли організм витрачає багато енергії, наприклад, при фізичних навантаженнях у спортсменів). Розпад надлишкових амінокислот звично йде шляхом відщеплення аміногрупи від амінокислоти з утворенням отруйного аміаку, вуглекислого газу і води. Аміак потрапляє у кров, доставляється до печінки і тут перетворюється на сечовину та у складі сечі виводиться нирками із організму. Із надлишкових амінокислот може також синтезуватись жир і, як наслідок, відбуватись ожиріння всього організму. Взв'язку з тим, що кінцевим продуктом всіх білкових перетворень є азот, то стан білкового обміну в організмі зручно характеризувати співвідношенням кількості азоту, що виводиться з організму (наприклад, з сечею) і тією кількістю азоту, яка потрапляє в організм з білками їжі за добу. В результаті можна отримати показник азотистого балансу, який буває позитивним або негативним. При позитивному азотистому балансі кількість азоту, що потрапляє в організм з їжею перебільшує кількість того, що видаляється, то б то йде наростання кількості білків в організмі. Таке явище має місце у дітей, що ростуть, у спортсменів при наростанні у них маси скелетних м'язів, а також у вагітних жінок та у людей, які набирають масу тіла або видужують після хвороби. При негативному балансі в організм потрапляє азоту менше, ніж виводиться. Це властиво для людей, які втрачають вагу, для хворих і пристарілих людей, а також для людей, які мають білкове голодування. При повноцінному поміркованому харчуванні має місце азотиста рівновага. Руйнування білків в організмі і виведення азоту з сечею не припиняється навіть при відсутності білків у їжі. При безбілковій дієті за добу руйнується приблизно 331 мг власних білків на 1 кг маси тіла. Для людини з масою тіла 70 кг це становить 23,2 г і називається «коефіцієнтом зношування». Таким чином, кількість білків в складі їжі, необхідних для покриття коефіцієнту зношування за добу в середньому становить 23-25 г і називається білковим мінімумом. Якщо тривалий час людина вживає лише мінімальну кількість потрібних білків, настає негативний азотистий баланс. Для нормального функціонування організму дорослих людей необхідний білковий оптимум, який досягається при вживанні 100-110 г білка за добу (при значних фізичних навантаженнях — до 130-140 г). Діти, які ростуть, потребують додаткової кількості білків у їжі (4-5 г на 1 кг маси тіла на добу). Молодші школярі у 6-7 років в середньому потребують до 70 г чистого білка на добу, старше 7 років — 75 - 80 г. Важливо, аби діти отримували тільки оптимальну кількість повноцінних білків. При надлишках білкової їжі у дітей зникає апетит, порушується кислотно — лужний баланс, збільшується виведення азоту з сечею і калом. Центр регуляції білкового обміну розташований в гіпоталамусі проміжного мозку. Активність нейросекреторних клітин цього центру передається гіпофізу, а той, в свою чергу, своїми гормонами впливає на обмін речовин та на активність інших залоз. Так, наприклад, соматотропний гормон гіпофізу (гормон росту) затримує білки (азот) в організмі і стимулює зростання розмірів і маси всіх органів. Гормони щитовидної залози (тироксин і трийодтиронін) стимулюють синтез білку і ріст тканин. Гормони надниркових залоз (гідрокортизон і кортикостерон) стимулюють синтез білків у печінці і сприяють його розпаду у м'язовій і лімфоідній тканинах, тобто регулюють обмінні процеси. Обмін жирів. Жири, що потрапляють в організм з їжею, в процесі перетравлення в тонкій кишці розщеплюються на гліцерин та жирні кислоти, які переважно всмоктуються з кишок в лімфу і частково у кров. В організмі з цих речовин синтезується власний жир, який перш за все є багатим джерелом енергії (1 г жиру при катаболізмі виділяє 9,3 ккал енергії). Жир є обов'язковою складовою таких клітинних структур, як цитоплазма, ядро і мембрана, є основною складовою статевих гормонів. Крім енергетичної та пластичної функцій, жир, покриваючі внутрішні органи, захищає їх від механічних пошкоджень. Підшкірна жирова основа захищає організм від тепловтрат. З жирами в організм надходять жиророзчинні вітаміни (А, Д, Е, К). Не використані в організмі жири їжі накопичується у вигляді жирових відкладень під шкірою, в області сальника кишок та у складі пухкої сполучної тканини навколо окремих органів. Жир частково може синтезуватись також із надлишків білків та вуглеводів їжі. При необхідності, жирові відкладення можуть бути постачальниками енергії (до 80 \% всієї потрібної), у тому числі теплової. Загальна кількість запасів жиру в організмі дорослої людини в середньому коливається в межах 10-20 \% маси тіла, а при патологічному ожирінні може доходити до 50 \%. Уне-мовлят та мешканців північних районів (наприклад, у ескімосів) вдовж великих судин грудної клітки та між лопатками знаходиться так званий «бурий жир», який при розщепленні виділяє підвищену кількість тепла. Це забезпечує додаткове зігрівання організму та запобігає його переохолодженню. Жири організму в більшості випадків представляють собою тригліцириди олеїнової, пальмітинової та стеаринової кислот. Важливо зазначити, що в клітинах жирової тканини (адіпоцитатах) жир перебуває у динамічному стані: постійно синтезується (процес ліпогенезу) і розщеплюється (процес ліпофізу). Запасений в тканинах жир розпадається під дією ліпаз крові до гліцерину та жирних кислот, які далі окислюються до вуглекислоти і води з виділенням квантів енергії. Існує також шлях перетворення жиру (гліцерину) у вуглеводи (глікоген) вклі-тинах печінки. Жири їжі, як і білки, поділяються на повноцінні і неповноцінні. Повноцінні жири містять чотири ненасичені жирні кислоти (олеїнову, лі-нолеву, ліноленову, арахідонову), які не синтезуються в організмі і надходять тільки з їжею (в основному з олією рослинного походження, зку-рячим та гусячим жиром). Якщо кількість ненасичених жирних кислот падає нижче 1 \% від загальної кількості жиру в раціоні харчування за добу, то може знижуватись еластичність судин, підвищуватись вміст холестерину в крові та ін. У дітей з перших днів життя жири перетравлюються та всмоктуються достатньо інтенсивно і вже у молодших школярів засвоюються на 95-97 \%. На 1 кг маси тіла за добу рекомендується вживати приблизно 1,25 г жиру (в середньому 80-100 г за добу): 17 \% по масі і до 30 \% по енер-говитратам. При фізичних навантаженнях потреба у жирах зростає у 1,5-2 рази. Для кращого всмоктування жиру в їжі дітей повинно бути достатньо вуглеводів, які сприяють більш повному окисленню жирів і запобігають накопиченню у крові кислих продуктів обміну жирів. Найбільш повно засвоюються рослинні жири та жири тваринного походження (до 90-97 \%). Обмін вуглеводів. Вуглеводи є найбільш доступним джерелом енергії в організмі. В процесі перетравлення їжі вуглеводи розщеплюються до глюкози, яка з кров'ю постачається до клітин і засвоюється ними, приймаючі участь у будові клітинних мембран та в енергетичному обміні. Із надлишків глюкози в печінці синтезується глікоген, який накопичується в тканинах печінки та у м'язах як депо вуглеводів організму. Зайві вуглеводи можуть також накопичуватись у вигляді жирових відкладень організму. При недостачі вуглеводів у їжі вони шляхом катаболізму можуть утворюватись із жирових відкладень, або із білків і жирів їжі. При не достатку глюкози у крові (гліпоглікемії) можливі головокружіння, вегетативні порушення, втрата свідомості. Особливо чутливі до цього діти. Розпад вуглеводів з виділенням енергії, може відбуватись як без наявності кисню (анаеробно) так і в його присутності (аеробно). Кінцевим продуктом обміну вуглеводів є вуглекислий газ та вода. Особливістю обміну вуглеводів є їх здатність швидко розпадатись та окислюватись, що дає можливість миттєво мобілізовувати енергетичні ресурси організму при фізичних та психоемоційних стресах. Відомо, що при значному стомлені, наприклад, в період спортивних змагань, достатньо з'їсти декілька шматочків цукру або цукерок, щоб поліпшити стан організму. Вуглеводи відіграють також велику роль у синтезі нових клітин, входять до складу клітинних мембран та органел, цитоплазми та інших структур. На 1 кг маси тіла дітям молодшого шкільного віку потрібно вживати до 12-15 г вуглеводів за добу (1 г вуглеводів при розпаді дає 4.1 ккал енергії). Загальна потреба за добу у вуглеводах в середньому для дітей 4-7 років становить до 290 г; у 9-13 років до 370 г; у 14-17 років до 470 г; для дорослих до 500 г. Водно-сольовий обмін. В організмі людини чистої води нема, але є три види організменноїводи: вільна вода, тобто це вода поза- та внутрішньоклітинних рідин, як розчинник органічних та неорганічних речовин; зв 'язана вода, або така, що входить до складу колоїдів; конституційна вода, або така, що знаходиться у складі молекул білків, жирів та вуглеводів, а також у складі кісткової, м'язової та інших тканин. Вода займає у дорослих людей до 65 \% маси тіла, а у дітей — до 80 \%. За добу дорослій людині в середньому потрібно до 2,5 л води, яка потрапляє в організм у процесі пиття та з їжею. З організму вода виводиться з сечею (до 1,5 л за добу), з потом (до 0,8 л за добу), з повітрям, що видихається (до 0,4 л за добу, а при глибокому диханні до 0,7 л) та через систему травлення (до 0,15 л за добу). Якщо води виводиться з організму на 1,5-2 \% більше, ніж потрапляє в організм, то виникає відчуття спраги. Центр регуляції водного обміну розташований у гіпоталамусі. Потреба у воді на 1 кг маси тіла з віком зменшується, а загальна потреба зростає. Так, у 2 роки на 1 кг маси тіла дитини потрібно 95 мл води, у 12-13 років — 45 мл, для дорослих — 35 мл. За добу для дітей 5-6 років потреба у воді становить 1200 мл; у 7-10 років — 1350 мл; у 11-14 років — до 1500 мл; у 15-17 років — до 2000 мл. Втрата організмом 10-20 \% води небезпечна для життя, а 25 \% — смертельна. Баланс води за добу у дітей різного віку та у дорослих приведений в табл. 3. У дітей, відносно дорослих, обмін води за добу значно вищий. Так, наприклад, у новонароджених він становить половину (1/2) об'єму міжклітинної рідини (700 мл із 1400 мл) тоді як у дорослих 1/7 частину 200 мл з 1400 мл. Крім того у дітей резерв рідини в організмі дуже малий, вода більш рухома (за причин недостатнього розвитку сполучної тканини), що обумовлює значно меншу протидію дитячого організму втратам рідини і потребує пильної уваги до організації питного режиму у дітей.
Діти особливо потребують солей кальцію та фосфору у зв'язку з ростом кісток. Так, наприклад, у молодших школярів потреба у кальцію за добу становить до 2,4 г; у фосфорі — до 2,0 г. Оптимальне співвідношення між концентрацією солей кальцію та фосфору для дітей дошкільного віку становить 1:1; увіці 8-10 років — 1:1,5; у старших школярів 1:2. Лише за таких умов розвиток скелету проходить нормально. Найкраще джерело кальцію та фосфору для дітей — це молоко. Потреба у залізі для дітей також підвищена у зв'язку з інтенсивними процесами кровотворення і досягає 1,2 мг (для дорослих 0,9 мг) на 1 кг маси тіла, або загалом до 20 мг за добу. Натрію діти повинні отримувати до 40 мг за добу (дорослі — до 60 мг), калію — до 30 мг, хлору — до 15 мг, кальцію — до 10 мг. Крім вказаного в організмі людини є всі інші відомі у природі мінеральні елементи, причому кожен з них виконує відповідну фізіологічну роль не взаємо замінюючи один одного. Наприклад, натрій забезпечує сталість осмотичного тиску, приймає участь у виникненні і проведенні імпульсів збуджень, регулює кислотно-лужну рівновагу. Калій приймає участь у виникненні потенціалів збуджень у нервовій та м'язовій системах, бере участь в багатьох обмінних процесах, стимулює утворення медіаторів нейронних синапсів. Кальцій входить до складу багатьох молекул різних тканин організму (кісток, зубів, м'язів), приймає участь у процесах згортання крові. Магній входить до складу багатьох ферментів, регулює обмінні процеси. Фосфор входить до складу кісткової тканини, є складовою енергоносіїв (АТФ), входить до складу мембран багатьох клітин, в тому числі нейронів мозку, приймає участь у синтезі ДНК. Хлор входить до складу соляної кислоти шлунку, забезпечує створення біопотенціалів клітин. Залізо (ферум) є складовою еритроцитів крові. Кобальт, мідь (купрум) приймають участь у процесах кровотворення та клітинного дихання. Йод входить до складу гормонів щитоподібної залози, регулює обмін речовин в організмі. Срібло (ар-гентум) регулює окисно-відновлювальні процеси, виступає як антисептик. Ванадій сприяє обмінним процесам у м'язах і паренхіматозних органах. Цирконій стимулює ріст і розвиток тканин організму. Бром приймає участь в утворенні гормонів гіпофізу. Мінеральній обмін регулюється від центрів гіпоталамуса з залучанням для цього кортикотропних гормонів гіпофіза, мінералокортикоідних гормонів надниркових залоз, а також відповідних гормонів щитоподібної та пара щитоподібної залоз. Значення вітамінів. Вітаміни — це органічні сполуки, які край необхідні для нормального функціонування організму, так як входять до складу багатьох ферментів і гормонів, стимулюють захисні сили організму, його ріст, диференціацію та формоутворення. Більшість вітамінів не утворюються в організмі і потрапляють з їжею, особливо разом з овочами, фруктами, з молоком, печінкою та ін. Найважливішими вітамінами вважаються: вітамін В1 (тіамін), який нормалізує обмін речовин та роботу серця. При його відсутності розвивається хвороба «Бері — Бері», коли людина втрачає апетит, швидко втомлюється, позбавляється чутливості та сили м'язів ніг, у неї пошкоджується слух і зір, відмирають клітини довгастого мозку і без лікування людина гине. Цього вітаміну багато у горіхах, зернових крупах, у печінці і у дріжджах, рибі, бобових рослинах; вітамін В2 (рибофлавін) міститься у хлібі, молоці, яйцях, печінці, м'ясі і томатах. При авітамінозі у дітей затримується розвиток нервової системи, виникає враження шкіри і очей, можуть розвиватись недокрів'я, затримка росту, зниження маси тіла, шкіряні екземи, порушення кровообігу, напади втрати свідомості. Гіпервітаміноз приводить до запалення сітківки ока, шкіри, язика, до виникнення трофічних виразок. Потреба в цьому вітаміні за добу становить 2-4 мг; вітамін В6 (піродоксин) міститься у м'ясі, рибі, бобових рослинах, печінці, дріжджах, нирках. Приймає участь в обміні білків, жирів та вуглеводів, у процесах кровотворення. При авітамінозі розвиваються дерматити, неврити, м'язова слабкість, судоми. Потреба в цьому вітаміні за добу становить 2-4 мг; вітамін В12 (ціанкобалламін) у людей синтезується у кишках, а також міститься у м'ясі риби, печінці та нирках. Цей вітамін потрібен для регуляції обміну речовин (особливо в нервовій тканині), для покращення процесів кровотворення, сприяє зниженню хо-лістерину крові та приймає участь у прискоренні росту і розвитку організму. Потреба в цьому вітаміні становить до 0,005 мг за добу; Вітамін РР (нікотинамід) міститься у зелених овочах, моркві, картоплі, молоці, дріжджах, печінці, м'ясі. При недостачі цього вітаміну у людей розвивається захворювання на «пелагру»: шкіра стає шершавою, покривається червоними плямами, може знижуватись пам'ять, виникати психози і галюцинації; вітамін С (аскорбінова кислота). Міститься у багатьох продуктах рослинного походження, печінці. Цей вітамін сприяє укріпленню імунітету, поліпшує стан кровоносних судин, приймає участь у тканинному диханні, в синтезі кісткової тканини та білків, поліпшує стан судин. Авітаміноз приводить до розвитку захворювання на «цингу» при якому виникає пригніченість, загальна слабкість, кровотеча ясен, випадіння зубів, зменшується стійкість до інфекцій і токсинів. Потреба в цьому вітаміні за добу становить 75-100 мг; вітамін А (ретинол) утворюється в організмі із речовини каротіна, який міститься у моркві, томатах, багатьох фруктах, печінці, риб'ячому жирі, коров'ячому маслі, яйцях. Вітамін приймає участь в підтримці імунної активності, впливає на стан шкіри та слизових оболонок, поліпшує зір. При авітамінозі затримується ріст дітей, падає гострота зору, пошкоджується шкіра, виникають кон'юнктивіти очей. Гіпервітаміноз порушує обмін речовин, процеси травлення, визиває недокрів'я. Потреба за добу становить 1-2 міліграм еквівалентів (мге); вітамін Д (ергокальциферол) міститься в жовтках яєць, молоці, риб'ячому жирі. При авітамінозі розвивається хвороба на рахіт, при якій порушується формування кісток, припиняється їх ріст та окостеніння. Діти, хворі на рахіт, значно відстають у розвитку по всім напрямкам; вітамін Е (токоферол) міститься в олії, зелених листках овочів, яйцях. Регулює внутріклітинні процеси, захищає мітохондрії від пероксидантів, а еритроцити крові — від гемолізу. При авітамінозі розвивається дистрофія м'язів, порушення процесів статевого дозрівання; • вітамін К представляє собою жовтувате масло. Цей вітамін міститься в зелених частинах рослин, в лисках капусти, у моркві, в помідорах та в печінці. Вітамін приймає участь в процесах синтезу протромбіна та в кровотворенні.
Обмін енергії. Обмін енергії між організмом і навколишнім середовищем здійснюється за законами термодинаміки. Організм всередині себе постійно створює негентропію (тобто підтримує структурність елементів, які розпадаючись здатні виділяти енергію). Для цього перш за все використовується енергія, що накопичена у продуктах навколишнього середовища (у вигляді макроскопічних сполук, що надходять з їжею). Навколо себе організм створює ентропію, виділяючи енергію у вигляді тепла. Ентропія — це втрата структурності з виділенням енергії. Співвідношення між енергією, що надходить в організм і кількістю енергії, що виділяється ним, називається енергетичним балансом. Якщо цей баланс буде позитивним — то енергоносії затримуються в організмі і навпаки. Виділяють два рівня обміну енергії: основний обмін (00), або той рівень обмінних процесів в організмі, який необхідний для його функціонування в умовах фізіологічного спокою. Цей обмін об'єднує витрати енергії на біосинтез, на підтримку концентраційних градієнтів різних іонів на оболонках клітин та на діяльність внутрішніх органів (мозку, серця, дихальних м'язів, печінки, нирок та ін.). Рівень основного обміну залежить від віку, статі, маси тіла та росту людини і, виходячи з цих параметрів, визначається за відомими у фізіології таблицями Гарріса-Бенедікта (див. додаток 1 і 2). Згідно цих таблиць загальний рівень основного обміну (00) розраховують в залежності від статі людини як суму енергетичних витрат виходячи з маси тіла (визначається за табл. А) та віку і росту людини (визначається за табл. Б Гарріса-Бенедікта). Наприклад, дівчина у віці 17 років, маса тіла якої становить 46 кг, а зріст 156 см має 00 = 1095 +201 = 1296 ккал. При відсутності таблиць Гарріса-Бенедікта величину основного обміну (00) можна розраховувати за допомогою рівнянь, наведених у табл. 5. У дітей рівень основного обміну на одиницю маси тіла значно більший, ніж у дорослих людей, що пояснюється більш інтенсивними процесами біосинтезу в дитячому віці. Відомо, наприклад, щоб «вмонтувати» одну амінокислоту в ланцюг білкової молекули потрібна енергія двох молекул АТФ (аденозітрифосфорної кислоти).
Динаміка основного обміну з віком щільно пов'язана з енергетичними витратами на ріст організму. Чим менше вік дитини, тим відносні витрати енергії на ріст більші (рис. ЗО). Наприклад, витрати енергії на ріст у віці 3 місяці становлять 36 \%, у віці 6 місяців — 26 \%, 10-12 місяців — 21 \% загальної енергетичної цінності їжі. Додатково до основного обміну організм витрачає енергію на будь-які функції, та на зовнішню роботу. Затрати енергії при повній життєдіяльності називаються загальним обміном. За даними А. П. Матвєєва (2003) вживання білкової їжі підвищує рівень обміну на 30 \%; жирної і вуглеводної їжі — на 15 \%, а звичайної змішаної їжі на 30-35 \%. Виконання неважкої роботи у побуті підвищує рівень обміну на 30-60 \%. Фізична помірна робота та звичайні спортивні тренування можуть підвищувати рівень обміну у 20-25 разів, тобто більше ніж на 2000 \%. Розумова праця, яка не супроводжується м'язовими зусиллями і емоційною напругою підвищує енергетичні витрати всього на 2-3 \%. Якщо до розумової праці додається емоційна напруга, то енергетичні витрати можуть зростати на 40-90 \%.
Рис. ЗО Зміна інтенсивності основного обміну та відносного щорічного приросту маси, кг тіла у дітей 5-11 років (А. Г. Хрипкова та ін., 1990)' 1 На малюнку позначені: по осі ординат зліва — рівень теплопродукції (ккал/кг за годину); справа — показники відносного приросту маси тіла; лінії 1 і 2 — зміни рівня основного обміну відповідно у дівчат (1) і хлопців (2); чорні стовпчики — щорічні відносні показники приросту маси тіла у дівчат; білі стовпчики — відповідно у хлопчаків. Режим раціонального харчування дітей. Нормальна життєдіяльність організму можлива лише тоді, коли всі витрати пластичних матеріалів та енергії, наприклад, за добу, будуть компенсовані речовинами, що потрапляють з їжею за цей же період. Якщо ці умови не виконуються і їжа не достатньо компенсує витрати — організм починає жити за рахунок власних запасів, а також за рахунок речовин власних клітин та органів. Як відомо, джерелом пластичних матеріалів та енергії є основні поживні речовини їжі: білки, жири, вуглеводи, мінеральні солі, вітаміни та вода. Серед багатьох систем харчування найбільш привабливою вважається система збалансованого харчування, згідно з якою кількість їжі, що споживається, повинна відповідати енергетичним витратам людини, то б то повинен досягатись якісний та енергетичний баланс. Відомо, що енергетична цінність 1 г білків становить 4,1 ккал, вуглеводів — 4,1 ккал і жирів — 9,3 ккал (1 ккал = 4,187 кДж). Знаючі енергетичну цінність 100 г харчового продукту по складу білків, жирів та вуглеводів (для цього користуються спеціальними таблицями, див. додаток 3), а також фактичні витрати енергії людиною за добу розраховують (складають) раціон харчування із будь — якого набору продуктів. Але раціон, складений лише за енергетичними критеріями, не буде відповідати вимогам повноцінного і збалансованого харчування. Для організму важливо, щоб їжа містила усі необхідні поживні речовини в певному співвідношенні. Останнє у великій мірі залежить від віку людини та від виду її зовнішньої діяльності (важкості праці, наявності шкідливих чинників в оточуючому середовищі та ін.). А. Г. Хрипкова із співавт. (1990) рекомендує дошкільнятам (до 6 років) та школярам молодшого шкільного віку (6-10 років) дотримуватись співвідношення білків, жирів та вуглеводів у складі їжі на рівні 1:2:3 (то б то на кожен грам білків потрібно споживати 2 грами жирів і 3 грами вуглеводів). Для учнів середнього (11-13 років) і старшого шкільного (14-17 років) віку, так як і для дорослих людей, співвідношення основних компонентів їжі рекомендується на рівні 1:1:4. Саме за цих умов білки максимально затримуються в організмі і найкраще засвоюються інші компоненти їжі. Останнім часом деякі дослідники (І. М. Маруненко, 2004, та ін.) рекомендують дотримуватись співвідношення білків, жирів і вуглеводів у збалансованій їжі за добу в харчуванні як дорослих, так і дітей будь-якого віку на рівні 1:1:4. Експерти Всесвітньої Організації Охорони Здоров'я (ВООЗ) вважають, що оптимальним є вживання їжі, калорійність якої на 12-15 \% складають білки, 30-35 \% — жири і 50-55 \% — вуглеводи, тобто має місце співвідношення 1:2:3 (цитується за В. Г. Грибан, 2005). Згідно додатку до наказу № 272 Міністерства охорони здоров'я України від 18.11.1999 р., встановлені норми фізіологічних потреб дітей шкільного віку в основних харчових речовинах та енергії, які наведені в табл. 7, 8.
Для дітей 11-13 років рекомендується вводити диференціацію складу їжі в залежності від статі дитини. Для хлопців 11-13 років необхідно споживати за добу: білків до 91 г (в тому числі до 46 г тваринного походження), жирів до 82 г (в тому числі до 19 г рослинного походження) і до 425 г вуглеводів. Дівчатам цього ж віку, у зв'язку з їх меншою фізичною активністю, рекомендується вживати: білків до 83 г (в тому числі до 42 г тваринного походження); жирів до 75 г (в тому числі до 17 г рослинного походження) і вуглеводів до 340 г. Наведені норми споживання білків, жирів і вуглеводів стосуються чистого компоненту, який звично міститься в значно більшій за масою кількості природних харчових продуктів. Вміст білків, жирів та вуглеводів в складі 100 г найбільш поширених харчових продуктів також наведений в додатку 3 та вказується на упаковці більшості сучасних продуктів. Надлишки жирів і вуглеводів у складі їжі можуть приводити (особливо при низькій фізичній активності) до їх накопичення в організмі у вигляді жирів організму. Це може також сприяти порушенням процесів нормального росту і розвитку дітей. Виникаюче при цьому ожиріння може приводити до зменшення витривалості організму, до глибоких порушень обміну речовин, до падіння функціональних можливостей серцево-судинної системи, працездатності та імунної реактивності. Діти, які ведуть фізично активний спосіб життя, займаються спортом, або напружено працюють розумово потребують більшої кількості вуглеводів у складі їжі. Джерелом вуглеводів є в основному їжа рослинного походження: хліб, крупи, картопля, овочі та фрукти, солодощі, мед. Для нормального росту, розвитку і активної життєдіяльності дітей дуже велике значення має забезпечення їх організму фізіологічно необхідною кількістю мікроелементів і мінеральних речовин (табл. 8), які в основному поступають в організм з їжею. Фізіологічними нормами потреб організму школярів молодшого та середнього шкільного віку (6-13 років) в мікроелементах слід вважати (в міліграмах за добу): кальцію (СаГ) до 1200 мг; фосфору (Р+) до 1200 мг; магнію (Ма+) до 280 мг; заліза (^і+) до 15 мг. Крім того організм дітей потребує за добу 6-8 гка-м'яної солі (ЛОгС7). Кам 'яна сіль використовується в організмі для створення соляної кислоти (складової шлункового соку), а також абсолютно необхідна як джерело іонів N0+ і СІ—для здійснення процесів збудження та нормальної роботи серця, м'язів, нервової діяльності. При нестачі в складі їжі солі у дітей можуть виникати запаморочення, втрата свідомості, порушуються процеси сечоутворення. Кальцій і фосфор використовуються в організмі для росту кісткових тканин, а також ці мікроелементи входять до складу багатьох білків і клітин нервової тканини та клітин інших органів. Кальцій має вирішальне значення для забезпечення згортання крові. Постачальниками цих мікроелементів є молоко, яйця, мозок, м'ясо, горіхи, крупи, овес та ін. Солі магнію необхідні організму для регуляції багатьох обмінних процесів. Цього мікроелементу багато у хлібі, квасолі, сиру, мигдалю та горіхах. Калій та його солі є найважливішим мікроелементам, який приймає участь (разом з іонами N0+) у формуванні потенціалів спокою та дії, які є основним в роботі нервових, м'язових і секреторних клітин. Мікроелемент калій в організмі людини виконує також функцію передачі імпульсів збудження вдовж нервів, приймає участь у роботі м'язів, та в регуляції обміну води. Цей мікроелемент в достатній кількості надходить в організм у складі овочів: картоплі, капусти, буряку, моркви тощо. Залізо — необхідний компонент еритроцитів крові, так як входить до складу гемоглобіну, без якого не можливі процеси транспорту газів і зовнішнього дихання в цілому. При недостачі в їжі заліза, у дітей може розвинутись недокрів'я. На залізо багаті такі продукти, як яйця, картопля, м'ясо, капуста, горох, салат, яблука. Мікроелемент сірка використовується в організмі людей для нейтралізації багатьох токсичних продуктів, які утворюються при обміні речовин. Сірка міститься у квасолі, гороху, бобах, м'ясі. Дуже важливо забезпечувати дитячий організм, що росте, достатньою кількістю вітамінів. Слід пам'ятати, що надлишок вживання вітамінів приводить до гіпервітамінозу, а недостатня його кількість — до авітамінозу. Обидва ці явища негативно впливають на життєдіяльність та розвиток дітей і таким чином їх не слід допускати. Фізіологічні норми потреб організму школярів молодшого і середнього шкільного віку (7-13 років) в основних вітамінах (див. табл. 4) в міліграмах на добу, наступні: вітаміну В1 до 1,0; вітаміну В2 до 1,2; вітаміну РР до 15-18; вітаміну В6 до 1,7; вітаміну С 60-70; вітаміну А (міліграм-еквівалентів — мге) 700-1000; вітамін Д (мге) до 2,5. При інтенсивних розумових або фізичних (заняття спортом) навантаженнях потреба організму дітей майже у всіх вітамінах зростає на 10-15 \%. У дітей старшого шкільного віку та у дорослих людей потреба в вітамінах зростає на 40-50 \%> відносно потреб дітей 10-13 років. Для організації раціонального харчування дітей первинне значення має визначення калорійності їжі. Калорійність харчування повинна враховувати довжину тіла (зріст), масу тіла, вік, стать, характер діяльності, період року, клімат, температуру навколишнього середовища та ін. Основою для обґрунтування калорійності харчування дітей (людей) різного віку є загальні витрати (обмін) енергії (ЗО), який враховує витрати основного обміну (00) та витрати на зовнішню діяльність (Зд): ЗО = 00 + Зд. За даними А. А. Маркосяна (1974) загальний обмін енергії для людей різного віку в середньому становить (у кілокалоріях за 24 години доби на 1 кг маси тіла): вік 1-3 місяці 110-120 ккал 6-12 місяці 98-100 ккал 2-6 років 70-75 ккал 7-10 років (молодші школярі) 60-70 ккал 11-15 років (учні середнього шкільного віку, що спеціально не займаються спортом) 45-55 ккал >16 років (учні старшого шкільного віку та дорослі, що виконують легку фізичну або мало напружену роботу) 35-55 ккал Орієнтовно енергетичні потреби дітей (до 16 років) за добу (ккал/кг маси) можна розрахувати за формулами: для дітей до 1 року: 125 - 2,5 • П ккал/кг; для дітей після 1 року: 100 - 4,0 • П1 ккал/кг, де П — вік дитини (місяців); П — вік дитини (років). Наприклад, для дитини у віці 7 років потреба енергії за добу в кілокалоріях на 1 кг маси тіла приблизно становить: 100 - 4.0 • 7 = 72 ккал/кг. Середній рівень калорійності харчування школярів різного віку (в ккал/ на добу) за даними В. І. Бобрицької (2004) становить (табл.7): 6 років хлопці і дівчата — 2200 ккал/ на добу; 7-10 років хлопці і дівчата — 2400 ккал/ на добу; 11-13 років хлопці — 2800 ккал/ на добу; дівчата — 2550 ккал/ на добу; 14-17 років хлопці — 3200 ккал/ на добу; дівчата — 2700 ккал/ на добу; 18 років і більше чоловіки — 3500 ккал/ на добу; (при розумовій діяльності) жінки — 2900 ккал/ на добу. Для осіб, зайнятих на тяжких фізичних роботах, або для спортсменів, необхідна калорійність їжі може сягати 5000 — 7000 ккал. В дитячих оздоровчих закладах, санаторіях та спеціальних закладах для хворих на туберкульоз калорійність їжі для всіх дітей повинна бути підвищеною до 3500 ккал/добу. Висока калорійність їжі (до 4000-5000 ккал/добу) необхідна також школярам, що займаються спортом, особливо в період відповідальних тренувань та змагань. Підраховано, що за 1,5-3,0 години інтенсивних тренувань у юних легкоатлетів, плавців і гімнастів використовується до 35 \% енерговитрат від загального їх об'єму за добу. Важливе значення для правильної організації харчування дітей має режим харчування. За фізіологічними нормами, що існують, діти молодшого шкільного віку потребують приймання їжі через кожні 3,5-4 години, а за добу не менше ніж 4-5 разів. Доцільно, щоб їжа кожного разу була рівномірно калорійна (приблизно по 500-600 ккал). Перед сном діти повинні їсти не пізніше ніж за 1,5-2,0 години, щоб забезпечити нормальний відпочинок організму. Вечірня їжа переважно повинна бути мало об'ємною і складатись із овочів та молочних продуктів. Діти середнього та старшого шкільного віку повинні їсти за добу не менше 3-х разів: сніданок до 30 \% потрібної калорійності їжі за добу, обід до 40 \% калорійності і вечеря до 30 \% калорійності. 4.9. Вікові особливості серцево — судинної системи та імунного захисту організму Усі системи людського організму можуть існувати і нормально функціонувати тільки при певних умовах, які в живому організмі підтримуються діяльністю багатьох систем, призначених забезпечувати сталість внутрішнього середовища, тобто його гомеостаз. Гомеостаз підтримують системи дихання, кровообігу, органи травлення та виділення, а безпосередньо внутрішнім середовищем організму є кров, лімфа та між тканинна рідина. Кров виконує цілу низку функцій, в тому числі дихальну (переніс газів); транспортну (переніс води, продуктів живлення, енергоносіїв та продуктів розпаду); захисну (знищення хвороботворних мікроорганізмів, виведення токсичних речовин, запобігання втрат крові); регулюючу (переніс гормонів та ферментів) та терморегулюючу. В плані підтримки гомеостазу, кров забезпечує водно-сольовий, кислотно — лужний, енергетичний, пластичний, мінеральний і температурний баланс в організмі. З віком питома кількість крові на 1 кілограм маси тіла в організмі дітей зменшується. В дітей до 1 року кількість крові відносно всієї маси тіла становить до 14,7 \%, увіці 1-6 років — 10,9 \% і тільки у 6-11 років встановлюється на рівні дорослих (7 \%). Таке явище обумовлене потребами більш інтенсивного протікання обмінних процесів в дитячому організмі. Загальний об'єм крові у дорослих людей з масою тіла 70 кг становить 5-6 л. При перебуванні людини в стані спокою певна частина крові (до 40-50 \%) знаходиться в кров'яних депо (селезінці, печінці, в кліт-чатці під шкірою і легенях) і не приймає активної участі у процесах кровообігу. При підсиленні м'язової роботи, або при кровотечах депонована кров переходить у кровоносне русло, збільшуючи інтенсивність обмінних процесів або вирівнюючи кількість циркулюючої крові. Кров складається з двох основних частин: плазми (55 \% маси) іфор-мених елементів 45 \% маси). Плазма у свою чергу містить 90-92 \% води; 7-9 \% органічних речовин (білків, вуглеводів, сечовини, жирів, гормонів та ін.) та до 1 \% неорганічних речовин (заліза, міді, калію, кальцію, фосфору, натрію, хлору та ін.). До складу формених елементів належать: еритроцити, лейкоцити та тромбоцити (табл. 11) і майже всі вони утворюються у червоному кістковому мозку в результаті диференціації стволових клітин цього мозку. Маса червоного мозку у новонародженої дитини становить 90-95 \%, а у дорослих до 50 \% всієї мозкової субстанції кісток (у дорослих це складає до 1400 г, що відповідає масі печінки). У дорослих людей частина червоного мозку перетворюється на жирову тканину (жовтий кістковий мозок). Крім червоного кісткового мозку, деякі формені елементи (лейкоцити, моноцити) утворюються в лімфатичних вузлах, а у новонароджених дітей ще й у печінці. Для підтримки клітинного складу крові на потрібному рівні в організмі дорослої людини з масою тіла 70 кг щодоби утворюється 21011 (два триліони, трлн.) еритроцитів, 45-109 (450 міліардів, млрд.) нейтрофілів; 100 млрд. моноцитів, 175-109 (1 трлн. 750 млрд.) тромбоцитів. В середньому у людини за 70 років життя при масі тіла 70 кг виробляється еритроцитів до 460 кг, гранулоцитів (нейтрофілів) 5400 кг, тромбоцитів 40 кг, лімфоцитів 275 кг. Сталість вмісту формених елементів в крові підтримується тим, що ці клітини мають обмежений термін життя. Еритроцити є червоними кров'яними тільцями. В 1 мм3 (або мікро літрів, мкл) крові чоловіків в нормі нараховується від 4,5-6,35 млн еритроцитів, а у жінок до 4,0-5,6 млн (у середньому відповідно 5,4 млн. та 4,8 млн.). Кожна клітина еритроциту людини має діаметр 7,5 мікронів (мкм), товщину — 2мкм і містить приблизно 29 пікограм (пг, 10-12 г) гемоглобіну; має двовгнуту форму і у зрілому стані не має ядра. Таким чином, у крові дорослої людини в середньому нараховується 3-1013 еритроцитів та до 900 г гемоглобіну. За рахунок вмісту гемоглобіну еритроцити виконують функцію газообміну на рівні всіх тканин організму. Гемоглобін еритроцитів включає білок глобін та 4 молекули гему (білку, що поєднаний з 2-х валентним залізом). Саме остання сполука здатна не стійко приєднувати до себе на рівні альвеол легень 2 молекули кисню (перетворюючись на оксигемоглобін), та транспортувати кисень до клітин організму, забезпечуючи цим життєдіяльність останніх (окислювальні обмінні процеси). В обмін на кисень клітини віддають зайві продукти своєї діяльності, в тому числі вуглекислий газ, який частково поєднується з оновленим (віддавши кисень) гемоглобіном, утворюючи карбогемоглобін (до 20 °\%), або розчинюється у воді плазми з утворенням вугільної кислоти (до 80 °\% всього вуглекислого газу). На рівні легень, вуглекислий газ виводиться зовні, а кисень знову окислює гемоглобін і все повторюється. Обмін газів (кисню та вуглекислого газу) між кров'ю, міжклітинною рідиною та альвеолами легень здійснюється за рахунок різного парціального тиску відповідних газів в міжклітинній рідині та в порожнині альвеол і це відбувається шляхом дифузії газів. Кількість еритроцитів може суттєво змінюватись в залежності від зовнішніх умов. Наприклад, може зростати до 6-8 млн в 1 мм3 улю-дей, що мешкають високо в горах (в умовах розрідженого повітря, де парціальний тиск кисню знижений). Зменшення кількості еритроцитів до 3 млн в 1 мм3, або гемоглобіну на 60 \% і більше приводить до анемічного стану (недокрів'я). У новонароджених дітей кількість еритроцитів в перші дні життя може досягати 7 млн в 1 мм3, а у віці від 1 до 6 років коливається в межах 4,0-5,2 млн в 1 мм3. На рівні дорослих вміст еритроцитів в крові дітей, за даними А. Г. Хрипкової (1982), встановлюється в 10-16 років. Важливим показником стану еритроцитів є швидкість осідання еритроцитів (ШОК). При наявності процесів запалення, або хронічних захворювань ця швидкість зростає. У дітей до 3 років ШОЕ в нормі становить від 2 до 17 мм за годину; у 7-12 років — до 12 мм за годину; у дорослих чоловіків 7-9, а у жінок — 7-12 мм за годину. Еритроцити утворюються у червоному кістковому мозку, живуть приблизно 120 діб і відмираючи розщеплюються в печінці. Лейкоцити мають назву білі кров'яні тільця. Найважливіша їх функція — захист організму від токсичних речовин та хвороботворних мікроорганізмів шляхом їх поглинання та перетравлення (розщеплення). Це явище має назву фагоцитоз. Лейкоцити утворюються в кістковому мозку, а також в лімфатичних вузлах і живуть всього 5-7 діб (при наявності інфекції значно менше). Це ядерні клітини. За здатністю цитоплазми мати гранули та забарвлюватись лейкоцити поділяються на: гранулоцити та агранулоцити. До гранулоцитів відносяться: базофіли, еозинофіли і нейтрофіли. До агранулоцитів відносяться моноцити і лімфоцити. Еозинофіли становлять від 1 до 4 \% усіх лейкоцитів і в основному виводять з організму токсичні речовини та уламки білків організму. Базофіли (до 0,5 \%) містять гепарин і сприяють процесам загоєння поранень, розщеплюючи згустки крові, у тому числі при внутрішніх крововиливах (наприклад, при травмах). Нейтрофіли складають найбільшу кількість лейкоцитів (до 70 \%) і виконують основну фагоцитарну функцію. Вони бувають юні, паличкоядерні та сегментоядерні. Активізований інвазією (мікробами, що заражають організм інфекцією) нейтрофіл охоплює білками своєї плазми (в основному імуноглобулінами) один або декілька (до 30) мікробів, приєднує цих мікробів до рецепторів своєї мембрани і швидко їх перетравлює шляхом фагоцитозу (виділення у вакуоль, що навколо мікробів, ферментів із гранул своєї цитоплазми: де-фензинів, протеаз, мієлопироксідаз та інших). Якщо нейтрофіл за один раз захоплює більше 15-20 мікробів, то сам він звично гине, але створює із поглинутих мікробі субстрат, придатний для перетравлення іншими макрофагами. Нейтрофіли найбільш активні у лужному середовищі, що має місце в перші моменти боротьби з інфекцією, або запаленням. Коли середовище набуває кислої реакції, то на зміну нейтрофілам приходять інші форми лейкоцитів, а саме, моноцити, кількість яких може значно зростати (до 7 \%) в період інфекційної хвороби. Моноцити в основному утворюються в селезінці та печінці. До 20-30 \% лейкоцитів становлять лімфоцити, які в основному утворюються у кістковому мозку та у лімфатичних вузлах, і є найголовнішими факторами імунного захисту, тобто захисту від мікроорганізмів (антигенів), що викликають хвороби, а також захисту від зайвих для організму часток і молекул ендогенного походження. Вважається, що в організмі людини паралельно працюють три імунні системи (М. М. Безруких, 2002): специфічна, неспецифічна та штучно створена. Специфічний імунний захист в основному забезпечують лімфоцити, що здійснюють це двома шляхами: клітинним чи гуморальним. Клітинний імунітет забезпечують імунокомпетентні Г-лімфоцити, які утворюються із стовбурних клітин, що мігрують із червоного кісткового мозку, в тімусі (див. підрозділ 4.5.) Потрапляючи в кров, Г-лімфоцити створюють більшу частину лімфоцитів самої крові (до 80 \%), а також осідають у периферійних органах імуногенезу (перш за все в лімфатичних вузлах та селезінці), утворюючи в них тімус-залежні зони, що стають активними точками проліферації (розмноження) Т-лімфоцитів поза тімуса. Диференціація Г-лімфоцитів відбувається у трьох напрямках. Перша група дочірніх клітин здатна при зустрічі з «чужим» білком-антигеном (збудником хвороби, або власним мутантом) вступати з ним в реакцію і знищувати його. Такі лімфоцити називаються Т-кіллерами («вбивцями») і характеризуються тим, що здатні власними силами, без попередньої імунізації та без підключення антитіл та захисного комплементу плазми крові (тлумачення цих понять дивись далі), здійснювати лізіс (знищення шляхом розчинення клітинних мембран та зв'язування білків) клітин-мі-шеній (носіїв антигенів). Таким чином, Г-кіллери є окремою гілкою диференціації стволових клітин (хотя їх розвиток, як буде описано далі, регульований Г-хелперам) і призначені створювати як би первинний бар'єр у противірусному та протипухлинному імунітеті організму. Інші дві популяції Г-лімфоцитів мають назву Г-хелпери та Г-су-прессори і здійснюють клітинний імунний захист через регуляцію рівня функціонування 5-лімфоцитів у системі гуморального імунітету. Т-хел-пери («помічники») в разі появи в організмі антигенів сприяють швидкому розмноженню ефекторних клітин (виконавців імунного захисту). Розрізняють два підтипи клітин хелперів: Г-хелпери-1, що виділяють специфічні інтерлєйкіни типу ІЛ2 (гормоноподібні молекули) та у-ін-терферон і пов'язані з клітинним імунітетом (сприяють розвитку Г-хел-перів); Г-хелпери-2 виділяють інтерлєйкіни типу ІЛ4-ІЛ5 і взаємодіють переважно з 5-лімфоцитами гуморального імунітету. Т-супрессори здатні регулювати активність В і Г-лімфоцитів у відповідь на антигени. Гуморальний імунітет забезпечують лімфоцити, які диференціюються із стволових клітин мозку не в тімусі, а в інших місцях (у тонкій кишці, лімфатичних вузлах, глоткових мигдалинах і так далі) і називаються В-лімфоцитами. Такі клітини складають до 15 \% всіх лейкоцитів. При першому контакті з антигеном чутливі до нього В-лімфоцити інтенсивно розмножуються. Деякі із дочірніх клітин диференціюють у клітини імунологічної пам'яті та на рівні лімфовузлів у 5-зонах перетворюються у плазматичні клітини, які далі здатні створювати гуморальні антитіла. Сприяють цим процесам Г-хелпери. Антитіла представляють собою великі протеїнові молекули, що мають специфічне рідство до того чи іншого антигену (на основі хімічної структури відповідного антигену) і мають назву імуноглобулінів. Кожна молекула імуноглобуліну складена з двох тяжких та двох легких ланцюгів зв'язаних один з одним дісуль-фідними зв'язками і здатних активізувати клітинні мембрани антигенів і приєднувати до них комплемент плазми крові (містить 11 протеїнів, що здатні забезпечувати лізіс або розчинення клітинних мембран та зв'язування білків клітин-антигенів). Комплемент плазми крові має два шляхи активізації: класичний (від імуноглобулінів) та альтернативний (від ендотоксинів або отруйних речовин та від лік). Виділяють 5 класів імуноглобулінів (^): 0,Л,М,Б,Е, що розрізняються за функціональними особливостями. Так, наприклад, ^ М звично першим включається в імунну відповідь на антиген, активізує комплемент і сприяє поглинанню цього антигену макрофагами або лізісу клітини; ^ А розміщується у містах найбільш вірогідного проникнення антигенів (лімфовузлах кишково-шлункового тракту, у сльозних, слинних та потових залозах, у аденоїдах, у молоці матері і таке інше) чим створює міцний захисний бар'єр, сприяючи фагоцитозу антигенів; ^ Б сприяє проліферації (розмноженню) лімфоцитів при інфекціях. 5-лімфоцити «розпізнають» антигени за допомогою включених у мембрану гамаглобулінів, які утворюють антитіло, зв'язуючи ланки, конфігурація яких відповідає трьохмірній структурі антигенних детермінованих груп (гаптенів або низькомолекулярних речовин, що можуть зв'язуватися з білками антитіла, передючи їм властивості білків антигена), як ключ відповідає замку (Г. Вільям, 2002; Г. Ульмер та ін., 1986). Активовані антигеном В- і Г-лімфоцити швидко розмножуються, включаються в процеси захисту організму і масово гинуть. В той же час не велика кількість з активованих лімфоцитів перетворюються на В- і Т-клітини нам 'яті, що мають тривалий термін життя і при повторному інфікуванні організму (сенсибілізації) В- і Г-клітини пам'яті «згадують» і розпізнають структуру антигенів та швидко перетворюються в ефекторні (активні) клітини та стимулюють плазматичні клітини лімфовузлів на виготовлення відповідних антитіл. Повторні контакти з певними антигенами можуть іноді давати гі-перергичні реакції, які супроводжуються підвищеною проникливістю капілярів, підсиленням кровообігу, зудом, бронхоспазмами і тому подібне. Такі явища мають назву алергічних реакцій. Неспецифічний імунітет, обумовлений наявністю у крові «природних» антитіл, які найчастіше виникають при контакті організму з кишковою флорою. Нараховують 9 речовин, що разом утворюють захисний комплемент. Одні з таких речовин здатні нейтралізувати віруси (лізоцим), другі (С-реактивний білок) пригнічують життєдіяльність мікробів, треті (інтерферон) знищують віруси та пригнічують розмноження власних клітин у пухлинах та ін. Неспецифічний імунітет обумовлюють також спеціальні клітини-нейтрофіли та макрофаги, які здатні до фагоцитозу, тобто до знищення (перетравлення) чужорідних клітин. Специфічний та неспецифічний імунітет поділяється на вроджений (передається від матері), та набутий, який утворюється після перенесеної хвороби в процесі життя. Крім цього існує можливість штучної імунізації організму, яка проводиться або у формі вакцинації (коли в організм вводять послаблений збудник хвороби і цим викликають активізацію захисних сил що до утворення відповідних антитіл), або у формі пасивної імунізації, коли роблять так зване щеплення проти певної хвороби шляхом введення сироватки (плазми крові яка не містить фібриногену, або фактора її згортання, а зате має готові антитіла проти певного антигену). Такі щеплення роблять, наприклад, проти сказу, після укусів отруйних тварин і так далі. Як свідчить В. І. Бобрицька (2004) у новонародженої дитини в крові нараховується до 20 тис. усіх форм лейкоцитів в 1 мм3 крові і в перші дні життя їх кількість зростає, навіть, до 30 тис. в 1 мм3, що пов'язано з розсмоктуванням продуктів розпаду крововиливів у тканини дитини, які, зазвичай, відбуваються під час народження. Через 7-12 перших днів життя кількість лейкоцитів зменшується до 10-12 тис. в 1 мм3, що і зберігається на протязі першого року життя дитини. Далі кількість лейкоцитів поступово зменшується і в 13-15 років встановлюється на рівні дорослих (4-8 тис. в 1 мм3 крові). У дітей перших років життя (до 7 років) серед лейкоцитів перебільшують лімфоцити і лише у 5-6 років їх співвідношення вирівнюється. До того ж діти до 6-7 років мають велику кількість недозрілих нейтрофілів (юних, паличко — ядерних), що і обумовлює відносно низькі захисні сили організму дітей молодшого віку проти інфекційних захворювань. Співвідношення різних форм лейкоцитів у складі крові називається лейкоцитарною формулою. З віком у дітей лейкоцитарна формула (табл. 9) значно змінюється: зростає кількість нейтрофилів тоді як відсоток лімфоцитів і моноцитів зменшується. У 16-17 років лейкоцитарна формула приймає склад, характерний для дорослих. Інвазія організму завжди приводить до виникнення запалення.
Гостре запалення звично породжується реакціями антиген-антитіло при яких
активація комплементу плазми крові починається через декілька годин після
імунологічних пошкоджень, досягає своєї вершини через 24 години, а згасає через
42-48 годин. Хронічне запалення пов'язане з впливом антитіл на Т-лімфоцитарну
систему, звично проявляється через 1-2 дні і досягає піку через 48-72 години. У місці запалення завжди підвищується температура (пов'язано з розширенням судин); виникає припухлість (при гострому запаленні обумовлено виходом у міжклітинний простір білків та фагоцитів; при хронічному запаленні — додається інфільтрація лімфоцитів та макрофагів); виникає біль (пов'язано з підвищенням тиску у тканинах). Хвороби імунної системи дуже небезпечні для організму і найчастіше приводять до літальних наслідків, так як організм фактично стає незахищеним. Виділяють 4 основних груп таких хвороб: первинна або вторинна імунна недостатність; порушення функції; злоякісні захворювання; інфекції імунної системи. Серед останніх відомим є вірус Герпеса та загрозливо розповсюджуючися у світі, в тому числі і в Україні, вірус анті-HIV або cmmiHTLV-III/LAV, який визиває синдром набутого иму-нодифіциту (AIDS або СНІД). В основі клініки СНІД лежить вірусне пошкодження Т-хелперного (Th) ланцюга лімфоцитарної системи, що веде до значного зростання кількості Т-супрессорів (Ts) і порушення співвідношення Th / Ts, яке стає 2:1 замість 1:2, наслідком чого є повне припинення продукції антитіл і організм гине від любої інфекції. Тромбоцити, або кров'яні пластинки є самими дрібними форменими елементами крові. Це без'ядерні клітини, їх кількість становить від 200 до 400 тис. в 1 мм3 і може значно зростати (у 3-5 разів) після фізичних навантажень, травм та стресів. Утворюються тромбоцити у червоному кістковому мозку і живуть до 5 діб. Основною функцією тромбоцитів є участь у процесах згортання крові при пораненнях, чим забезпечується запобігання крововтратам. При пораненні тромбоцити руйнуються і виділяють у кров тромбопластин і серотонін. Серотонін сприяє звуженню кровоносних судин у місці поранення, а тромбопластин через низку проміжних реакцій реагує з протромбіном плазми і утворює тромбін, який у свою чергу реагує з білком плазми фібріногеном, утворюючі фібрін, Фібрін у вигляді тонких ниток формує шильну сітківку, яка стає основою тромбу. Сітківку заповнюють формені елементи крові, що і стає фактично згустком (тромбом), який закриває отвір рани. Всі процеси згортання крові відбуваються при участі багатьох факторів крові, найважливішими з яких є іони кальцію (Са2+) та антигемофілійні фактори, відсутність яких протидіє згортанню крові і приводить до захворювання на гемофілію. У новонароджених дітей спостерігається відносно уповільнене згортання крові, що обумовлено не дозрілістю багатьох факторів цього процесу. У дітей дошкільного і молодшого шкільного віку термін згортання крові становить від 4 до 6 хвилин (у дорослих 3-5 хвилин). Склад крові за наявністю окремих білків плазми крові та формених елементів (гемограми) у здорових дітей набуває рівня, притаманного дорослим, приблизно у 6-8 років. Динаміка білкової фракції крові у людей різного віку наведена у табл. 10. В табл. 11 наведені середні нормативи вмісту основних формених елементів у крові здорових людей. Кров людини розрізняють також за групами, що залежить від співвідношення природних білкових факторів, здатних «склеювати» еритроцити і визивати їх аглютинацію (руйнування і осідання). Такі фактори є у плазмі крові і їх називають антитілами аглютинінами Анти-4 (а) та Анти-2? (р), тоді як у мембранах еритроцитів є антигени груп крові — аглютиногени А і В. При зустрічі аглютиніну з відповідним аглютиногеном виникає аглютинація еритроцитів.
На підставі різних комбінацій складу крові за наявністю аглютинінів та аглютиногенів виділяють чотири групи людей по системі АВ0: група 0, або І група — містить тільки аглютиніни плазми а і р. Людей з такою кров'юдо 40 \%; група А, або II група — містить аглютинін р і аглютиноген А. Людей з такою кров'ю приблизно 39 \%; серед цієї групи описані підгрупи аглютиногенів At и А2; група В, або III група — містить аглютиніни а і аглютиногени еритроцитів В. Людей з такою кров'юдо 15 \%; група АВ, або IV група — містить тільки аглютиногени еритроцитів А і В, аглютинінів у плазмі їх крові зовсім нема. Людей з такою кров'юдо 6 \% (В. Ганонг, 2002). Група крові відіграє важливу роль при переливанні крові, потреба в якому може виникати при значних крововтратах, при отруєнні та ін. Людина, яка віддає свою кров називається донором, ата, якій вливають кров — реципієнтом. За останні роки доведено (Г. И. Козинець із співав., 1997), що крім комбінацій аглютиногенів та аглютинінів по системі АВ0 в крові людини можуть бути комбінації інших аглютиногенів та аглютинінів, наприклад, Кк, Рр та інших, які менш активні і специфічні (знаходяться в меншому титрі), але можуть суттєво впливати на результати переливання крові. Виявлені також певні варіанти аглютиногенів А , А2 та інші, які визначають наявність підгруп у складі основних груп крові за системою АВ0. Вказане обумовлює, що на практиці зустрічаються випадки несумісності крові навіть у людей з однаковою групою крові за системою АВ0 і, як результат, це потребує у більшості випадків індивідуального підбору кожному реципієнту свого донора і, найкраще, щоб це були люди з однаковою групою крові. Для успішності переливання крові певне значення має також так званий резус-фактор (Rh). Резус-фактор є системою антигенів, серед яких найважливішим вважається аглютиноген D. Його мають 85 \% усіх людей і тому їх називають резус-позитивними. Решта, приблизно 15 \% людей цього фактору не мають і є резус- негативні. При першому переливанні резус-позитивної крові (з антигеном D) людям з резус-негативною кров'ю у останніх утворюються анти-D аглютиніни (d), які при повторному переливанні резус-позитивної крові людям з резус-негативною кров'ю визиває її аглютинацію з усіма негативними наслідками. Резус-фактор має значення і під час вагітності. Якщо батько резус-позитивний, а мати резус-негативна, то у дитини буде домінуюча, резус-позитивна кров, а оскільки кров плоду змішується з материнською, то це може привести до утворення в крові матері аглютинінів і, що може бути смертельно небезпечно для плоду, особливо при повторних вагітностях, або при вливаннях матері резус-негативної крові. Резус-належність визначають за допомогою анти-В сироватки. Кров може виконувати усі свої функції тільки за умови її безперервного руху, що і складає сутність кровообігу. До системи кровообігу належать: серце, яке виконує роль насосу та кровоносні судини (артерії —► артеріоли —► капіляри —► венули —► вени). До кровоносної системи належать також кровотворні органи: червоний кістковий мозок, селезінка, а у дітей в перші місяці після народження і печінка. Удо-рослих людей печінка виконує функцію цвинтаря багатьох відмираючих формених елементів крові, особливо еритроцитів. Виділяють два кола кровообігу: велике і мале. Велике коло кровообігу починається від лівого шлуночка серця, далі по аорті і артеріям та артеріолам різного порядку кров розноситься по всьому організму і на рівні капілярів (мікроциркулярного русла) досягає клітин, віддаючи поживні речовини та кисень у міжклітинну рідину і забираючи натомість вуглекислий газ та продукти життєдіяльності. З капілярів кров збирається у венули, далі у вени і направляється до правого передсердя серця верхньою та нижньою порожніми венами, замикаючі цим велике коло кровообігу. Мале коло кровообігу починається від правого шлуночка пуль-мональними (легеневими) артеріями. Далі кров направляється в легені і після них по пульмональним венам повертається до лівого передсердя. Таким чином, «ліве серце» виконує насосну функцію в забезпеченні циркуляції крові по великому колу, а «праве серце» — по малому колу кровообігу. Будова серця приведена на рис. 31. Передсердя мають відносно тонку м'язову стінку міокарда, так як вони виконують функцію тимчасового резервуара крові, яка надходить до серця і проштовхують її лише до шлуночків. Шлуночки (особливо
Рис. 31. Будова серця (повздов-розтин): 1 — аорта; 2 — ліва легенева артерія; 3 — ліве пересердя; 4 — ліві легеневі вени; 5 — лівий пересерд-но-шлунковий отвір, закритий двостулковим клапаном; 6 — лівий шлуночок; 7 — півмісяцеві клапани аорти; 8 — правий шлуночок; 9 — півмісяцеві клапани легеневого стовбура; 10 — нижня порожня вена; 11 — правий пересердно-шлунковий отвір, закритий тристулковим клапаном; 12 — праве пересердя; 13 — праві легеневі вени; 14 — права легенева артерія; 15 — верхня порожня вена. Стрілки вказують напрямки крові у камерах серця лівий) мають товсту м'язову стінку (міокард), м'язи яких потужно скорочуються, проштовхуючи кров на значну відстань по судинам всього тіла. Між передсердями, та шлуночками є клапани, які спрямовують рух крові тільки в одному напрямку (від пересердь до шлуночків). Клапани шлуночків розташовані також на початку усіх крупних судин, які відходять від серця. Між передсердям і шлуночком правої сторони серця розташований тристулковий клапан, з лівої сторони — двох-стулковий (мітральний) клапан. В усті судин, які відходять від шлуночків, розташовані півмісяцеві клапани. Усі клапани серця не тільки спрямовують потік крові, а і протидіють її зворотному току. Насосна функція серця полягає у тому, що відбувається послідовне розслаблення (діастола) та скорочення (систола) м'язів передсердь і шлуночків. Кров, яка рухається від серця по артеріям великого кола називається артеріальною (збагаченою на кисень). По венам великого кола рухається венозна кров (збагачена на вуглекислий газ). По артеріям малого кола навпаки: рухається венозна кров, апо венам — артеріальна. Серце у дітей (відносно загальної маси тіла) більше, ніж у дорослих і становить 0,63-0,8 \% маси тіла тоді як у дорослих 0,5-0,52 \%. Найбільш інтенсивно серце росте на протязі першого року життя і за 8 місяців його маса подвоюється; до 3 років серце збільшується у три рази; у 5 років — збільшується у 4 рази, ау 16 років — в 11 разів і досягає маси у хлопців (чоловіків) 220-300 г, а у дівчат (жінок)180-220 г. У фізично тренованих людей та у спортсменів маса серця може бути більшою від вказаних параметрів на 10-30 \%. В нормі серце людини скорочується ритмічно: систола чергується з діастолою, утворюючи серцевий цикл, тривалість якого в спокійному стані становить 0,8-1,0 сек. В нормі в стані спокою у дорослої людини за хвилину відбувається 60-75 серцевих циклів, або серцевих скорочень. Цей показник називається частотою серцевих скорочень (ЧСО). Оскільки кожна систола приводить до викиду порції крові в артеріальне русло (у стані спокою для дорослої людини це 65-70 см3 крові), то відбувається збільшення кровонаповнення артерій і відповідне розтягування судинної стінки. В результаті можна відчути розтягнення (поштовх) стінки артерії у тих місцях, де ця судина проходять близько до поверхні шкіри (наприклад, сонна артерія в області шиї, ліктьова або променева артерія на зап'ястку руки та ін.). Під час діастоли серця стінки артерій спадають і повертаються до висхідного положення. Коливання стінок артерій у такт серцевих скорочень називається пульсом, а виміряна кількість таких коливань за певний час, (наприклад, за 1 хвилину) називається частотою пульсу. Пульс адекватно відображає частоту серцевих скорочень і є доступно зручним для експрес-контролю за роботою серця, наприклад, при визначенні реакції організму на фізичне навантаження в спорті, при дослідженнях фізичної працездатності, емоційних напруженнях та ін. Тренерам спортивних секцій, у тому числі дитячих, а також викладачам фізкультури необхідно знати нормативи частоти пульсу для дітей різного віку, а також вміти користуватись цими показниками для оцінки фізіологічних реакцій організму на фізичні навантаження. Вікові нормативи частоти пульсу (ЧІТ), а також систолічного об'єму крові (тобто об'єму крові, який виштовхується у кров'яне русло лівим або правим шлуночком за одне скорочення серця), наведені у табл. 12. При нормальному розвитку дітей систолічний об'єм крові з віком поступово зростає, а частота серцевих скорочень зменшується. Систолічний об'єм серця (СО, мл) розраховується за формулою Старра: СО = 90,97 + 0,54ЯГ + 0,57АТД - 0,61В, де ПТ — пульсовий тиск, мм рт. ст. (ПТ = АТс - АТД); АТс — артеріальний тиск систолічний, мм рт. ст.; АТД — артеріальний тиск діастолич-ний, мм рт. ст.; В — вік, років. Помірні фізичні навантаження сприяють підвищенню сили м'язів серця, зростанню його систолічного об'єму та оптимізації (зменшенню) частотних показників серцевої діяльності. Найважливішим для тренувань серця є рівномірність і поступовість зростання навантажень, недопустимість перенавантажень і медичний контроль за станом показників роботи серця та кров'яного тиску, особливо у підлітковому віці. Важливим показником роботи серця та стану його функціональних можливостей є хвилинний об'єм крові (табл. 12), який підраховується шляхом перемноження систолічного об'єму крові на ЧП за 1 хвилину. Відомо, що у фізично тренованих людей збільшення хвилинного об'єму крові (ХОК) відбувається за рахунок збільшення систолічного об'єму (тобто за рахунок зростання потужності роботи серця), тоді як частота пульсу (ЧП) при цьому мало змінюється. У мало тренованих людей при навантаженнях, навпаки, збільшення ХОК відбувається в основному за рахунок зростання частоти серцевих скорочень. В табл. 13 наведені критерії, за якими можна прогнозувати рівень фізичного навантаження для дітей (в тому числі спортсменів) на підставі визначення приросту частоти пульсу відносно його показників у стані спокою. Рух крові по кровоносним судинам характеризується показниками гемодинамики, з числа яких виділяють три найважливіші: кров'яний тиск, опір судин, швидкість руху крові. Кров'яний тиск — це тиск крові на стінки судин. Рівень тиску крові залежить від: показників роботи серця; кількості крові у кровоносному руслі; інтенсивності відтоку крові на периферію; опору стінок судин та еластичності судин; в'язкості крові.
Кров'яний тиск у артеріях змінюється разом із зміною роботи серця: у період систоли серця він досягає максимуму (АТ , або АТс) і називається максимальним, або систолічним тиском. У фазі діастоли серця тиск зменшується до певного початкового рівня і називається ді-астолічним, або мінімальним (АТ ., або АТЗ). Як систолічний так і ді-астолічний кров'яний тиск поступово зменшується в залежності від віддаленості судин від серця (взв'язку з опором судин). Вимірюється артеріальний кров'яний тиск у міліметрах ртутного стовпчика (мм рт. ст.) і реєструється записом цифрових значень тиску у вигляді дробу: учи-сельнику АТс; у знаменнику АТД, наприклад, 120/80 мм рт. ст. Різниця між систолічним і діастолічним тиском має назву пульсовий тиск (777), який також вимірюється у мм рт. ст. У нашому, вище наведеному, прикладі пульсовий тиск становить 120 - 80 = 40 мм рт. ст. Прийнято вимірювати кров'яний тиск за методикою Короткова (за допомогою сфігмоманометра та стетофонендоскопа на плечовій артерії людини. Сучасна апаратура дозволяє вимірювати кров'яний тиск на артеріях зап'ястка та інших артеріях. Кров'яний тиск може значно змінюватись в залежності від стану здоров'я людини, а також від рівня навантаження і віку людини. Перевищення показників фактичного тиску крові над відповідними віковими нормативами на 20 \% і більше називається гіпертонією, а недостатній рівень тиску (80 \% і менше від вікової норми) — гіпотонією. У дітей до 10 років кров'яний тиск в нормі в стані спокою становить приблизно: АТс 90-105 мм рт. ст.; АТД 50-65 мм рт. ст. У дітей з 11 до 14 років може спостерігатися функціональна юнацька гіпертонія, пов'язана з гормональними перебудовами у пубертатний період розвитку організму з підвищенням кровяного тиску в середньому: АТс — 130-145 мм рт. ст.; АТД — 75-90 мм рт. ст. У дорослих людей кров'яний тиск в нормі може коливатись в межах: АТ — 110-135; АТп—60-85 мм рт. ст. Значення нормативів тиску крові не має суттєвої диференціації в залежності від статі людини, а вікова динаміка цих показників приведена в табл. 14. Опір судин обумовлюється наявністю тертя крові о стінки судин і залежить від в'язкості крові, діаметру та довжини судин. У нормі опір руху крові у великому колі кровообігу коливається від 1400 до 2800 дін. сек./см2, а у малому колі кровообігу від 140 до 280 дін. сек./см2.
Кровообіг регулюється на двох рівнях: на рівні серця і на рівні судин. Центральна регуляція роботи серця здійснюється від центрів парасимпатичного (гальмуюча дія) і симпатичного (дія прискорення) відділів вегетативної нервової системи. У дітей до 6-7 років переважає тонічний вплив симпатичних іннервацій, про що свідчить підвищена частота пульсу у дітей. Рефлекторна регуляція роботи серця можлива від барорецепторів і хеморецепторів, розташованих в основному у стінках судин. Барорецептори сприймають тиск крові, а хеморецептори сприймають зміни наявності у крові кисню (<92) і вуглекислого газу (С(92). Імпульси від рецепторів спрямовуються у проміжний мозок а від нього поступають в центр регуляції роботи серця (довгастий мозок) і визивають відповідні зміни у його роботі (наприклад, підвищений вміст у крові С02 свідчить про недостатність кровообігу і, таким чином, серце починає працювати інтенсивніше). Рефлекторна регуляція можлива і за шляхом умовних рефлексів, тобто від кори головного мозку (наприклад, передстартове хвилювання спортсменів може значно прискорювати роботу серця та ін.). На показники роботи серця можуть впливати і гормони, особливо адреналін, дія якого подібна дії симпатичних іннервацій вегетативної нервової системи, тобто він прискорює частоту і збільшує силу серцевих скорочень. Стан судин також регулюється центральною нервовою системою (від судинорухового центру), рефлекторно і гуморально. Впливати на гемодинамику можуть лише судини, які містять у своїх стінках м'язи, аце перш за все артерії різного рівня. Парасимпатичні імпульси визивають розширення просвіту судин (вазаделятацію), а симпатичні імпульси — звуження судин (вазаконстрікцію). Коли судини розширюються — швидкість руху крові зменшується, кровопостачання падає і, навпаки. Рефлекторні зміни кровопостачання також забезпечуються від рецепторів тиску і хеморецепторів на 02 і С02. Крім того існують хеморецептори на вміст у крові продуктів перетравлення їжі (амінокислот, моноцукрів і так далі): при зростанні в крові продуктів перетравлення, судини навколо травного тракту розширюються (парасимпатичний вплив) і відбувається перерозподіл крові. Є механорецептори і у м'язах, які визивають перерозподіл крові у працюючих м'язів. Гуморальна регуляція кровообігу забезпечується гормонами адреналіном і вазопресіном (визивають звуження просвіту судин навколо внутрішніх органів і їх розширення у м'язах) і, іноді, в області обличчя (ефект почервоніння від стресу). Гормони ацетілхолін та гістамін визивають розширення діаметру судин. 4.10. Вікові особливості системи дихання Дихання — необхідний фізіологічний процес постійного обміну газами між організмом і зовнішнім середовищем. В результаті дихання в організм потрапляє кисень, який використовується кожною клітиною організму в реакціях окислення, що є основою обміну речовин та енергії. В процесі цих реакцій виділяється вуглекислий газ, надлишок якого повинен весь час виводитись з організму. Без доступу кисню і виведення вуглекислого газу життя може тривати всього декілька хвилин. Процес дихання включає п'ять етапів: обмін газами між зовнішнім середовищем і легенями (легенева вентиляція); обмін газів у легенях між повітрям легень і кров'ю капілярів, які щільно пронизують альвеоли легенів (легеневе дихання); транспортування газів кров'ю (перенос кисню від легень до тканин, а вуглекислого газу від тканин до легень); обмін газів у тканинах; застосування кисню тканинами (внутрішнє дихання на рівні мі-тохондрій клітин). Чотири перші етапи відносяться до зовнішнього дихання, ап'ятий етап — до внутрішньотканинного дихання, яке відбувається на біохімічному рівні. Дихальна система людини складається з наступних органів: повітряносних шляхів, до яких відносяться порожнина носа, носоглотка, гортань, трахея і бронхи різного діаметру; легень, які складаються із найдрібніших повітряносних каналів (бронхіол), повітряних міхурців — альвеол, щільно оплетених кровоносними капілярами малого кола кровообігу; • кістково — м 'язової системи грудної клітки, яка забезпечує дихальні рухи і включає ребра, міжреберні м'язи та діафрагму (перетинку між порожниною грудної клітки та порожниною черева). Будова та показники роботи органів системи дихання з віком змінюються, що обумовлює певні особливості дихання людей різного віку. Повітряносні шляхи починаються з носової порожнини, яка складається з трьох ходів: верхнього, середнього та нижнього і вкрита слизовою оболонкою, волосками та пронизана кровоносними судинами (капілярами). Серед клітин слизової верхніх носових ходів розташовані рецептори нюху, оточені нюховим епітелієм. В нижній носовий хід правої і лівої половин носа відкриваються відповідні носослізні канали. Верхній носовий хід з'єднується з повітряносними порожнинами клиноподібної та частково решітчастої кісток, а середній носовий хід — з порожнинами верхньої щелепи (гайморовою пазухою) та лобної кісток. В порожнині носа повітря, що вдихається, нормалізується за температурою (підігрівається або охолоджується), зволожується або зневоднюється і частково очищується від пилу. Війки епітелію слизової постійно швидко рухаються (мерехтять), завдяки чому слиз з наліпленими на ньому частками пилу проштовхується назовні з швидкістю до 1 см за хвилину і найчастіше в бік до глотки де періодично відкашлюється або ковтається. До глотки повітря, що вдихається, може потрапляти і через ротову порожнину, але в цьому випадку воно не буде нормалізуватись за температурою, вологістю та рівнем очищення від пилу. Таким чином дихання ротом буде не фізіологічним і цього треба уникати. Діти до 8-11 років мають недорозвинуту носову порожнину, набряклу слизову оболонку і звужені носові ходи. Це ускладнює дихання носом і тому діти часто дихають з відкритим ротом, що може сприяти простудним захворюванням, запаленню глотки і гортані. Крім того, постійне дихання ротом може привести до частих отитів, запалень середнього вуха, бронхітів, сухості порожнини рота, до неправильного розвитку твердого піднебіння, до порушення нормального положення носової перетинки та ін. Простудно-інфекційні захворювання слизової носа (риніти) майже завжди сприяють її додатковому набряку і ще більшому зменшенню і до того звужених носових проходів у дітей, що додатково сприяє ускладненню їх дихання носом. Тому простудні захворювання дітей потребують швидкого і ефективного лікування, тим більше, що інфекція може потрапляти у повітряносні порожнини кісток черепа (у гайморову порожнину верхньої щелепи, або у фронтальну порожнину лобної кістки), визиваючи відповідні запалення слизової цих порожнин і розвиток хронічної нежиті (більш детально дивись далі). Із порожнини носа повітря потрапляє через хоани у глотку, куди відкриваються також ротова порожнина (зев), слухові (євстахієві канали) трубки, і беруть початок гортань та стравохід. У дітей до 10-12 років глотка дуже коротка, що приводить до того, що інфекційні захворювання верхніх дихальних шляхів часто ускладнюються запаленнями середнього вуха, так як інфекція туди легко потрапляє через коротку і широку слухову трубу. Про це слід пам'ятати при лікуванні застудних хвороб дітей, а також при організації занять з фізичної культури, особливо на базі водних басейнів, по зимовим видам спорту і таке подібне. Навколо отворів з порожнини рота, носа та слухових трубок у глотці знаходяться лімфоепітеліальні вузли, призначені захищати організм від хвороботворчих мікроорганізмів, які можуть потрапляти до рота і глотки разом з повітрям, що вдихається, або з їжею чи водою, що вживаються. Ці утворення мають назву аденоїди або гланди (мигдалини). До складу мигдалин відносяться глоткові трубні, мигдалини зеву (піднебінні і язикові) та грудні лімфатичні вузли, які утворюють лімфо-епітеліальне кільце імунного захисту. Серед усіх захворювань органів дихання, в тому числі дітей з перших днів життя, найбільш поширеними є гострі респіраторні вірусні інфекції (ГРВГ) до групи яких, за даними А. О. Дробинської (2003), відносяться грип, парагрипозні, аденовірусні, риновірусні та ін. хвороби верхніх дихальних шляхів. Діти старше 3 років найбільш чутливі до збудників грипу, тоді як до інших ГРВІ поступово набувають відносного імунітету. Найбільш поширеними клінічними формами захворювань на ГРВІ є риніти (запалення слизової носа), фарингіти (запалення мигдалин зіву), тонзиліти (запалення глоткових мигдалин), ларингіти (запалення гортані), трахеїти, бронхіти (запалення повітряносних шляхів), пневмонії (запалення легень). Тонзиліти можуть ускладнюватись у формі фолікулярних або лакунарних ангін та лімфаденітів. Коли інфекція охоплює епітеліальні сполучні тканини та судинну систему, можуть виникати набряки та гіперемія слизової (катар дихальних шляхів). Віруси можуть також розповсюджуватись кров'ю по всьому організму, вражаючи печінку, шлунково-кишковий тракт, серце, кровоносні судини, центральну нервову систему, нирки та ін. органи. Захворюванню на ГРВІ сприяють скупченість людей, незадовільний гігієнічний стан приміщень (в тому числі класних кімнат, спортивних залів), переохолодження організму (застуда), тому слід впроваджувати відповідні профілактичні заходи, а під час епідемій ГРВІ вводити карантинні дні, в тому числі припиняти роботу спортивно-тренувальних секцій. Серед інших небезпечних інфекційних хвороб органів дихання слід виділити кір, коклюш, дифтерію, туберкульоз, основними причинами розповсюдження яких є контакт з хворим, незадовільні гігієнічні та соціально-побутові умови. Однією із найбільш поширених форм ускладнень частих ринітів у дітей може бути запалення додаткових пазух носу, тобто розвиток гайморитів або фронтитів. Гайморит — це запалення, яке охоплює слизову повітряносних порожнин верхньої щелепи. Захворювання розвивається як ускладнення після інфекційних хвороб (корі, грипу, ангіни) при їх недбалому лікуванні, а також від частого запалення слизової носа (нежиті), яка буває, наприклад, у дітей, що займаються водними видами спорту. Запалення гайморової порожнини верхньої щелепи може розповсюджуватись і на порожнину лобної кістки, приводячи до запалення лобної пазухи — фронтиту. При цьому захворюванні у дітей виникають головні болі, сльозотеча, гнійні виділення із носу. Гайморит і фронтит небезпечні переходом у хронічні форми і тому потребують ретельного і своєчасного лікування. Із носоглотки повітря потрапляє у гортань, яка складається із хрящів, зв'язок та м'язів. Порожнина гортані із сторони глотки при ковтанні їжі прикривається еластичним хрящем — надгортанником, який протидіє потраплянню їжі у повітряносні шляхи. У верхній частині гортані розташовані також голосові зв'язки. Взагалі, гортань у дітей більш коротка, ніж у дорослих. Найбільш інтенсивно цей орган росте в перші 3 роки життя дитини, та в період статевого дозрівання. В останньому випадку формуються статеві розбіжності у будові гортані: у хлопчиків вона стає більш широкою (особливо на рівні щитовидного хряща), з'являється кадик і голосові зв'язки стають більш довгими, що обумовлює ламку голосу з кінцевим формуванням більш низького голосу у чоловіків. Від нижнього краю гортані відходить трахея, яка далі розгалужується на два бронхи, які і постачають повітря відповідно до лівого і правого легеня. Слизова оболонка повітряносних шляхів дітей (до 15-16 років) дуже вразлива до інфекцій за рахунок того, що містить меншу кількість слизових залоз і дуже ніжна. Основним газообмінним органом дихальної системи є легені. З віком будова легень значно змінюється: наростає довжина повітряносних шляхів, а у віці до 8-10 років ще й збільшується кількість легеневих пухирців — альвеол, які є кінцевою частиною дихального шляху. Стінка альвеол має один прошарок епітеліальних клітин (альвеоцитів), товщиною 2-3 мілімікрона (мкн) і оплетена густою сітківкою капілярів. Через таку незначну перетинку відбувається обмін газами: із повітря в кров переходить кисень, а в зворотному напрямку — вуглекислий газ та вода. У дорослих людей в легенях нараховується до 350 млн альвеол, які мають загальну площу поверхні до 150 м2. Кожна легеня вкрита серозною оболонкою (плеврою), яка складається із двох листків, один з яких приростає до внутрішньої поверхні грудної клітки, другий — до тканини легень. Між листками утворюється невеличка порожнина, заповнена серозною рідиною (1-2 мл), яка сприяє зменшенню тертя при сковзанні легень при диханні. Легені у дітей до 810 років ростуть за рахунок збільшення кількості альвеол, а після 8 років за рахунок збільшення об'єму кожної альвеоли, який за весь період розвитку може збільшуватись у 20 і більше разів, відносно об'єму у новонародженого. Збільшенню об'єму легень сприяють фізичні тренування, особливо біг і плавання і цей процес може тривати до 28-30 років. Стан зовнішнього дихання характеризується функціональними та об'ємними показниками. До функціональних показників відносять перш за все тип дихання. Діти до 3-х років мають діафрагмальний тип дихання. З 3 до 7 років у всіх дітей формується грудний тип дихання. З 8 років починають проявлятися статеві особливості типу дихання: у хлопчиків поступово розвивається черево — діафрагмальний тип дихання, а у дівчаток вдосконалюється грудний тип дихання. Закріплення такої диференціації завершується в 14-17 років. Слід зауважити, що тип дихання може змінюватись в залежності від фізичного навантаження. При інтенсивному диханні у хлопців починає активно працювати не тільки діафрагма, а і грудна клітка, ау дівчат разом з грудною кліткою активується і діафрагма. Другим функціональним показником дихання є частота дихань (кількість вдихів або видихів за 1 хвилину), яка значно зменшується з віком (табл. 15).
об'єм вдиху — видиху або дихальний об'єм (ДО), мл.; хвилинний об'єм дихання (ХОД), тобто об'єм повітря, яке проходить через легені за 1 хвилину, л.; резервний об'єм вдиху (РО д), або кількість повітря, яке додатково може вдихнути людина після спокійного вдиху, мл.; резервний об'єм видиху (РОвид), або кількість повітря, яке додатково може видохнути людина після спокійного видиху, мл.; життєва ємність легень (ЖЄЛ), це максимальна кількість повітря яке може видохнути людина після глибокого вдиху, л.; максимальний об'єм дихання (МОД), це кількість повітря, яке може перекачати людина через легені за 1 хвилину при максимально глибокому диханні, л. З віком усі об'ємні показники дихання значно зростають. В табл. 15 представлена вікова динаміка зміни основних об'ємних показників дихання у дітей в залежності від статі. Об'ємні показники дихання залежать також від довжини тіла, від стану розвитку грудної клітини та від фізичної підготовки. Так, наприклад, у гребців та бігунів ЖЄЛ може досягати 5500-8000 мл, а хвилинний об'єм дихання до 9000-12000 мл. Регуляцію дихання здійснює перш за все дихальний центр, розташований у довгастому мозку. Центральна нервова система забезпечує автоматичне чергування вдиху і видиху за рахунок подачі періодичних імпульсів, через низхідні шляхи спинного мозку до зовнішніх міжреберних м'язів та м'язів діафрагми грудної клітки, які здійснюють підйом грудної клітки (опускання діафрагми), що і обумовлює акт вдиху повітря. Вспо-кійному стані видих відбувається при розслабленні внутрішніх міжреберних м'язів та м'язів діафрагми і опусканні грудної клітки (вирівнюванні діафрагми) під власною вагою. При глибокому видиху напружуються внутрішні міжреберні м'язи, а діафрагма підіймається до верху. Діяльність дихального центру регулюється рефлекторно або гуморально. Рефлекси включаються від рецепторів, які розташовані у самих легенях (механорецептори розтягнення тканини легень), а також від хеморецепторів (чутливих до вмісту кисню або вуглекислого газу в крові людини) і від прессорецепторів (чутливих до тиску крові у венах). Існують також ланцюги умовнорефлекторної регуляції дихання (наприклад, від передстартового хвилювання у спортсменів), та свідомого регулювання від центрів у корі головного мозку. За даними А. Г. Хрипкової із співав. (1990) Діти перших років життя мають більш високу стійкість до нестачі кисню (гіпоксії), ніж діти старшого віку. Формування функціональної зрілості дихального центру триває на протязі перших 11-12 років і у віці 14-15 років він стає адекватним таким регулюванням у дорослих. При дозріванні кори великих півкуль (15-16 років) удосконалюються можливості свідомо змінювати показники дихання: затримувати подих, робити максимальну вентиляцію та ін. В період статевого дозрівання у деяких дітей може спостерігатись тимчасове порушення регуляції дихання (зменшується стійкість до нестачі кисню, підвищується частота дихання та ін.), що слід враховувати при організації занять з фізичної культури. Спортивні тренування значно збільшують параметри дихання. У тренованих дорослих людей збільшення легеневого газообміну при фізичних навантаженнях відбувається в основному за рахунок глибини дихання, тоді як у дітей, особливо молодшого шкільного віку, за рахунок збільшення частоти дихань, що менш ефективно. У дітей також швидше досягається максимальний рівень живлення кисню, але це триває недовго, зменшуючи витривалість в роботі. Дуже важливо з раннього дитинства привчити дітей правильно дихати при ходінні, бігу, плаванні і т. д. Цьому сприяють нормальна постава при всіх видах роботи, дихання носом, а також спеціальні вправи з дихальної гімнастики. При правильному стереотипі дихання тривалість видиху повинна у 2 рази перебільшувати тривалість вдиху. В процесі фізичного виховання, особливо дітей дошкільного і молодшого шкільного віку (4-9 років), слід приділяти особливу увагу вихованню правильного дихання через ніс, як у стані відносного спокою, так і під час трудової діяльності або занять спортом. Дихальна гімнастика, а також плавання, гребля, катання на ковзанах, лижні прогулянки особливо сприяють вдосконаленню дихання. Дихальну гімнастику найкраще робити в режимі повного дихання (глибоке дихання з комбінацією грудного та черевного типів дихання). Таку гімнастику рекомендується робити 2-3 рази на день через 1-2 години після приймання їжі. При цьому слід стояти, або сидіти рівно у розслабленому стані. Треба робити швидкий (за 2-3 с) глибокий вдих і повільний (15-30 с) видих з повним напруженням діафрагми і «стисненням» грудної клітки. В кінці видиху доцільно затримати дихання на 5-10 с, а потім знову форсовано вдихати. Таких дихань може бути 2-4 за хв. Тривалість одного сеансу дихальної гімнастики повинна бути до 5-7 хв. Дихальна гімнастика має велике оздоровче значення. Глибокий вдих знижує тиск у порожнині грудної клітки (за рахунок опускання діафрагми). Це приводить до зростання притоку венозної крові до правого передсердя, що полегшує роботу серця. Діафрагма, опускаючись у бік черева, масажує печінку і другі органи черевної порожнини, сприяє виведенню з них продуктів обміну речовин, а із печінки — венозної застійної крові і жовчі. Під час глибокого видиху діафрагма піднімається, що сприяє відтоку крові від нижніх частин тіла, від органів малого тазу та черева. Відбувається також легкий масаж серця і поліпшення кровозабезпечен-ня міокарду. Вказані ефекти дихальної гімнастики найкращим чином виробляють стереотипи правильного дихання, а також сприяють загальному оздоровленню, підвищенню захисних сил, оптимізації роботи внутрішніх органів. 4.11. Вікові особливості системи виділення Органи виділення відіграють важливу роль у збереженні сталості внутрішнього середовища організму за рахунок виведення зайвих продуктів розпаду, надлишків води та солей. В здійсненні цієї функції приймають участь легені, органи системи травлення (печінка, кишки), шкіра, а також спеціалізована система сечовиділення. Крім того, органи виділення забезпечують захисну (виділення жиру), лактогенну (виділення молока) та феромонну (створення запахів) функції. Легені видаляють із організму вуглекислий газ, пари води, леткі речовини (ацетони, кетони та інші летучі речовини). Через систему травлення разом з неперетравленими продуктами їжі виводяться солі тяжких металів, токсичні речовини, залишки продуктів розпаду білків, жирів та вуглеводів. На шкірі функцію виділення відіграють потові та сальні залози, а під час годування немовлят грудями у жінок видільну функцію виконують молочні залози. Потові залози видаляють воду, солі та органічні речовини. Завдяки системі сечовиділення з організму виводиться вода, солі, аміак, сечовина, сечова кислота, отруйні та токсичні речовини, залишки застосованих ліків, тощо. Основні органи системи сечовиділення це нирки, сечоводи, сечовий міхур та сечовивідний канал (сечівник). Нирок в організмі дві і кожна з них має масу приблизно 120 г. Розташовані нирки у поза черевному просторі по обидва боки хребта в поперековій області. Нирки мають опуклу форму квасолини, вигнута частина якої має назву «ворота нирок» (рис. 32). В місці воріт кожної із нирок входить ниркова артерія, а виходять ниркова вена і сечовивідний канал. Нирки здатні відфільтровувати із крові зайві та шкідливі організму речовини і разом з надлишками води виводити їх у зовнішнє середовище. Функціональною одиницею нирок є нефрон (рис. 33), тіло якого складається з клубочка кровоносних капілярів (мальпггггвих клубочків), оточеного капсулою Шумлянського- Боумена, яка переходить у детальний каналець нефрону.
Рис. 32. Повздовжній розтин нирки: 1— капсула нирки; 2 — ниркові стовпи (піраміди); 3 — коркова речовина; 4 — мозкова речовина; 5 — малі ниркові чашки; 6 — великі ниркові чашки; 7 — сечовід; 8 — ниркова миска; 9 — нерв; 10 — ниркова артерія; 11 — ниркова вена Рис. 33. Схема будови нефрону та його кровозабезпечення: I — капсула клубочка (Шумлянсько-го-Боумена); 2 — клубочок ниркового тільця (Мальпігіїв клубочок), 3 — порожнина капсули клубочка; 4 — проксимальна частина канальця не-фрону; 5 — кровоносні капіляри; 6 — збиральна трубка; 7 — петля Генлє; 8 — дістаний кінець канальця нефрону; 9 — артерія; 10 — вена; II — приносна артеріола клубочка; 12 — виносна артеріола клубочка
Капсули (тіла) нефронів знаходяться у верхній (кірковій) частині нирки, а канадець нефрону пронизує кіркову і мозковий шари нирки у вигляді петлі (петлі Генлє), висхідний кінець якої на рівні клубочка переходить у дистальний відділ канальця нефрона. Дистальні відділи ка-нальців від багатьох нефронів впадають у збірні трубки, які далі впадають у ниркові малі і далі великі чашки, з'єднані з нирковою мискою. Нирки мають складну систему кровообігу. Приносна артеріола кожного нефрону утворює капілярний клубочок і далі переходить у виносну артеріолу за діаметром меншу, ніж вхідна, що обумовлює місцеве збільшення тиску крові на рівні клубочка нефрону і, як наслідок, вихід (адсорбцію) води і розчинених у ній речовин із крові в порожнину капсули нефрону. Ця рідина за своїм хімічним складом наближається до складу плазми крові і називається первинною сечею. За добу через клубочки обох нирок проходить до 1800 літрів крові і утворюється близько 170 літрів первинної сечі. Первинна сеча із капсули потрапляє у канадець нефрону, загальна довжина якого становить до 50 мм. Стінки ка-нальцю кожного нефрону оплетені густою мережею кровоносних капілярів, які починаються від виносної артерії клубочка. Тільки від цих капілярів нарешті починаються венули, вени і зворотній кровообіг. Таке подвійне розгалуження артеріол на капіляри має назву чарівна мережа і зустрічається тільки у нирках. Одношаровий епітелій стінок канальців та мережі капілярів обумовлюють інтенсивну реадсорбцію (всмоктування) води та розчинених в ній корисних речовин із первинної сечі знову у кров. Як результат, наприкінці канальцю утворюється остаточна сеча, яка потрапляє спочатку у миску нирки далі по сечоводам прямує у сечовий міхур, а з нього, через сечівник, періодично виводиться назовні. Обидві нирки містять близько 2 млн. нефронів і до 130 км канальців які утворюють приблизно 1,5 л концентрованої (остаточної) сечі із швидкістю до 50 мл. за годину. Таким чином, утворення сечі здійснюється в два етапи: на першому з них відбувається процес фільтрації (адсорбції) з утворенням первинної сечі, на другому — процес реадсорбції, що закінчується утворенням концентрованої вторинної або остаточної сечі, яка і виводиться із організму. З віком змінюється кількість та склад сечі (табл. 16 та 17). У дітей утворюється відносно більше сечі (на 1 кг маси тіла), ніж у дорослих і більш часто відбуваються акти сечовипускання, що пов'язане з більш інтенсивними процесами обміну речовин. У місячної дитини за добу утворюється до 380 мл сечі; увіці 1 року — 750 мл; у 4-5 років — до 1 л; у 10 років — до1,5 л; у 14-15 років до 2 л; у дорослих — до 1,5 л. У грудних дітей сеча різко кисла, а з віком стає слабо кислою. Кислотність сечі збільшується при білковій їжі і навпаки.
Починаючі з 0,5-1,5 років, у дітей формується умовнорефлекторний акт затримки сечовиділення не тільки в день, але і в ночі. Це забезпечується роботою другого сфінктера, що свідомо керується і який розташований у місці проходження сечівника скрізь промежину і утвореного посмугованими кільцевими м'язами. Робота цього сфінктера регулюється свідомо від вищого центру сечовиділення, який знаходиться у корі головного мозку. В акті сечовиділення приймають участь також м'язи живота (при напруженні м'язів швидкість сечовиділення зростає). У дівчат (жінок) довжина сечовивідного каналу (сечівника) становить 3,5-5 см і він має тільки два, вказаних вище, сфінктери: мимовільний (на рівні сечового міхура) і довільний, на рівні промежини. У хлопців (чоловіків) сечівник у 3 рази більш довгий і має третій сфінктер, який діє безумовно-рефлекторно на рівні підміхурової залози. У деяких дітей у віці 5-10 років, а іноді і до початку періоду статевого дозрівання, спостерігається мимовільне неутримання сечі в ночі, під час сну. Це явище найчастіше пов'язане з функціональними порушеннями у психоневрологічному статусі дітей і має назву енурез. З віком функціональний енурез звично проходить, але усі діти з такими відхиленнями потребують обстежень лікарів (уролога, невропатолога). Енурезу сприяють психічні травми, перевтомлення (особливо від фізичних навантажень) порушення сну, гостра їжа, надлишок вживаємо!' води, особливо перед сном. В зимові періоди, узв'язку з можливим переохолодженням організму, частота енурезів може зростати. Діти, які страждають на енурез, потребують пильної уваги дорослих і, перш за все, психологічного захисту. Явища енурезу не повинні обговорюватись прилюдно. Дітям, що страждають на енурез, треба суворо дотримуватись режиму праці і відпочинку. їм рекомендується дієта без гострої та солоної їжі, з меншою кількістю рідини, особливо ввечері. У другій половині дня для таких дітей протипоказані великі фізичні навантаження, в тому числі гра у футбол, баскетбол, волейбол та ін. Серед ночі таких дітей доцільно пробуджувати для випорожнення сечового міхура. Видільна функція шкіри пов'язана, перш за все, з роботою потових та сальних залоз, а у жінок ще і молочних залоз у післяпологовий період. Шкіра (рис. 34) вкриває всю поверхню тіла і має загальну площу у дорослих людей 1,5-2 м2. Зм'язами шкіра сполучена підшкірною тканиною, а навколо природних отворів (рота, носа, статевих органів і так далі) плавно переходить у слизову оболонку. Поверхневий шар шкіри — епідерміс складається з багатошарового епітелію, який роговіє і постійно злущується. Повна зміна клітин епідермісу відбувається за кожні 10-30 діб життя. Під епідермісом розташований шар власне шкіри (дерми), що утворена сполучною тканиною, товщина якої 1-2,5 мм і має два прошарки: сосочковий та сітчастий. У сосочковому прошарку шкіри знаходиться велика кількість венозних кровоносних судин, в яких міститься до 10 \% усієї крові організму, що необхідно для обігріву тіла.. На рівні цього прошарку знаходяться кінцеві нервові закінчення чутливих, рухових, судиннорухових та секреторних нервів і розташовані, як вказувалось у підрозділі 4.2,
холодові (ковбочки Краузе) та теплові (тільця Руффінї) температурні рецептори, а також рецептори дотику (у формі Мейснерових тілець, Меркелєвих дисків або нервових закінчень на корені волосків шкіри), рецептори сприйняття тиску (тільця Паччині) і спеціалізовані рецептори болю (переважно оголені кінцеві закінчення чутливих нервів). Чуття болю можуть давати і всі інші рецептори шкіри при надмірній дії специфічних подразників. Сітчастий прошарок шкіри складається із щільної сполучної тканини, збагаченої колагеновими волокнами. У товщі сітчастого прошарку знаходяться корені волосків, тільця потових та сальних залоз, яких нема лише на сосках молочних залоз. Специфічні залози сітчастого прошарку шкіри є в зовнішньому слуховому проході вух, що виділяють вушне мастило (сірку). Навколо статевих органів розташовані «пахучі» залози. Молочні залози є видозміною потових залоз і мають по 15-20 альвеолярних дольок, розділених жировою та сполучною тканиною. Клітини альвеолярних дольок молочних залоз здатні виробляти секрет молоко. Додатковими утвореннями шкіри є нігті та волосся. Нігті розташовані з зовнішньої сторони кінцевих фаланг всіх пальців і представляють собою тоненькі прозорі пластинки, що розвиваються з епідермісу, позбавлені кровоносних судин і нервів та ороговіли. Тіло нігтя закінчується вільним краєм, а протилежна, найбільш тонка сторона, має назву кореня і глибоко вростає у складку шкіри. Між коренем та тілом розташована більш світла частина нігтя півколової форми де знаходиться точка росту. У людини нігті ростуть із швидкістю до 4 мм за місяць в продовж всього життя. На пальцях нігті закріплюються шкіряними валиками, пошкодження яких часто буває місцем проникнення інфекції. Гігієна нігтів потребує іх періодичного обрізання, так як під нігтями може накопичуватись грязь то збудники хвороб. Волосся є ниткоподібним утворенням, що вкриває май же все тіло, крім долонь, підошов, сосків грудей, губ та певних частин статевих органів. Всі волоски поділяються на три типи: довгі (волосся голови, бороди, вусів, статевих органів та лобка), короткі (волосся брів, війок, носових та слухових проходів) і тонкі волосся тулуба, кінцівок та лиця). Кожний волосок росте під кутом до шкіри і має корінь (у формі волосяного мішечка у товщі шкіри, у якому виділяють волосяну цибулину та сосочок) і вільну частину волоска — стержень. В порожнину волосяного мішечка кожного волоска відкривається сальна залоза, що щедро вмощує його та прилеглу шкіру жиром. До кожного волоска приєднується також випрямний м'яз та закінчення чутливих нервів. Стержень волосків має мозкову (м'я-кітну) та коркову частини, що вкриті кутікулою волоска. У корковій частині волосків розташовується пігмент, що визначає колір волосся. При втраті пігменту та від попадання повітря між клітинами коркового шару волосся стає сивим. Волосся росте непреривно із швидкістю до 10 мм за місяць, але термін життя окремих волосків обмежений: наприклад, в області голови кожен волосок живе 2-4 роки ; на війках 4-5 місяців. Догляд за волоссям голови є найбільш відповідальним моментом у гігієні людини і полягає в періодичній його стрижці. Мити голову треба не менше ніж 1-2 рази на тиждень. Шкіра людини виконує наступні функції: створює зовнішню оболонку тіла, сприймає різні подразнення, захищає організм від мікробів і механічних вражень, виконує секреторну (виділення сала, утворення молока) та екскреторну (потовиділення) роль, бере участь у терморегуляції. Потові залози шкіри виконують дві важливі функції: виділення та терморегуляції. У людини на тілі з моменту народження нараховується близько 2,5 мільйонів потових залоз. На протязі життя кількість потових залоз не змінюється, а зростають тільки їх розміри та секреторна функція Розташовані потові залози по поверхні тіла нерівномірно: найбільше їх на долонях, підошвах ніг, під пахвами, біля статевих органів; найменше — в області спини. Так як діти мають таку ж кількість потових залоз, як і дорослі люди, а загальна площа їх тіла, особливо до 10-12 років, менше у 8-10 разів площі тіла дорослих, то щільність розташування потових залоз у дітей значно вища. Таким чином, при одних і тих же умовах у дітей потовиділення йде інтенсивніше, ніж у дорослих, що необхідно враховувати при розробці питань гігієни шкіри і волосся дітей. За даними А. Г. Хрипкової (1990), потові залози у дітей в продовж перших 3 тижнів після народження майже не функціонують, так як мають не досконалий апарат видільних клубочків самих залоз, недорозвинений потовидільний центр у довгастому мозку та слабо функціонуючі вищі кіркові центри обміну речовин і води. Морфологічний розвиток потових залоз у дітей завершується у 7-8 років і з цього моменту їх видільна функція більш — менш стабілізується. Піт на 98 \% складається із води, а решта (до 2 \%) є твердим залишком поту, що містить сечовину, сечову кислоту, аміак, креатинін, гіпурову кислоту, ацетони, сіль натрію та ін. продукти обміну речовин. Піт має лужну реакцію, але на поверхні шкіри швидко стає кислим за рахунок жирних кислот сальних залоз. Сальні залози у дітей ефективно починають діяти з перших днів по народженню. Теплорегуляторна функція потових залоз основана на тому, що при випаровуванні поту тіло охолоджується, що є основним механізмом захисту організму людини від перегрівань. В нормальних умовах доросла людина виділяє за добу до 900 мл поту. При високій навколишній температурі потовиділення зростає до 4-6 л за добу; при важкій роботі — до 10-12 л, а при важкій роботі у жаркому кліматі — до 15 літрів за добу. За даними М. М. Безруких із співавт. (2002) у дітей теплорегулююча поверхня шкіри відносно більша ніж у дорослих: у новонародженого на 1 кг маси тіла приходиться 704 см2 шкіри; у дітей 6 років — 456 см2; у підлітків 15-16 років — 378 см2; у дорослих — 221 см2. Це явище обумовлює більшу тепловіддачу організму дітей, відносно дорослих, що потребує більшого теплоутворення. Однак у дітей шкіра має більш розгалужену сітку поверхневих кровоносних судин з широкими капілярами, тому діти фактично більш легко переносять короткострокове охолодження тіла, або його нагрівання. Водночас, вказана особливість будови шкіри дітей, знижує переносність ними тривалої дії значного холоду або тепла. Механізм регуляції температури шкіри і тіла через систему потовиділення по дорослому типу в основному встановлюється у дітей в 9-10 років, але на протязі всього подальшого шкільного періоду (до 17-18 років) функція теплорегуляції шкіри продовжує вдосконалюватись. Наслідком не досконалої функції теплорегуляції у дітей є їх часті переохолодження та простудні захворювання в холодні періоди року, що слід враховувати при організації роботи з дітьми, в тому числі по фізичному вихованню. Потовиділення регулюється симпатичною нервовою системою. Головний центр цієї функції розташований у довгастому мозку і підпорядкований центру обміну речовин проміжного мозку та відповідним центрам у корі півкуль мозку. Процес потовиділення відбувається рефлекторно по схемі: температурний рецептор — чутливий нейрон — спинний мозок — нервові вузли симпатичного відділу вегетативної нервової системи (вдовж спинного мозку) — еферентний нейрон — потова залоза. Шкіра потребує регулярної очистки від поту, продукту сальних залоз та від накопичених на її поверхні забруднюючих речовин. Якщо цього не робити, то утворюються фактори, які протидіють нормальній функції шкіри і можуть приводити до виникнення запалень, гнійників та ін. Брудна шкіра зменшує свої бактерицидні властивості у 17 і більше разів, що може сприяти розповсюдженню інфекційних захворювань та гельмінтів (глистів). Особливої уваги потребує гігієна шкіри і волосся у дітей і підлітків, тим більше, що у багатьох з них спостерігається підвищена пітливість ніг, яка може бути обумовлена не досконалістю теплорегулюючих систем, тривалим використанням кросівок або іншого гумового взуття, перегрівом ніг, або порушенням гігієни. Найкращим заходом позбавитись цього явища слід вважати дію контрастних температур. Реалізувати це можна шляхом щоденного миття ніг по черзі у теплій та холодній воді (шляхом створення контрастних ванн): 5-7 сеансів по 15-20 секунд у воді кожної температури. По мірі звикання та загартовування (на 3-4 день) кількість та тривалість дії контрастних температур треба поступово збільшувати до 30-Ю секунд. Найкраще дітям виробити стереотип протягом всього життя мити ноги холодною водою. Нормалізує потовиділення ніг також ходіння босоніж, особливо по траві, землі і піску. Контрольні питання та тести до матеріалу частини І (модуля 1) Питання до самоконтролю знань Поняття розвитку людини та фактори розвитку. Визначення онтогенезу і філогенезу. Основні закономірності розвитку людини: безперервність і нерівномірність, гетерохронія, системогенез та ін. (визначити які). Біологічні та соціальні вікові періоди життя людини. Три групи показників фізичного розвитку людини. Поняття акселерації і ретардації. Причини акселерації. Відділи нервової системи та її складові елементи. Поняття нервового центру та властивості нервових центрів. Принципи координації функцій у центральній нервовій системі. Будова та функції спинного мозку. Будова та функції стволової частини головного мозку. Рефлекторна дуга та її складові елементи. Кінцевий мозок. Будова кори головного мозку. Основні напрямки післянатального розвитку нервової системи людини. Процеси мієлінізації нервових відростків і пов'язані з цим функціональні зміни в здійсненні рухових актів дітей. Вегетативна нервова система: симпатичний та парасимпатичний відділи. Поняття Вищої нервової діяльності (ВНД) людини та її прояви. Матеріальна основа безумовних і умовних рефлексів. Умови утворення умовних рефлексів. Основні прояви ВНД людини. Типи ВНД та особливості поведінкових реакцій людей з різним типом вищої нервової діяльності. Види гальмувань умовних рефлексів та їх функціональне значення. Інтегративна діяльність ВНД та її прояви у вигляді уваги, мотивацій, емоцій, пам'яті, мислення. Ендокринна система організму та її регулююча роль. Опорно-руховий апарат людини та його складові елементи. Форма хребта та його роль у формуванні постави (осанки) людини. Основні показники стану м'язової системи та рухових актів і вікові особливості їх прояву. Особливості процесів травлення у дитячому і підлітковому віці. Особливості обміну речовин (білків, жирів, вуглеводів, мінеральних елементів і води) у дітей різного віку. Основний та загальний обмін енергії в організмі. Вікові зміни основного обміну енергії. Режим раціонального харчування дітей. Серцево-судинна система та її роль в організмі людини. Механізм імунного захисту та його формування у дітей. Вікові зміни лейкоцитарної формули та загальної гемограми. Показники роботи серця та гемодинаміки. Фізіологічний сенс пульсу і його співвідношення з частотою серцевих скорочень. Вікові зміни функціональних та об'ємних показників дихання. Органи виділення та вікові особливості їх функціонування. Особливості процесів потовиділення та теплорегуляції у дітей. Причини підвищеної схильності дітей до простудних захворювань. 42. Шляхи усунення пітливості ніг у дітей. Завдання для тестового контролю знань залікового модуля 1 Тести є одним із об'єктивних методів контролю знань по всьому об'єму вивчає мого матеріалу. Кожне тестове питання в тестовому блоці залікового модуля 1, а також в подальшому для залікових модулів інших розділів підручника, містить три або чотири варіанти відповідей, з яких тільки один є найбільш правильним і повним. Вибрати правильний варіант відповіді і є задачею для того, хто виконує тест. Варіанти відповідей кодуються літерами а), б), в) і г), які рекомендується записувати у вільні клітини спеціального бланку, поряд з номером відповідного питання (зразок бланку наведено у додатку 9). При відсутності бланку, номери питань і коди відповідей на них, можуть записуватись в стовпчик на листку папера. Оцінка правильності відповідей проводиться за ключами відповідей до тестів, що приведені у додатку 8. Зразки наведених у підручнику тестів можуть перероблятись і доповнюватись з одночасною зміною ключа відповідей. Методика тестування може також бути реалізована за допомогою комп'ютерів при наявності відповідних програм тестового контролю знань. Зміст тесту. Процеси кількісних змін в організмі людини мають назву: а) диференціровка; б) ріст; в) формоутворення, Випереджаюче дозрівання життєво важливих, або більш навантажених функціональних систем відображає таку закономірність розвитку, як: а) нерівномірність і непреривність; б) гетерохронія; в) системогенез, Найбільш інтенсивно процеси формоутворення відбуваються у віковий період: а) до 1 року; б) від 1 до 10років; в) від 13 до 16років. Статева диференціація у розвитку хлопців і дівчат починає проявлятись у віці: а) від 1 до 7 років; б) від 3 до 10років; в) від 11 до 16років. Процеси акселерації (прискорення) це: а) зростання середнє статистичних показників фізичного роз- витку популяції населення; б) перевищення вікових нормативів показників фізичного розви- тку у деяких сучасних дітей; в) надмірні показники фізичного розвитку конкретної людини. Гіпотеза, що пояснює наявність акселерації причинами розширення кордонів шлюбних стосунків і міграції населення, має назву: а) гіпотеза гетерозїї; б) нут рівна гіпотеза; в) гіпотеза урбанізації, Розвиток нервової системи у дітей включає: а) збільшення кількості нейронів; б) інтенсивну мієлінізацію аксонів; в) утворення нових рефлекторних дуг, Завдяки розвитку міжнейронних структур (дендритів, шипіків, си-напсів) у дітей вдосконалюються такі якості: а) підвищується швидкість і точність рухових актів; б) покращується координація рухів; в) зростає об 'єм пам 'яті та глибина аналізу інформації, Матеріальною основою нервової діяльності на рівні безумовних рефлексів є: а) рефлекторна дуга; б) рецептори та аналізатори; в) тимчасові нейроні зв' язки між центрами, що сприймають безумовне подразнення і центрами вищих рефлексів;, Не стримана поведінка дітей дошкільного та молодшого шкільного віку обумовлена таким принципом координації функцій в організмі, як: а) принцип домінанти при збалансованості процесів збудження і гальмування; б) принцип іррадіації на фоні переважання збуджуючих процесів; в) принцип іррадіації на фоні переважання гальмівних процесів, Нервові центри, що впливають на теплорегуляцію, потовиділення та водно-сольовий обмін розташування: а) у довгастому мозку (на дні IV шлуночка); б) у мозочку (у мозковому відділі); в) у проміжному мозку (під 'згірна ділянка), Виникнення емоцій пов'язано з аналітико-синтетичною діяльністю: а) відповідного нервового центру у корі головного мозку; б) асоціативних зон всієї кори головного мозку; в) лімбічної системи, Матеріальною основою умовних рефлексів є: а) ланцюги спеціалізованих рефлекторних дуг; б) тимчасові нейроні зв 'язки між центрами, що сприймають умовний подразник і центрами дуг безумовних рефлексів; в) центри кори головного мозку, що здатні сприймати і ана- лізувати умовні подразники, В основі аналізу зовнішньої інформації лежить такий вид гальмування умовних рефлексів, як: а) згасання; б) запізнювання; в) диференціація. Ходьба, біг, стрибки, спортивні вправи, трудові дії та ін. є проявом динамічних стереотипів, які представляють собою: а) певну послідовність умовних рефлексів, які здійснюються автоматично; б) певну послідовність автоматично здійснюваних безумовних рефлексів; в) сукупність умовних і безумовних рефлексів, які здійснюються у певній послідовності автоматично, Найвища форма сприйняття інформації, а саме абстрактне сприйняття дійсності у формі рішень, оцінок та аналізу формується: а) у перші 6-7років життя дитини; б) у 10-15 років життя дитини; в) у юнацькому віці (після 18 років), Регулювання активності діяльності багатьох залоз внутрішньої секреції здійснюють: а) ендокринна залоза гіпофіз; б) ендокринна залоза епіфіз; в) статеві залози, Фізичні навантаження на кістки скелету у дітей до 14-16 років приводять: а) до затримки процесів їх росту у довжину і товщину; б) до затримки процесів їх окостеніння; в) до стимуляції зміцнення та росту кісток, Сила м'язів у дітей найбільш інтенсивно нарощується у віці: а) з 7 до 11 років; б) з 12 до 16 років; в) до 7 років, Швидкість рухів (одноактних або тих що повторюються) особливо інтенсивно зростає у віці: а) до 6-7років; б) з 7 до 12 років; в) з 13 до 15 років, Координація рухів найбільш інтенсивно розвивається у дітей: а) до 5 років; б) з 6 до 11 років; в) з 12 до 16років. Білки їжі найбільш інтенсивно і остаточно перетравлюються: а) у шлунку; б) у тонкій кишці; в) у товстій кишці, Інтенсивні фізичні навантаження, в тому числі спортивні тренування, потребують збільшення у складі їжі: а) вуглеводів, як найбільш доступного джерела енергії; б) білків та вуглеводів; в) білків, жирів та вуглеводів, Витрати енергії основного обміну залежать: а) від статі, віку, росту і маси тіла людини; б) від важкості і напруженості зовнішньої діяльності; в) від статі, віку, росту, маси тіла і важкості праці. Специфічний клітинний імунний захист в організмі забезпечують: а) лімфоцити Т-кіллєри; б) нейтрофіли; в) ^-лімфоцити. З віком у дітей показники роботи серця та геодинаміки змінюються наступним чином: а) пульс та артеріальний тиск зростають; б) пульс зменшується, артеріальний тиск зростає; в) пульс і тиск крові знижуються. Максимальний об'єм повітря, яке може видохнути людина після глибокого вдиху, характеризує: а) резервний об 'єм видиху; б) максимальний об 'єм дихання; в) життєву ємність легень. Правильний стереотип дихання при ходінні, бігу, плаванні — це дихання, коли: а) дихати носом, а тривалість вдиху і видиху однакові; б) дихати носом, а тривалість вдиху у 2 рази менша тривалос- ті видиху; в) дихати носом, а тривалість вдиху у 2 рази більша тривалос- ті видиху. Крім системи сечовиділення та потовиділення до органів виділення відносяться: а) кровоносна система; б) ендокринна система; в) дихальна система. Особливості потовиділення у дітей до 10-12 років, порівняно з дорослими, обумовлені і проявляються наступним: а) більшою щільністю потових залоз і підвищеною пітливістю; б) меншою щільністю потових залоз і зниженою пітливістю; в) недостатнім розвитком потових залоз і зниженою піт- ливістю. |
З фізіологічної точки зору сітківка є периферичною частиною зорового
аналізатора, рецептори якого (палички та колбочки) саме і сприймають світлові
образи.
Ціліарний
(війчастий) м'яз розслаблений Циннові зв'язки скорочені
Рис.
22. Схема будови нюхового епітелію (за даними електронної мікроскопії):
відбиток стопи наносять дві лінії (рис. 27): АВ, що з'єднує середину
п'ятки з серединою основи великого пальця і АС, яка з'єднує середину п'ятки з
другим між пальцевим проміжком.
містить 2 різці, 1 ікло, 2 малих корінних або кутніх чи премолярних та 3
великих корінних або кутніх чи молярних зуба). Зуби закладаються та
розвиваються у товщині щелеп. У 4-6 місяців постнатального життя дитини починають
виростати тимчасові (молочні) зуби: спочатку різці, потім моляри. Ріст молочних
зубів триває до 2-2,5 років і за цей період їх виростає до 20 (по 10 в кожній
щелепі: 4 різці, 2 ікла, 4 моляри). Постійні зуби закладаються ще на 5-ому
місяці розвитку зародку, але починають прорізатися у 6-7 років, замінюючи собою
молочні зуби. Під час розвитку дітей основна кількість постійних зубів (до 28)
виростає до 14-15 років і лише треті моляри ( зуби мудрості ) можуть
прорізатися у різні строки аж до віку 25-29 років. Треті великі зуби особливого
значення для травної системи людини не мають, так як звично не парні і до того
ж вони живуть короткий час. Нормативи термінів появи молочних зубів та їх
заміни на постійні зуби наведені у табл. 2.
Обмін мінеральних речовин. Організм людини потребує також постійного
поповнення мінеральних солей і перш за все речовин, що містять натрій, калій,
хлор, магній, залізо, кальцій, фосфор та ін. Удо-рослої людини мінеральні
речовини становлять до 5 \% маси тіла і приймають важливу участь у багатьох
процесах життєдіяльності: проведенні збуджень, утворенні кислоти шлунку, у
переносі газів кров'ю, для підтримки лужності крові, для процесів окостеніння
кісток, для роботи багатьох залоз.
Добова потреба дітей шкільного віку у основних вітамінах приведена в
табл. 4.
У дітей до 5 років за одну годину на 1 кг маси тіла витрачається
приблизно 14 — 15 кДж (3,45 ккал) енергії, у 10 років приблизно 9 — 10 кДж
(2,26 ккал), у 15 років — 5,3 — 6,0 кДж (1,33 ккал) і у дорослих людей — 4,2
кДж (1 ккал) на 1 кг маси тіла за годину. У дівчат (жінок) основний обмін
приблизно на 5 \% нижчий, ніж у хлопців (чоловіків). Середні вікові зміни рівня
основного обміну наведені у табл. 6.
Без задоволення норми фізіологічних потреб організму в білках, жирах,
вуглеводах, мінеральних речовинах та вітамінах, порушується нормальний ріст,
фізичний та розумовий розвиток дітей. Вміст основних компонентів їжі в складі
найбільш поширених харчових продуктів представлений у додатку 3, що дає
можливість складати відповідні раціональні раціони харчування.
Враховуючі особливу роль білків для дитячого організму, слід пам'ятати,
що вони повинні бути повноцінними. Повноцінними білками вважаються білки
тваринного походження, які містять незамінні амінокислоти. В той же час
рослинні білки також дуже корисні для організму людини і вони обов'язково
повинні бути в збалансованому раціоні. Це стосується і жирів їжі. Для дітей
молодшого шкільного віку (від 6 до 10 років) як для хлопчиків так і для дівчат
(див. табл. 7), рекомендується наступний склад їжі за добу (в грамах): білків
72-78 г (в тому числі тваринного походження 36-39 г); жирів 65-70 г (в тому
числі рослинного походження від 10 до 16 г) і вуглеводів 332-365 г.
Швидкість руху крові обумовлена роботою серця і станом судин. Найбільша
швидкість руху крові в аорті (до 500 мм /сек.), а найменша — у капілярах (0,5
мм /сек.), що обумовлено тим, що загальний діаметр усіх капілярів у 800-1000
разів більший ніж діаметр аорти. З віком дітей швидкість руху крові
зменшується, що пов'язано із зростанням довжини судин разом із зростанням
довжини тіла. У новонароджених кров здійснює повний кругообіг (тобто проходить
велике і мале коло кровообігу) приблизно за 12 сек.; у 3-х річних дітей — за 15
сек.; у 14 річних — за 18,5 сек.; у дорослих — за 22-25 сек.
Об'ємними показниками дихання є:
Виведення сечі регулюється рефлекторно. Потрапляючи в сечовий міхур,
сеча викликає в ньому підвищений тиск, що подразнює механічні рецептори стінок
міхура. Збудження рецепторів передається у центр сечовипускання, який
розташований у крижовому відділі спинного мозку. Звідси імпульси по еферентним
шляхам передаються до м'язів сечового міхура, він напружується, мимовільний
внутрішній сфінктер відкривається і сеча виводиться назовні. Саме такі процеси
сечовиділення відбуваються у немовлят.
|
