Безруких М.М., Сонькин В.Д., Фарбер Д.А. Возрастная физиология (физиология развития ребенка)

Подождите немного. Документ загружается.

(азот, многие минеральные вещества и т.п.), а также ядовитые,

или токсичные. Поскольку для организма далеко не безразлично,

с какими веществами ему приходится иметь дело, уже давно су-

ществуют гигиенические нормы предельно допустимых концент-

раций разнообразных веществ, встречающихся в воздухе, воде,

пище, земле и других субстанциях, с которыми соприкасается

человек в своей жизни и деятельности.

Состав атмосферного воздуха — важный фактор, влияющий на

состояние и функциональную активность человека. В норме ат-

мосферный воздух содержит 21 % кислорода, 78 % азота и около

1 % инертных газов и различных примесей, в том числе углекис-

лый газ, выдыхаемый всеми животными. К таким концентрациям

газов мы привыкли. Значительные изменения состава воздуха мо-

гут происходить при разного рода чрезвычайных ситуациях и ка-

тастрофах. Например, если горит лес или торф, на большой пло-

щади вокруг этой территории может резко возрасти содержание в

воздухе угарного газа (окись углерода СО), который в отличие

от углекислого газа (двуокись углерода СО

) не стимулирует ды-

хание, а выводит из строя молекулы гемоглобина, которые пе-

реносят в организме животных и человека молекулы кислорода.

Отравление угарным газом — одна из главных причин гибели

людей на пожарах, а также при неправильном пользовании пе-

чью. К такому же результату может привести длительный про-

грев автомобильного двигателя в закрытом гараже. Множество

ядовитых веществ попадает в воздух в результате работы милли-

онов автомобильных двигателей и промышленных предприятий,

поэтому воздух в крупных городах никак не может считаться без-

вредным. В лесной зоне воздух насыщен веществами, выделяе-

мыми деревьями, в частности хвойные деревья вырабатывают

летучие фитонциды, помогающие очищать воздух от болезнет-

ворных микробов. Большой целебной силой обладает воздух со-

ляных пещер и соляных пустынь: всем известна удивительная

целебная сила окрестностей Мертвого моря, где воздух насыщен

микроскопическими кристалликами минеральных солей. Морс-

кой воздух всегда имеет примесь йода и других испаряющихся

веществ, что также влияет на состояние организма. Следует под-

черкнуть, что детский организм значительно более чувствителен

к изменениям химического состава воздуха, чем взрослый.

Состав воды — гораздо более изменчивый фактор, чем состав

воздуха. Сами по себе молекулы воды, разумеется, всегда одина-

ковы (хотя, по современным данным, вода может находиться в

8 разных физических состояниях, каждое из которых определяет

способность воды растворять другие вещества и влиять на их про-

ницаемость через биологические мембраны), но состав и концен-

трация растворенных в воде веществ могут меняться в очень ши-

роких пределах. Морская вода — соленая, непригодная для питья,

причем ее состав в разных морях несколько различается. Речная и

озерная вода — пресная, однако и в ней растворено некоторое

количество солей. Вода, добываемая из артезианских скважин и

колодцев, также весьма различна по своему составу. Все это мо-

жет сильно влиять на обменные процессы в организме человека.

Так, выше мы уже говорили, что в местностях, где в воде содер-

жится мало йода, у людей наступает дисфункция щитовидной

железы и развивается базедова болезнь — тяжелое нарушение

обмена веществ, которое лечится путем добавления солей йода в

пищевой рацион. Наличие в воде фтора положительно влияет на

твердость зубной эмали, а если организм получает недостаточ-

ное количество фтора, зубы начинают крошиться и выпадать в

очень раннем возрасте. Чтобы избежать этого, во многих странах

теперь воду специально фторируют, одновременно дезинфици-

руя ее (в России воду, употребляемую в городах для приготовле-

ния пищи, для дезинфекции обычно хлорируют или озонируют).

Вода — прекрасная среда для размножения множества разнооб-

разных микроорганизмов, в том числе патогенных, т.е. способ-

ных вызвать у человека различные заболевания. Поэтому дезин-

фекция воды, которая используется человеком, — важнейшая

забота санитарных служб. Дети бывают особенно чувствительны к

болезнетворным микробам, поэтому для приготовления пищи и

напитков для детей нужно использовать только кипяченую воду,

особенно весной и летом, когда условия для размножения микро-

бов благоприятны. Забота о качестве воды — непременное условие

оздоровительного эффекта летнего отдыха детей в сельской мест-

ности (в летних лагерях, в походах и экспедициях, просто в де-

ревне).

Состав и качество пищи во многом определяются составом воды

и почвы окружающей местности. Химический состав пищи важен

также для того, чтобы обеспечить организм всеми необходимыми

питательными веществами: белками, жирами, углеводами, вита-

минами, микроэлементами и т.п. Микроэлементный состав по-

чвы, на которой выращены растения, предназначеные для пита-

ния человека и домашних животных, — очень важный фактор,

влияющий на гармоничность обменных процессов и нормальное

протекание роста и развития ребенка. Более детально проблема

качества и количества пищи для детей разного возраста будет об-

суждена ниже.

Наличие токсичных веществ может сделать неприемлемым ис-

пользование любого продукта. Токсичные (ядовитые) вещества мо-

гут при определенных условиях накапливаться в воздухе (испаре-

ния в зоне разломов земной коры, выхлопы автотранспорта,

выбросы промышленных предприятий и т.п.) и воде (химиче-

ские загрязнения вследствие технологических процессов, разложе-

ние органических веществ в стоячей воде и т.п.). При попадании в

организм растений и животных этих токсичных веществ возника-

ет вероятность их попадания и в пищу человека, что может при-

вести к сильному отравлению и даже к смерти. Большую осторож-

ность следует проявлять при покупке ранних овощей и фруктов:

многие из них выращены с использованием чрезмерных коли-

честв удобрений, а избыток нитратных солей отрицательно ска-

зывается на работе печени, желудочно-кишечного тракта и почек

человека. Токсины оказываются в воде также благодаря деятель-

ности некоторых микроорганизмов.

Биологические факторы. Будучи биологическим объектом, че-

ловек вольно или невольно непрерывно взаимодействует с ог-

ромным количеством живых существ, которые его окружают.

Внутривидовое и межвидовое взаимодействие. С одной стороны,

человеку необходимо общаться с себе подобными, и такое обще-

ние обязательно влияет на состояние его организма, поскольку

это общение вызывает изменения в работе нервной и гормональ-

ной систем регуляции. В данном случае речь не идет о социально-

психологических аспектах (об этом будет сказано позже), здесь

имеются в виду те инстинктивные, неосознаваемые человеком

сугубо биологические реакции его организма, которые возника-

ют под влиянием других людей либо сами влияют на окружающих.

Так, каждый человек выделяет в окружающее его пространство

целый

букет разнообразных ароматических веществ, служащих для

индивидуальной и половой идентификации. Слабость нашего обо-

няния (по сравнению с обонянием диких животных) не означа-

ет, что мы не улавливаем на подсознательном уровне подобных

сигналов и что наша ЦНС не реагирует на них. Внешний вид и

неосознаваемый ароматический портрет человека — основа так

называемого «первого впечатления», которое, как известно, час-

то бывает наиболее интегральным и наиболее точным и опреде-

ляет в дальнейшем характер взаимоотношений с данным челове-

ком. Другой пример внутривидового взаимодействия — известное

многим состояние напряжения при попадании в толпу. Даже если

нет прямой угрозы жизни и здоровью, человек в толпе часто чув-

ствует себя неуютно, его пугает обилие других человеческих тел,

окружающих его, необходимость следовать непредсказуемой воле

этого конгломерата. И в то же время быть членом такой группы,

которая становится в некий момент «суперорганизмом», — один

из самых притягательных соблазнов, инстинктивно переживае-

мых человеком. Именно по этой причине столь чувственным явля-

ется, скажем, хоровое пение: каждый, кто участвует в хоре, в

какой-то момент начинает ощущать себя частичкой этого супер-

организма, ощущает его власть над собой, и это ощущение вселя-

ет ужас, но и доставляет сладость. Все это на грани физиологии и

психологии, но нам важно подчеркнуть, что каждое подобное

событие в жизни человека — глубокий стресс, развивающийся по

всем законам физиологии, с резкой активацией секреции эндо-

кринных желез и вегетативных реакций.

С другой стороны, человек непрерывно взаимодействует с пред-

ставителями других видов живых существ. Даже если с человеком

не живут никакие домашние животные, помогающие ему снимать

стресс и расслабляться, либо, напротив, обладающие стрессо-

генным эффектом (например, ежедневная дойка коровы пред-

ставляет собой неизбежный и утомительный вид работы), кон-

тактов с представителями животного и растительного мира избе-

жать невозможно.

Паразитная и сапрофитная микрофлора. В теле человека, на

поверхности его кожи, а также на многочисленных предметах быта

живет разнообразная микрофлора — мельчайшие одноклеточные

микроорганизмы, бактерии и водоросли, грибы и лишайники. Те

из них, которые питаются клетками тела человека и способны

вызвать какие-либо заболевания, называются паразитами. Другие,

которые питаются продуктами распада органических веществ, не

нужных человеку, либо даже помогают человеческому организму

в осуществлении некоторых физиологических процессов, называ-

ются сапрофитами.

К паразитическим микроорганизмам относятся все патоген-

ные (вызывающие заболевания) бактерии, поселяющиеся на по-

верхности или внутри тела человека. Примеров таких бацилл ог-

ромное количество, мы непрерывно носим в себе миллионы их,

но они не обязательно вызывают развитие болезней, поскольку

система самозащиты (иммунитета) позволяет человеку противо-

стоять подобной угрозе. Например, кожные покровы человека

обладают антимикробным действием, поскольку кожные железы

вырабатывают и выделяют на поверхность кожи ферменты, кото-

рые способствуют уничтожению многих бацилл. Именно благода-

ря этому человек заболевает не каждый раз после того, как поест,

не помыв руки. Более того, слишком частое употребление силь-

ных моющих средств нарушает структуру кожи и ее бактерицид-

ное действие. Паразитические микроорганизмы могут быть не толь-

ко бактериями, среди них встречается немало одноклеточных

водорослей и особенно грибов. В отличие от бактерий, которые

могут поселяться во многих внутренних органах, грибы чаще все-

го поражают кожу и ногти. Грибковые заболевания редко пред-

ставляют смертельную опасность для человека, но иногда крайне

трудно поддаются лечению. У грудных детей весьма обычным гриб-

ковым заболеванием полости рта является молочница, образую-

щая белый налет на деснах и языке. С этим грибком справиться

удается легко: он уничтожается после трех-четырехкратной обра-

ботки десен раствором соды. Аналогичные грибки нередко посе-

ляются в половых органах взрослого человека, но в этих условиях

борьба с ними бывает более длительной.

Если собственных иммунных сил организма для борьбы с па-

тогенными микробами не хватает, приходится прибегать к помо-

щи лекарственных препаратов. Наиболее сильные из них — анти-

биотики, которые первоначально были выделены из плесневых

грибов, а теперь обычно синтезируются на фармацевтических фаб-

риках. Употребление большого количества антибиотиков может

приводить к развитию грибковой микрофлоры в кишечнике, что

является тяжелым осложнением после инфекционных заболева-

ний. Для профилактики такого развития событий необходимо вме-

сте с антибиотиками принимать противогрибковые препараты

(например, нистатин).

Паразитические животные организмы. Не только бактерии и

одноклеточные водоросли, но и некоторые одноклеточные жи-

вотные (простейшие) могут стать причиной тяжелых заболеваний.

Такие инфекции называются протозойными (от лат. protozoa —

простейшие животные). Например, поселяясь в печени, амебы

лямблии вызывают тяжелую болезнь лямблиоз, которая по мно-

гим симптомам похожа на эпидемическую желтуху (болезнь Бот-

кина), но еще труднее поддается лечению. Другие простейшие

способны поселяться на слизистых, в том числе во влагалище и

на пенисе, доставляя немало неприятностей.

Нам постоянно приходится иметь дело не только с однокле-

точными, но и со множеством многоклеточных паразитических

животных, использующих ткани человеческого организма в ка-

честве своего дома и (или) своей пищи. Особенно много среди

таких паразитов членистоногих — начиная от всем известных кро-

вососущих насекомых (мух-жигалок, комаров, слепней, блох,

вшей, клопов) и кончая клещами самых разных размеров. Все они

питаются либо кровью, либо межклеточной жидкостью, которую

высасывают из проколов в коже. О существовании некоторых из

них на нашем теле мы даже не догадываемся, поскольку есть та-

кие микроскопические клещи, которые поселяются в коже и со-

вершенно безболезненно для человека проникают в ее глубокие

слои, где и находят для себя кров и пищу. Такие клещи, в частно-

сти, способны вызвать чесотку.

Еще одна группа паразитов, часто вызывающих неприятные и

опасные заболевания у человека, — глисты, т.е. плоские и круг-

лые черви, паразитирующие в желудочно-кишечном тракте или

других тканях человека. Глистные заболевания у детей — обычное

явление; современные химические препараты позволяют быстро

избавиться от аскарид и остриц — наиболее часто встречающихся

видов глистов. Более опасны, но и реже встречаются поражения

свиным или бычьим цепнем. Для профилактики этого заболева-

ния необходимо тщательно готовить мясные блюда, хорошо про-

варивая или прожаривая мясо свиней и коров. Есть также глист-

ные заболевания, передающиеся человеку через мясо рыбы и птицы.

Соблюдение гигиенических правил при приготовлении и упо-

треблении пищи — важнейшая мера профилактики инвазий (по-

ражений глистами).

Переносчики инфекционных болезней. Особая опасность некото-

рых кровососущих насекомых состоит в том, что они способны

переносить на своих хоботках возбудителей самых тяжелых, по-

рой смертельных инфекционных болезней. Так, вши передают

возбудителей брюшного тифа, комары рода Anopheles — маля-

рийного плазмодия (одноклеточное животное, паразитирующее в

крови человека), а комары некоторых других родов — вирусы жел-

той лихорадки, японского энцефалита и других опасных болезней.

Самым безобидным в этом ряду является постельный клоп: он не

причастен к циркулированию возбудителей ни одной из инфек-

ций. Есть паразиты, которые переносят одну-единственную кон-

кретную инфекцию, причем возбудители этой инфекции прохо-

дят часть своего жизненного цикла в теле этих насекомых. Это

относится, например, к возбудителю вирусного энцефалита, пе-

редаваемого клещами. То же самое можно сказать о малярийном

комаре, о блохах, передающих возбудителей чумы и туляремии, а

также об африканской мухе це-це, которая передает вирус смер-

тельной сонной болезни.

Природные очаги инфекций и инвазий. Есть инфекционные забо-

левания, характерные только для человека. А есть такие, которы-

ми болеют и животные, живущие в дикой природе, и человек. Вот

эти инфекции могут существовать в некоторых природных усло-

виях независимо от того, живет ли там человек, зато если человек

попадает в такую область, то почти неминуемо заболевает. Такие

зоны называются природными очагами инфекций, и погасить по-

добный очаг часто бывает невозможно. Например, чумой болеют

многие степные и пустынные грызуны — песчанки, тушканчики,

суслики, сурки и другие. В тех местах, где они живут, нередко

сотни и тысячи лет существуют природные очаги чумы. Если по-

близости поселяется человек, то он может даже незаметно для

себя вступить в контакт с этими грызунами либо получить возбу-

дителя чумы через блоху, которая сначала укусила чумного зверь-

ка, а потом попала на тело человека. К природно-очаговым ин-

фекциям относятся также сибирский (клещевой) энцефалит,

желтая лихорадка, туляремия, сибирская язва, малярия, гемор-

рагические лихорадки и другие особо опасные инфекции.

Для профилактики таких инфекций необходимо делать при-

вивки, которые предотвращают возможность развития патоген-

ных микробов в теле человека, даже если он был укушен парази-

тирующим насекомым или клещом. Особенно опасны подобные

болезни для пришлого населения — местные жители часто имеют

уже стойкий иммунитет ко многим таким инфекциям, поскольку

сталкиваются с ними на протяжении жизни многих поколений.

Детские болезни — форма адаптации организма. Следует под-

черкнуть, что дети страдают от инфекций гораздо чаще, чем взрос-

лые. Это связано с тем, что большое число инфекционных заболе-

ваний вызывает стойкий пожизненный иммунитет, т.е. повторная

встреча с патогенным микроорганизмом уже не способна приве-

сти к заболеванию, так как в организме выработаны соответству-

ющие меры защиты. Однако исключить столкновение ребенка с

микробами невозможно, да и не нужно. Так называемые детские

инфекционные болезни (корь, скарлатина, ветряная оспа, свин-

ка, краснуха и т.п.) — естественная форма адаптации детского

организма к жизни в мире, где возбудители этих инфекций по-

стоянно циркулируют. Это своего рода тренировка для иммунной

системы ребенка. Разумеется, эти болезни необходимо правильно

лечить и по возможности исключать развитие осложнений, кото-

рые, собственно, представляют наибольшую опасность. С возрас-

том вероятность заболевания многими инфекциями уменьшает-

ся, однако к старости иммунитет вновь снижается, и старики часто

заболевают, заражаясь от детей.

Социальные факторы. К социальным факторам среды, влияю-

щим на протекание физиологических процессов в организме, от-

носится прежде всего образ жизни человека, сложившийся в ре-

зультате взаимодействия некоторых психологических, биологи-

ческих и социальных условий его жизни. В частности, на физическое

и функциональное состояние как взрослых, так и (особенно) де-

тей влияет уровень материального достатка, поскольку от него

зависит качество и количество потребляемой пищи, доступность

разнообразных гигиенических процедур, степень комфортабель-

ности жилища и мест отдыха, способ и качество проведения сво-

бодного времени, уровень оздоровительной двигательной актив-

ности и т.д. В этом отношении первейшую роль играют семья и

ближайшее окружение, причем это особенно важно для детей и

подростков, которым порой приходится активно включаться в

производственные дела, особенно в сельской местности. Множе-

ство обстоятельств семейной жизни составляют тот фон, на кото-

ром разворачиваются все физиологические процессы в организме.

Режим дня, питания, соблюдение гигиенических правил, усло-

вия быта, место проживания и многое другое оказывают самое

прямое влияние на каждого человека независимо от его возраста

и рода занятий.

Явления мировой культуры, в частности мировые религии,

музыка и другие виды искусства, — все это так или иначе влияет

на современного человека, формируя его вкусы и пристрастия и

тем самым определяя образ его жизни. В конечном счете мировая

культура также является одним из факторов окружающей челове-

ка среды, в которой он должен чувствовать себя комфортно, если

этого нет, то, значит, адаптация не совершилась, и это обстоя-

тельство уже само по себе способно привести к самым неприят-

ным для здоровья последствиям.

Вопросы и задания

1. Как получает плод питательные вещества и кислород в процессе

внутриутробного развития?

2. Что испытывает новорожденный?

3. Какие физические факторы воздействуют на человека?

4. Каковы химические факторы, воздействующие на человека?

5. Расскажите, с какими биологическими объектами сталкивается че-

ловек в своей жизни.

6. Какие социальные факторы оказывают сильное влияние на ребен-

ка?

Глава 6. ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

Внутренняя среда организма — это кровь, лимфа и жидкость,

заполняющая промежутки между клетками и тканями. Кровенос-

ные и лимфатические сосуды, пронизывающие все органы чело-

века, имеют в своих стенках мельчайшие поры, через которые

могут проникать даже некоторые клетки крови. Вода, составляю-

щая основу всех жидкостей в организме, вместе с растворенными

в ней органическими и неорганическими веществами легко про-

ходит через стенки сосудов. Вследствие этого химический состав

плазмы крови (то есть жидкой части крови, не содержащей кле-

ток), лимфы и тканевой жидкости во многом одинаков. С возрас-

том существенных изменений химического состава этих жидко-

стей не происходит. В то же время различия в составе указанных

жидкостей могут быть связаны с деятельностью тех органов, в

которых эти жидкости находятся.

Кровь

Состав крови. Кровь — это красная непрозрачная жидкость, со-

стоящая из двух фракций — жидкой, или плазмы, и твердой, или

клеток — форменных элементов крови. Разделить кровь на эти две

фракции довольно легко с помощью центрифуги: клетки тяжелее

плазмы и в центрифужной пробирке они собираются на дне в

виде красного сгустка, а над ним остается слой прозрачной и

почти бесцветной жидкости. Это и есть плазма.

Плазма. В организме взрослого человека содержится около 3 л

плазмы. У взрослого здорового человека плазма составляет свыше

половины (55 %) объема крови, у детей — несколько меньше.

Более 90 % состава плазмы — вода, остальное — растворенные

в ней неорганические соли, а также органические вещества: углево-

ды, карбоновые, жирные кислоты и аминокислоты, глицерин,

растворимые белки и полипептиды, мочевина и т.п. Все вместе

они определяют осмотическое давление крови, которое в организ-

ме поддерживается на постоянном уровне, чтобы не причинить

вреда клеткам самой крови, а также всем остальным клеткам орга-

низма: увеличенное осмотическое давление приводит к съежива-

нию клеток, а при пониженном осмотическом давлении они раз-

бухают. В обоих случаях клетки могут погибнуть. Поэтому для

введения разнообразных лекарств в организм и для переливания

замещающих кровь жидкостей в случае большой кровопотери, ис-

пользуют специальные растворы, имеющие точно такое же осмо-

тическое давление, как и кровь (изотонические). Такие растворы

называются физиологическими. Простейшим по составу физиоло-

гическим раствором является 0,1 % раствор поваренной соли NaCl

(1 г соли на литр воды). Плазма участвует в осуществлении транс-

портной функции крови (переносит растворенные в ней веще-

ства), а также защитной функции, поскольку некоторые белки,

растворенные в плазме, обладают противомикробным действием.

Клетки крови. В крови встречаются клетки трех основных ти-

пов: красные кровяные клетки, или эритроциты; белые кровяные

клетки, или лейкоциты; кровяные пластинки, или тромбоциты.

Клетки каждого из этих типов выполняют определенные физио-

логические функции, а все вместе они определяют физиологи-

ческие свойства крови. Все клетки крови — короткоживущие (сред-

ний срок жизни от 2 недель до года), поэтому в течение всей

жизни специальные кроветворные органы занимаются производст-

вом все новых и новых клеток крови. Кроветворение происходит в

печени, селезенке и костном мозге, а также в лимфатических же-

лезах.

Эритроциты (рис. 11) — это безъядерные дисковидные клетки,

лишенные митохондрий и некоторых других органелл и приспо-

собленные для одной главной функции — быть переносчиками кис-

лорода. Красный цвет эритроцитов определяется тем, что они не-

сут в себе белок гемоглобин (рис. 12), в котором функциональный

центр, так называемый гем, содержит атом железа в форме двух-

валентного иона. Гем способен химически соединяться с молеку-

лой кислорода (образующееся вещество называется оксигемогло-

бином) в том случае, если парциальное давление кислорода вели-

ко. Эта связь непрочная и легко разрушается, если парциальное

давление кислорода падает. Именно на этом свойстве и основана

способность эритроцитов переносить кислород. Попадая в легкие,

кровь в легочных пузырьках оказывается в условиях повышенного

напряжения кислорода, и гемоглобин активно захватывает атомы

этого плохо растворимого в воде газа. Но как только кровь попада-

Рис. 11. Эритроциты:

а - нормальные эритроциты в форме двояковогнутого диска; б — сморщенные

эритроциты в гипертоническом солевом растворе

ет в работающие ткани, которые активно используют кислород,

оксигемоглобин легко отдает его, подчиняясь «кислородному за-

просу» тканей. Во время активного функционирования ткани вы-

рабатывают углекислый газ и другие кислые продукты, которые

выходят через клеточные стенки в кровь. Это в еще большей сте-

пени стимулирует оксигемоглобин отдавать кислород, поскольку

химическая связь гема и кислорода очень чувствительна к кислот-

ности среды. Взамен гем присоединяет к себе молекулу СО

, унося

ее к легким, где эта химическая связь также разрушается, СО

вы-

носится с током выдыхаемого воздуха наружу, а гемоглобин осво-

бождается и вновь готов присоединять к себе кислород.

Если во вдыхаемом воздухе оказывается угарный газ СО, то он

вступает с гемоглобином крови в химическое взаимодействие, в

результате которого обра-

зуется прочное вещество

метоксигемоглобин, не рас-

падающееся в легких. Тем

самым гемоглобин крови

выводится из процесса пе-

реноса кислорода, ткани не

получают нужного количе-

ства кислорода, и человек

ощущает удушье. В этом зак-

лючается механизм отрав-

ления человека на пожаре.

Сходное действие оказыва-

ют некоторые другие мгно-

венные яды, которые так-

же выводят из строя моле-

Рис. 12. Пространственная модель

молекулы гемоглобина