Возрастные особенности регуляции дыхания. Возрастные особенности дыхания. Министерство здравоохранения республики узбекистан

ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ У ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА

Наименование параметра	Значение
Тема статьи:	ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ У ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА
Рубрика (тематическая категория)	Спорт

ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ПЛОДА И НОВОРОЖДЕННОГО, МЕХАНИЗМ ПЕРВОГО ВДОХА. ПОКАЗАТЕЛИ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ. ОСОБЕННОСТИ ГАЗООБМЕНА В ЛЕГКОМ И ТРАНСПОРТА ГАЗОВ КРОВЬЮ У НОВОРОЖДЕННОГО.

Задолго до рождения грудная клетка плода совершает 38-70 ритмических движений в минуту. При гипоксемии они могут усиливаться. В процессе этих движений легочная ткань остается спавшейся, однако между листками плевры при расширении грудной клетки создается отрицательное давление. Колебания давления грудной полости плода создают благоприятные условия для притока крови к сердцу. При ритмических движениях грудной клетки в дыхательные пути плода может попадать амниотическая жидкость, особенно когда ребенок рождается в асфиксии. В этих случаях прежде чем начать искусственное дыхание, жидкость из воздухоносных путей отсасывают.

Первый самостоятельный вдох непосредственно после рождения является началом собственного газообмена в легких ребенка. Механизм возникновения первого вдоха новорожденного складывается из многих факторов. Основные из них: прекращение газообмена через плаценту в связи с перевязкой пуповины, вследствие чего развивается гипоксия и гиперкапния; рефлекторное раздражение термо- и механорецепторов кожи и слизистых оболочек новорожденного факторами внешней среды. Как правило, после рождения через 1-3 дыхательных движения легочная ткань становится равномерно прозрачной. С началом легочного дыхания изменяется кровообращение через малый круг за счёт уменьшения сопротивления в легочной артерии.

После рождения содержание газов в крови ребенка меняется, однако оно по-прежнему существенно отличается от газового состава крови взрослого человека. Содержание кислорода и углекислого газа в крови детей ниже, чем у взрослых. Наблюдается состояние физиологической гипоксемии и гипокапнии.

Ввиду незрелости аппарата дыхания и соответственно неэффективности реберного дыхания у новорожденных имеет место диафрагмальное дыхание.

Морфологические особенности дыхания ребенка первых дней жизни связаны с узкими носовыми проходами, что затрудняет дыхание через нос. Вместе с тем, ребра у новорожденных расположены под прямым углом к позвоночнику, а межреберные мышцы еще недостаточно развиты, в связи с этим дыхание поверхностное и частое. С возрастом происходит уменьшение угла наклона ребер по отношению к позвоночнику, соответственно увеличивается объём легких. В связи с этим увеличивается глубина дыхания и снижается частота дыхания от 30–70 дыханий в минуту у новорожденных до 12–18 у взрослых.

Относительно большая печень затрудняет движения диафрагмы, в связи с этим мал объём дыхания. В дальнейшем тип дыхания устанавливается индивидуально и исходя из пола становится преимущественно диафрагмальным, грудным или смешанным.

В ходе созревания органов дыхательной системы происходит смена типов дыхания: у грудных детей дыхание грудобрюшное, в 3 – 7 лет – грудное. В 7 – 8 лет появляются половые различия в типах дыхания. К 14 – 17 годам у юношей имеет место наиболее эффективное брюшное дыхание, у девушек – грудное. При этом тип дыхания может измениться исходя из занятий спортом.

Дыхательная система ребенка характеризуется рядом морфофункциональных особенностей, обусловленных незавершенностью формирования бронхолегочного аппарата. Развитие легких ребенка состоит в увеличении их размеров, в преобладании альвеол и альвеолярных ходов, увеличении емкости альвеол и эластических элементов в соединительно-тканных прослойках. Увеличение размеров легких происходит до 16 лет. Наиболее интенсивный рост отмечается в первые 3 месяца и в период с 13 по 16 лет. Дыхательная поверхность легких у детей по сравнению со взрослыми относительно больше.

Грудная клетка маленьких детей всœегда находится в состоянии максимального вдоха - ребра расположены под прямым углом по отношению к позвоночнику, в связи с этим компенсация кислородной недостаточности за счёт углубления дыхания практически невозможна. Собственно дыхательная мускулатура у новорожденных развита слабо, в связи с этим в дыхательном акте с первых часов после рождения участвуют мышцы живота.

Частота дыхательных движений у детей с возрастом меняется в сторону уменьшения.

Меняется и емкость легких. О последней можно судить по ряду показателœей. Чаще всœего используется изменение жизненной емкости легких (ЖЕЛ). В первые годы жизни ребенка измерение ЖЕЛ невозможно, так как при этом требуется произвольно углубление дыхания, чего не может сделать ребенок примерно до 4-6 летнего возраста. ЖЕЛ достигает уровня взрослых к 16 – 17 годам. У мужчин она обычно больше, чем у женщин.

Минутный объём дыхания с возрастом увеличивается. По причине того, что у детей до одного года дыхательные движения очень часты, эффективность дыхания у них соответственно меньше, о чем свидетельствует газовый состав выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Лишь к 14 годам эти показатели приближаются к значениям, характерным для взрослого человека. В течение всœего первого года жизни ребенок находится как бы в состоянии физиологической одышки.

Защита новорожденных от гипоксии развита слабо. При этом устойчивость нервных клеток к гипоксии у них выше, чем у взрослых. Новорожденные дети могут вынести такие степени гипоксии, при которых взрослые погибают.

Легочная вентиляция. В покое у взрослого человека эта величина составля­ет 5-6 л/мин. У новорожденного ребенка минутный объём дыха­ния составляет 650-700 мл/мин, к концу 1 года жизни достигает 2,6-2,7 л/мин, к 6 годам - 3,5 л/мин, в 10 лет - 4,3 л/мин, а у подростков - 4,9 л/мин. При физической нагрузке минутный объём дыхания может очень существенно увеличиваться, достигая у юношей и у взрослых 100 л/мин и более.

У новорожденных периодичность дыхания еще нерегулярна. Серии частых дыханий чередуются с редкими, порой возникают глубокие вдохи. Возможны и внезапные остановки дыхания, что объясняется низкой чувствительностью нейронов дыхательного центра (в продолговатом мозге) к содержанию СО 2 и частично О 2 . По этой причине новорожденные и грудные дети более устойчивы к гипоксии (недостатку кислорода). Чувствительность нейронов дыхательного центра к содержанию CO 2 с возрастом повышается, достигая уровня ʼʼвзрослогоʼʼ состояния к 7–8 годам. К 11 годам уже хорошо выражена приспособляемость дыхания к различным условиям.

В период полового созревания происходит неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ нарушение регуляции дыхания и снижается устойчивость к недостатку кислорода. Дети и подростки меньше, чем взрослые, способны задерживать дыхание и работать в условиях недостатка кислорода. По этой причине чистота воздуха и его физико-химические свойства, которые зависят от температуры воздуха в помещении, имеют большое значение для здоровья и поддержания высокой работоспособности детей и подростков.

В связи с незрелостью нервных центров и рецепторного аппарата у новорожденных возбудимость дыхательного центра значительно снижена. Хеморецепторы каротидного синуса и дуги аорты начинают функционировать примерно с 15-18 дня после рождения. Низкая возбудимость дыхательного центра сохраняется довольно продолжительное время. Лишь к школьному периоду она достигает нормальных для взрослого человека значений. В период полового созревания можно обнаружить неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ повышение возбудимости дыхательного центра. У подростков в данный период наблюдается повышенная чувствительность к недостатку кислорода.

Особенности регуляции дыхания детей связаны с постепенным формированием дыхательного центра. У новорожденного ребенка дыхательная периодика нерегулярна: частое дыхание чередуется с редким, примерно 1 раз в минуту возникают глубокие вздохи, иногда наступает задержка дыхания на 3 и более сек. Это особенно часто наблюдается в период быстрого сна. Повышение легочной вентиляции на увеличение СО 2 во вдыхаемом воздухе выражена значительно слабее, чем у взрослых, и осуществляется через центральные хеморецепторы.

У детей с пониженной реакцией на СО 2 во время сна происходят длительные задержки дыхания. Это бывает причиной внезапной смерти детей. С возрастом повышение вентиляции легких в ответ на гиперкапнию и гипоксию увеличивается, но даже к 8-9 годам реакция в ответ а гиперкапнию и гипоксию у детей слабее, чем у взрослых, почти два раза.

У детей младшего школьного возраста сохраняется пониженная чувствительность к избытку СО 2 и недостатку О 2. В период полового созревания наблюдается обратное явление. В процессе роста ребенка регуляция дыхания совершенствуется благодаря развитию периферических рецепторов и центра пневмотаксиса в варолиевом мосту. Появляется способность к произвольному управлению дыханием, условно-рефлекторное повышение легочной вентиляции перед физическими нагрузками. При этом детей в 7-8 лет и даже в 12-14 лет физические нагрузки должны сочетаться с отдыхом и только к 17-18 годам подростки способны к длительной мышечной работе.

Произвольная регуляция дыхания развивается вместе с развитием речи. Совершенствование этой регуляции отмечается в первые годы жизни.

ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ У ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА - понятие и виды. Классификация и особенности категории "ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯЦИИ ДЫХАНИЯ У ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНОГО ВОЗРАСТА" 2017, 2018.

Значение дыхания. Дыхание - необходимый для жизни про­цесс постоянного обмена газами между организмом и окружаю­щей средой. Дыхание обеспечивает постоянное поступление в ор­ганизм кислорода, необходимого для осуществления окислитель­ных процессов, являющихся основным источником энергии. Без доступа кислорода жизнь может продолжаться лишь несколько минут. При окислительных процессах образуется углекислый газ, который должен быть удален из организма. В понятие дыхание включают следующие процессы:

• 1) внешнее дыхание -- обмен газов между внешней средой и легкими - легочная вентиляция;
• 2) обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью капилляров - легочное дыхание;
• 3) транспорт газов кровью, перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа из тканей в легкие;
• 4) обмен газов в тканях;
• 5) внутреннее, или тканевое, дыхание - биологические процессы, происходящие в митохондриях клеток.

Этот этап дыхания является предметом рассмотрения в курсе биохимии. Нарушение любого из этих процессов создает опасность для жизни человека.

Дыхательная система человека включает: воздухоносные пути, к которым относятся полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи легкие - состоящие из бронхиол, альвеолярных мешочков и богато снабженные сосудистыми разветвлениями; костно-мышечную систему, обеспечивающую дыхательные движения: к ней относятся ребра, межреберные и другие вспомогательные мышцы, диафрагма. Все звенья дыхательной системы претерпевают с возрастом существенные структурные преобразования, что определяет особенности дыхания детского организма на разных этапах развития.

Воздухоносные пути и дыхательный путь начинаются носовой полостью. Слизистая оболочка носовой полости обильно снабжена кровеносными сосудами и покрыта многослойным мерцательным эпителием. В эпителии много железок, выделяющих слизь, которая вместе с пылевыми частицами, проникшими со вдыхаемым воздухом, удаляется мерцательными движениями ресничек. В носовой полости вдыхаемый воздух согревается, частично очищается от пыли и увлажняется. К моменту рождения носовая полость ребенка недоразвита, она отличается узкими носовыми отверстиями и практически отсутствием придаточных пазух, окончательное формирование которых происходит в подростковом возрасте. Объем носовой полости с возрастом увеличивается примерно в 2,5 раза. Структурные особенности носовой полости детей раннего возраста затрудняют носовое дыхание, дети часто дышат с открытым ртом, что приводит к подверженности простудным заболеваниям. Одним из факторов, затрудняющих дыхание через нос, являются аденоиды. "Заложенный" нос влияет на речь, вызывая закрытую гнусавость, косноязычие. При "заложенном" носе воздух недостаточно очищается от вредных примесей, пыли, недостаточно увлажняется, отчего возникают частые воспаления гортани и трахеи. Ротовое дыхание вызывает кислородное голодание, застойные явления в грудной клетке и черепной коробке, деформацию грудной клетки, понижение слуха, частые отиты, бронхиты, сухость слизистой полости рта, неправильное (высокое) развитие твердого нёба, нарушение нормального положения носовой перегородки и формы нижней челюсти.

В придаточных пазухах носовой полости детей могут развиваться воспалительные процессы - гайморит и фронтит.

Гайморит - воспаление придаточной (гайморовой-- верхнечелюстной) полости носа. Обычно гайморит развивается после острой инфекции (скарлатина, корь, грипп). Инфекция попадает через кровь из полости носа или из соседнего очага (кариозный зуб). Больной испытывает общее недомогание, познабливание, повышается температура до 38° в первые дни заболевания, появляется головная боль или боль невралгического характера с иррадиацией в щеку, в верхние зубы и висок, слизистая носа (односторонне) набухает, появляются выделения (с той же стороны). Необходимо немедленно направить ребенка в лечебное учреждение для своевременного лечения. Недостаточное лечение приводит к переходу заболевания в хроническое состояние.

Фронтит - воспаление лобной пазухи. Больной жалуется на боль над бровью, во лбу и нижней стенке лобной пазухи, наблюдается слезотечение и светобоязнь. Комплекс этих симптомов появляется периодически, они продолжаются с 10--11 ч утра и затихают к 15--16 ч дня. При вертикальном положении тела наблюдаются обильные выделения (гнойные). Важно направить ребенка в лечебное учреждение для своевременного лечения. Нередко заболевание становится хроническим.

Из полости носа воздух попадает в носоглотку - верхнюю часть глотки. В глотку открываются также полость носа, гортань и слуховые трубы, соединяющие полость глотки со средним ухом. Глотка ребенка отличается меньшей длиной, большей шириной и низким расположением слуховой трубы. Особенности строения носоглотки приводят к тому, что заболевания верхних дыхательных путей у детей часто осложняются воспалением среднего уха, так как инфекция легко проникает в ухо через широкую и короткую слуховую трубу. Заболевания миндалевидных желез, расположенных в глотке, серьезно отражаются на здоровье ребенка.

Тонзиллит - воспаление миндалин. Оно может быть острым (ангины) и хроническим. Хронический тонзиллит развивается после частых ангин и некоторых других инфекционных заболеваний, сопровождающихся воспалением слизистой оболочки зева (скарлатина, корь, дифтерия). Особую роль в развитии хронического заболевания миндалин имеет микробная (стрептококк и аденовирус) инфекция. Хронический тонзиллит способствует возникновению ревматизма, воспалению почек, органическому поражению сердца.

Одним из видов заболеваний миндалевидных желез являются аденоиды - увеличение третьего миндалика, находящегося в носоглотке. Для увеличения миндалика имеют значение ряд перенесенных инфекций, климатические условия (в холодном климате аденоиды у детей встречаются чаще, чем в теплом). Разрастание миндалика констатируется преимущественно у детей до 7--8 лет. При аденоидах наблюдаются: долго не прекращающийся насморк, затрудненное носовое дыхание, особенно по ночам (храпение, не освежающий, беспокойный сон с частым пробуждением), притупление обоняния, открытый рот, отчего нижняя губа отвисает, носогубные складки сглаживаются, появляется особое "аденоидное" выражение лица.

Следующее звено воздухоносных путей - гортань. Скелет гортани образован хрящами, соединенными между собой суставами, связками и мышцами.

Полость гортани покрыта слизистой оболочкой, которая образует две пары складок, замыкающих вход в гортань во время глотания. Нижняя пара складок покрывает голосовые связки. Пространство между голосовыми связками называют голосовой щелью. Таким образом, гортань не только связывает глотку с трахеей, но и участвует в речевой функции.

Гортань у детей короче, уже и располагается выше, чем у взрослых. Наиболее интенсивно гортань растет на 1--3-м годах жизни и в период полового созревания. В период полового созревания появляются половые различия в строении гортани. У мальчиков образуется кадык, удлиняются голосовые связки, гортань становится шире и длиннее, чем у девочек, происходит ломка голоса.

От нижнего края гортани отходит трахея. Длина ее увеличивается в соответствии с ростом туловища, максимальное ускорение роста трахеи отмечено в возрасте 14--16 лет. Окружность трахеи увеличивается соответственно увеличению объема грудной клетки. Трахея разветвляется на два бронха, правый из которых более короткий и широкий. Наибольший рост бронхов происходит в первый год жизни и в период полового созревания.

Слизистая оболочка воздухоносных путей у детей более обильно снабжена кровеносными сосудами, нежна и ранима, она содержит меньше слизистых желез, предохраняющих ее от повреждения. Эти особенности слизистой оболочки, выстилающей воздухоносные пути, в детском возрасте в сочетании с более узким просветом гортани и трахеи обусловливают подверженность детей воспалительным заболеваниям органов дыхания.

Легкие. С возрастом существенно изменяется и структура основного органа дыхания - легких. Первичный бронх, вступив в ворота легких, делится на более мелкие бронхи, которые образуют бронхиальное дерево. Самые тонкие веточки его называют бронхиолами. Тонкие бронхиолы входят в легочные дольки и внутри них делятся на конечные бронхиолы.

Бронхиолы разветвляются на альвеолярные ходы с мешочками, стенки которых образованы множеством легочных пузырьков -- альвеол. Альвеолы являются конечной частью дыхательного пути. Стенки легочных пузырьков состоят из одного слоя плоских эпителиальных клеток. Каждая альвеола окружена снаружи густой сетью капилляров. Через стенки альвеол и капилляров происходит обмен газами - из воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в альвеолы поступают углекислый газ и пары воды.

В легких насчитывают до 350 млн. альвеол, а их поверхность достигает 150 м 2. Большая поверхность альвеол способствует лучшему газообмену. По одну сторону этой поверхности находится альвеолярный воздух, постоянно обновляющийся в своем составе, по другую - непрерывно текущая по сосудам кровь. Через обширную поверхность альвеол происходит диффузия кислорода и углекислого газа. Во время физической работы, когда при глубоких входах альвеолы значительно растягиваются, размеры дыхательной поверхности увеличиваются. Чем больше общая поверхность альвеол, тем интенсивнее происходит диффузия газов.

Каждое легкое покрыто серозной оболочкой, называемой плеврой. У плевры два листка. Один плотно сращен с легким, другой приращен к грудной клетке. Между обоими листками - не­большая плевральная полость, заполненная серозной жидкостью (около 1--2 мл), которая облегчает скольжение листков плевры при дыхательных движениях. В альвеолах осуществляется газообмен: кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь, из крови углекислый газ поступает в альвеолы.

Стенки альвеол и стенки капилляров очень тонкие, что способствует проникновению газов из легких в кровь и наоборот. Газообмен зависит от поверхности, через которую осуществляется диффузия газов, и разности парциального давления диффундирующих газов. Такие условия есть в легких. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются, и их поверхность достигает 100--150 м 2. Также велика и поверхность капилляров в легких. Есть и достаточная разница парциального давления газов, альвеолярного воз­духа и напряжения этих газов в венозной крови. Для кислорода эта разница составляет 70 мм рт.ст., для углекислого газа- 7 мм рт. ст.

Легкие у детей растут главным образом за счет увеличения объема альвеол (у новорожденного диаметр альвеолы 0,07 мм, у взрослого он достигает уже 0,2 мм). До 3 лет происходит усиленный рост легких и дифференцировка их отдельных элементов. Число альвеол к 8 годам достигает числа их у взрослого человека. В возрасте от 3 до 7 лет темпы роста легких снижаются. Особенно энергично растут альвеолы после 12 лет. Объем легких к 12 годам увеличивается в 10 раз по сравнению с объемом легких новорожденного, а к концу периода полового созревания - в 20 раз (в основном за счет увеличения объема альвеол). Соответственно изменяется газообмен в легких, увеличение суммарной поверхности альвеол приводит к возрастанию диффузионных возможностей легких.

Дыхательные движения. Обмен газов между атмосферным воз­духом и воздухом, находящимся в альвеолах, происходит благодаря ритмическому чередованию актов вдоха и выдоха.

В легких нет мышечной ткани, и поэтому активно они сокращаться не могут. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам. При параличе дыхательных мышц дыхание становится невозможным, хотя органы дыхания при этом не поражены.

При вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы и диафрагма. Межреберные мышцы приподнимают ребра и отводят их несколько в сторону. Объем грудной клетки при этом увеличивается. При сокращении диафрагмы ее купол уплощается, что также ведет к увеличению объема грудной клетки. При глубоком дыхании принимают участие и другие мышцы груди и шеи. Легкие, находясь в герметически закрытой грудной клетке, пассивно следуют во время вдоха и выдоха за ее движущимися стенками, так как при помощи плевры они приращены к грудной клетке. Этому способствует и отрицательное давление в грудной полости. Отрицательное давление - это давление ниже атмосферного. Во время вдоха оно ниже атмосферного на 9--12 мм рт. ст., а во время выдоха -- на 2--6 мм рт. ст.

В ходе развития грудная клетка растет быстрее, чем легкие, отчего легкие постоянно (даже при выдохе) растянуты. Растянутая эластичная ткань легких стремится сжаться. Сила, с которой ткань легкого стремится сжаться за счет эластичности, противодействует атмосферному давлению. Вокруг легких, в плевральной полости, создается давление, равное атмосферному минус эластическая тяга легких. Так вокруг легких создается отрицатель­ное давление. За счет отрицательного давления в плевральной полости легкие следуют за расширившейся грудной клеткой. Легкие при этом растягиваются. Атмосферное давление действует на легкие изнутри через воздухоносные пути, растягивает их, прижимает к грудной стенке.

В растянутом легком давление становится ниже атмосферного, и за счет разницы давления атмосферный воздух через дыхательные пути устремляется в легкие. Чем больше увеличивается при вдохе объем грудной клетки, тем больше растягиваются легкие, тем глубже вдох.

При расслаблении дыхательных мышц ребра опускаются до исходного положения, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, и легких уменьшается и воздух выдыхается наружу. В глубоком выдохе принимают участие мышцы живота, внутренние межреберные и другие мышцы.

Постепенность созревания костно-мышечного аппарата дыхательной системы и особенности его развития у мальчиков и девочек определяют возрастные и половые различия типов дыхания. У детей раннего возраста ребра имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и весь плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. В связи с такими особенностями у новорожденных преобладает диафрагмальное дыхание с незначительным участием межреберных мышц. Диафрагмальный тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере развития межреберных мышц и роста ребенка грудная клетка опускается вниз, и ребра принимают косое положение. Постепенно дыхание грудных детей становится грудобрюшным, с преобладанием диафрагмального, причем в верхнем отделе грудной клетки подвижность остается все еще небольшой.

В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием плечевого пояса все более начинает преобладать грудной тип дыхания, и к 7 го­дам он становится выраженным.

В 7--8 лет выявляются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип дыхания, у девочек - грудной. Заканчивается половая дифференцировка дыхания к 14--17 годам. Следует заметить, что тип дыхания у юношей и девушек может меняться в зависимости от занятий спортом, трудовой деятельностью.

Возрастные особенности строения грудной клетки и мышц обусловливают особенности глубины и частоты дыхания в детском возрасте. Взрослый человек делает в среднем 15--17 дыхательных движений в минуту, за один вдох при спокойном дыхании вдыхается 500 мл воздуха. Объем воздуха, поступающий в легкие за один вдох, характеризует глубину дыхания.

Дыхание новорожденного ребенка частое и поверхностное. Частота подвержена значительным колебаниям - 48--63 дыхательных цикла в минуту во время сна. У детей первого года жизни частота дыхательных движений в минуту во время бодрствования 50--60, а во время сна --35--40. У детей 1--2 лет во время бодрствования частота дыхания 35--40, у 2--4-летних - 25--35 и у 4--б-летних - 23--26 циклов в минуту. У детей школьного возраста происходит дальнейшее урежение дыхания (18--20 раз в минуту).

Большая частота дыхательных движений у ребенка обеспечивает высокую легочную вентиляцию.

Объем вдыхаемого воздуха у ребенка в 1 месяц жизни составляет 30 мл, в 1 год - 70 мл, в 6 лет--156 мл, в 10 лет - 239 мл, в 14 лет - 300 мл.

За счет большой частоты дыхания у детей значительно выше, чем у взрослых, минутный объем дыхания (в пересчете на 1 кг массы). Минутный объем дыхания - это количество воздуха, которое человек вдыхает за 1 мин; он определяется произведением величины вдыхаемого воздуха на число дыхательных движений за 1 мин. У новорожденного минутный объем дыхания составляет 650--700 мл воздуха, к концу первого года жизни - 2600-- 2700 мл, к 6 годам - 3500 мл, у 10-летнего ребенка - 4300 мл, у 14-летнего - 4900 мл, у взрослого человека - 5000--6000 мл.

Важной характеристикой функционирования дыхательной системы является жизненная емкость легких - наибольшее количество воздуха, который человек может выдохнуть после глубокого вдоха. Жизненная емкость воздуха легких меняется с возрастом (табл. 18), зависит от длины тела, степени развития грудной клетки и дыхательных мышц, пола. Обычно она больше у мужчин, чем у женщин. У спортсменов жизненная емкость легких больше, чем у нетренированных людей: у штангистов, например, она составляет около 4000 мл, у футболистов --4200, у гимнастов - 4300, у пловцов - 4900, у гребцов --5500 мл и более.

Так как измерение жизненной емкости легких требует активного и сознательного участия самого ребенка, то она может быть определена лишь после 4--5 лет.

К 16--17 годам жизненная емкость легких достигает величин, характерных для взрослого человека. Для определения жизненной емкости легких используется прибор спирометр. Жизненная емкость является важным показателем физического развития.

Регуляция дыхания

Обычно человек не замечает, как он дышит, потому что процесс этот регулируется независимо от его воли. В какой-то мере, однако, дыхание можно регулировать сознательно, о чем мы и поговорим ниже. Непроизвольную регуляцию дыхания осуществляет дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге (одном из отделов заднего мозга). Вентральная (нижняя) часть дыхательного центра ответственна за стимуляцию вдоха; ее называют центром вдоха (инспнраторным центром). Стимуляция этого центра увеличивает частоту и глубину вдоха. Дорсальная (верхняя) часть и обе латеральные (боковые) тормозят вдох и стимулируют выдох; они носят собирательное название центра выдоха (экспираторного центра). Дыхательный центр связан с межреберными мышцами межреберными нервами, а с диафрагмой - диафрагмальными. Бронхиальное дерево (совокупность бронхов и бронхиол) иннервируется блуждающим нервом. Ритмично повторяющиеся нервные импульсы, направляющиеся к диафрагме и межреберным мышцам обеспечивают осуществление вентиляционных движений. Расширение легких при вдохе стимулирует находящиеся в бронхиальном дереве рецепторы растяжения (проприоцепторы) и они посылают через блуждающий нерв все больше и больше импульсов в экспираторный центр. Это на время подавляет инспираторный центр и вдох. Наружные межреберные мышцы теперь расслабляются, эластично сокращается растянутая легочная ткань - происходит выдох. После выдоха рецепторы растяжения в бронхиальном дереве более уже не подвергаются стимуляции. Поэтому экспираторный центр отключается, и вдох может начаться снова.

Весь этот цикл непрерывно и ритмично повторяется на протяжении всей жизни организма. Форсированное дыхание осуществляется при участии внутренних межреберных мышц. Основной ритм дыхания поддерживается дыхательным центром продолговатого мозга, даже если все входящие в него нервы перерезаны. Однако в обычных условиях на этот основной ритм накладываются различные влияния. Главным фактором, регулирующим частоту дыхания, служит не концентрация кислорода в крови, а концентрация С 02. Когда уровень С 02 повышается (например, при физической нагрузке), имеющиеся в кровеносной системе хеморецепторы каротидных и аортальных телец посылают нервные импульсы в инспираторный центр. В самом продолговатом мозге также имеются хеморецепторы. От инспираторного центра через диафрагмальные и межреберные нервы поступают импульсы в диафрагму и наружные межреберные мышцы, что ведет к их более частому сокращению, а следовательно, к увеличению частоты дыхания. Накапливающийся в организме С 02 может причинить большой вред организму. При соединении С 02 с водой образуется кислота, способная вызвать денатурацию ферментов и других белков. Поэтому в процессе эволюции у организмов выработалась очень быстрая реакция на любое повышение концентрации С 02. Если концентрация С 02 в воздухе увеличивается на 0,25%, то легочная вентиляция удваивается. Чтобы вызвать такой же результат, концентрация кислорода в воздухе должна снизиться с 20% до 5%. Концентрация кислорода тоже влияет на дыхание, однако в обычных условиях кислорода всегда бывает достаточно, и потому его влияние относительно невелико. Хеморецепторы, реагирующие на концентрацию кислорода, располагаются в продолговатом мозге, в каротидных и аортальных тельцах, так же, как и рецепторы С 02. В известных пределах частота и глубина дыхания могут регулироваться произвольно, о чем свидетельствует, например, наша способность "затаить дыхание". К произвольной регуляции дыхания мы прибегаем при форсированном дыхании, при разговоре, пении, чихании и кашле. В этом случае импульсы, возникающие в полушариях головного мозга, передаются в дыхательный центр, который и выполняет соответствующие действия. Регуляция вдоха при помощи рецепторов растяжения и хеморецепторов представляет собой пример отрицательной обратной связи. Произвольная активность полушарий головного мозга способна преодолеть действие этого механизма.

В этой части речь идет о возрастных особенностях регуляции дыхания: о морфологических и функциональных особенностях дыхательного центра, о механизме регуляции дыхания у ребенка.

Возрастные особенности регуляции дыхания.

Морфологические и функциональные особенности дыхательного центра.

У плода и у грудного ребенка структуры дыхательного центра не вполне созрели в морфологическом и функциональном отношении. Каждому этапу развития соответствует свой уровень зрелости регуляторных механизмов, обеспечивающих приспособление развивающегося организма к условиям существования.

Дыхательные движения плода регулируются в основном бульбарным отделом дыхательного центра.

Возбудимость дыхательного центра и его чувствительность к газовому составу крови у плода, новорожденных и грудных детей низкая. Об этом говорит наличие у них нерегулярного ритма дыхательных движений. Активность нейронов дыхательного центра и их возбудимость в школьном возрасте становится такой же, как и у взрослых.

В период полового созревания у подростков отмечается повышение возбудимости дыхательного центра, в связи с чем ухудшается координация функций дыхательного аппарата. По окончании полового созревания дыхательная функция приходит в норму.

Особенность дыхательного центра плода заключается в том, что его клетки не реагируют на повышение содержания СО 2 в крови, но чувствительны к понижению содержания кислорода (гипоксемии). Хеморецепторы каротидного синуса и дуги аорты не реагируют на повышение содержания углекислого газа. Чувствительность дыхательного центра к содержанию СО 2 повышается с возрастом: у подростков 9-16 лет и у взрослых она приблизительно одинакова.

Произвольная регуляция дыхания, а следовательно, и корковая регуляция развиваются вместе с речью в первые годы жизни ребенка.

Механизм регуляции дыхания у ребенка.

Для осуществления акта дыхания в крови плода должно быть определенное содержание кислорода и СО 2 . Если путем гипервентиляции снизить в крови матери содержание СО 2 , то дыхательные движения плода уменьшаются вплоть до полного их прекращения. На дыхание плода отрицательно влияет повышение содержания кислорода в его крови. Так, если в крови матери повысить содержание О 2 путем вдыхания ею чистого кислорода, то у плода прекращаются дыхательные движения и уменьшается частота сердечных сокращений. После длительной остановки дыхания у плода появляются редкие дыхательные движения, повторяющиеся через 2-3 мин.

Если мать будет вдыхать газовую смесь с меньшим содержанием О 2 (16%), то дыхание плода улучшается - возникают более глубокие дыхательные движения.

Дыхательный центр обладает высокой чувствительностью к понижению содержания кислорода в крови. При гипоксемии у плода увеличиваются частота и глубина дыхательных движений и наступают типичные изменения у сердечно-сосудистой системе (увеличивается частота сердечных сокращений, повышается кровяное давление и увеличивается скорость оборота крови). Установлено, что плод реагирует на гипоксемию такой же реакцией и в том случае, если исключено влияние блуждающих и синокаротидных нервов.

Подобного рода исследования дают основание сделать вывод, что механизм приспособления плода к гипоксемии иной, чем у взрослого. У взрослого человека эта реакция осуществляется рефлекторным путем через хеморецепторы каротидной и аортальной зон, а у плода она имеет центральное происхождение. Гипоксемическая кровь плода омывает клетки дыхательного центра и центра симпатической регуляции сердца, что влечет за собой увеличение частоты и амплитуды дыхания и изменения в сердечно-сосудистой системе.

Адаптация к гипоксемии у плода не сопровождается увеличением кислородной емкости крови. Исследованиями установлено, что при гипоксемическом состоянии плода, развивающемся вследствие гипоксемии у матери, не увеличивается количество эритроцитов в крови, что имеет место у взрослого организма.

Пониженная чувствительность клеток дыхательного центра к содержанию СО 2 в крови сохраняется у новорожденного, грудного ребенка и в течение первых лет жизни.

Регуляция дыхания осуществляется цент­ральной нервной системой, специальные области которой обуслов­ливают автоматическое дыхание - чередование вдоха и выдоха и произвольное дыхание, обеспечивающее приспособительные изме­нения в системе органов дыхания, соответствующие конкретной внешней ситуации и осуществляемой деятельности. Группа нервных клеток, ответственная за осуществление дыхательного цикла, называется дыхательным центром. Дыхательный центр располо­жен в продолговатом мозге, его разрушение приводит к останов­ке дыхания.

Дыхательный центр находится в состоянии постоянной актив­ности: в нем ритмически возникают импульсы возбуждения. Эти импульсы возникают автоматически. Даже после полного выклю­чения центростремительных путей, идущих к дыхательному цент­ру, в нем можно зарегистрировать ритмическую активность. Авто­матизм дыхательного центра связывают с процессом обмена ве­ществ в нем. Ритмические импульсы передаются из дыхательного центра по центробежным нейронам к межреберным мышцам и диафрагме, обеспечивая последовательное чередование вдоха и выдоха.

Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно, импульсацией, поступающей из различных рецепторов, и гуморально, изменяясь в зависимости от химического состава крови.

Рефлекторная регуляция. К рецепторам, возбуждение которых по центростремительным путям поступает в дыхательный центр, относятся хеморецепторы, расположенные в крупных сосудах (ар­териях) и реагирующие на снижение напряжения в крови кисло­рода и увеличение концентрации двуокиси углерода, и механорецепторы легких и дыхательных мышц. На регуляцию дыхания оказывают влияние также рецепторы воздухоносных путей. Ре­цепторы легких и дыхательных мышц имеют особое значение в чередовании вдоха и выдоха, от них в большей степени зави­сит соотношение этих фаз дыхательного цикла, их глубина и частота.

При вдохе, когда легкие растягиваются, раздражаются рецеп­торы в их стенках. Импульсы от рецепторов легких по центро­стремительным волокнам блуждающего нерва достигают дыха­тельного центра, тормозят центр вдоха и возбуждают центр вы­доха. В результате дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, диафрагма принимает вид купола, объем груд­ной клетки уменьшается и происходит выдох. Выдох, в свою оче­редь, рефлекторно стимулирует вдох.

В регуляции дыхания принимает участие кора головного моз­га, обеспечивающая тончайшее приспособление дыхания к потреб­ностям организма в связи с изменениями условий внешней среды и жизнедеятельности организма. Человек может произвольно, по своему желанию на время задержать дыхание, изменить ритм и глубину дыхательных движений.

11.4.2 Гуморальные влияния на дыхательный центр.

Большое влия­ние на состояние дыхательного центра оказывает химический со­став крови, в частности ее газовый состав. Накопление углекислого газа в крови вызывает раздражение рецепторов в кровеносных сосудах, несущих кровь к голове, и рефлекторно возбуждает ды­хательный центр. Подобным образом действуют и другие кислые продукты, поступающие в кровь, например молочная кислота, со­держание которой в крови увеличивается во время мышечной работы.

Особенности регуляции дыхания в детском возрасте. К момен­ту рождения ребенка его дыхательный центр способен обеспе­чивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла (вдох и выдох), но не так совершенно, как у детей старшего возраста. Это свя­зано с тем, что к моменту рождения функциональное формирова­ние дыхательного центра еще не закончилось. Об этом свидетель­ствует большая изменчивость частоты, глубины, ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низкая. Дети первых лет жизни отличаются более высокой устойчивостью к недостатку кислорода (гипоксии), чем дети более старшего возраста.

Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 11 годам уже хорошо выра­жена возможность приспособления дыхания к различным усло­виям жизнедеятельности.

Чувствительность дыхательного центра к содержанию угле­кислого газа повышается с возрастом и в школьном возрасте достигает примерно уровня взрослых. Следует отметить, что в период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания, и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека. Увеличивающаяся по мере роста и развития организма потребность в кислороде обеспечивается совершенствованием ре­гуляции дыхательного аппарата, приводящей к возрастающей экономизации его деятельности. По мере созревания коры больших полушарий совершенствуется возможность произвольно изменять дыхание - подавлять дыхательные движения или производить максимальную вентиляцию легких.

У взрослого человека во время мышечной работы увеличивает­ся легочная вентиляция в связи с учащением и углублением дыха­ния. Такие виды деятельности, как бег, плавание, бег на коньках и лыжах, езда на велосипеде, резко повышают объем легочной

Дыхательный центр. Регуляция дыхания осуществляется цент­ральной нервной системой, специальные области которой обуслов­ливают автоматическое дыхание - чередование вдоха и выдоха и произвольное дыхание, обеспечивающее приспособительные изме­нения в системе органов дыхания, соответствующие конкретной внешней ситуации и осуществляемой деятельности. Группа нерв­ных клеток, ответственная за осуществление дыхательного цикла, называется дыхательным центром. Дыхательный центр располо­жен в продолговатом мозге, его разрушение приводит к останов­ке дыхания.
Дыхательный центр находится в состоянии постоянной актив­ности: в нем ритмически возникают импульсы возбуждения. Эти импульсы возникают автоматически. Даже после полного выклю­чения центростремительных путей, идущих к дыхательному цент­ру, в нем можно зарегистрировать ритмическую активность. Авто­матизм дыхательного центра связывают с процессом обмена ве­ществ в нем. Ритмические импульсы передаются из дыхательного центра по центробежным нейронам к межреберным мышцам и диафрагме, обеспечивая последовательное чередование вдоха и выдоха.
Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно, импульсацией, поступающей из различных рецепторов, и гуморально, изменяясь в зависимости от химического состава крови.
Рефлекторная регуляция. К рецепторам, возбуждение которых по центростремительным путям поступает в дыхательный центр, относятся хеморецепторы, расположенные в крупных сосудах (ар­териях) и реагирующие на снижение напряжения в крови кисло­рода и увеличение концентрации двуокиси углерода, имеханорецепторы легких и дыхательных мышц. На регуляцию дыхания оказывают влияние также рецепторы воздухоносных путей. Ре­цепторы легких и дыхательных мышц имеют особое значение в чередовании вдоха и выдоха, от них в большей степени зави­сит соотношение этих фаз дыхательного цикла, их глубина и частота.
При вдохе, когда легкие растягиваются, раздражаются рецеп­торы в их стенках. Импульсы от рецепторов легких по центро­стремительным волокнам блуждающего нерва достигают дыха­тельного центра, тормозят центр вдоха и возбуждают центр вы­доха. В результате дыхательные мышцы расслабляются, грудная клетка опускается, диафрагма принимает вид купола, объем груд­ной клетки уменьшается и происходит выдох. Выдох, в свою оче­редь, рефлекторно стимулирует вдох.
В регуляции дыхания принимает участие кора головного моз­га, обеспечивающая тончайшее приспособление дыхания к потреб­ностям организма в связи с изменениями условий внешней среды и жизнедеятельности организма. Человек может произвольно, по своему желанию на время задержать дыхание, изменить ритм и глубину дыхательных движений. Влияниями коры головного мозга объясняются предстартовые изменения дыхания у спортсменов - значительное углубление и учащение дыхания перед началом соревнования. Возможна выработка условных дыхательных рефлек­сов. Если к вдыхаемому воздуху добавить 5-7% углекислого газа, который в такой концентрации учащает дыхание, и сопро­вождать вдох стуком метронома или звонком, то через несколько сочетаний один только звонок или стук метронома вызовет уча­щение дыхания.
Гуморальные влияния на дыхательный центр. Большое влия­ние на состояние дыхательного центра оказывает химический со­став крови, в частности ее газовый состав. Накопление углекислого газа в крови вызывает раздражение рецепторов в кровеносных сосудах, несущих кровь к голове, и рефлекторно возбуждает ды­хательный центр. Подобным образом действуют и другие кислые продукты, поступающие в кровь, например молочная кислота, со­держание которой в крови увеличивается во время мышечной работы.
Особенности регуляции дыхания в детском возрасте. К момен­ту рождения ребенка его дыхательный центр способен обеспе­чивать ритмичную смену фаз дыхательного цикла (вдох и выдох), но не так совершенно, как у детей старшего возраста. Это свя­зано с тем, что к моменту рождения функциональное формирова­ние дыхательного центра еще не закончилось. Об этом свидетель­ствует большая изменчивость частоты, глубины, ритма дыхания у детей раннего возраста. Возбудимость дыхательного центра у новорожденных и грудных детей низкая. Дети первых лет жизни отличаются более высокой устойчивостью к недостатку кислорода (гипоксии), чем дети более старшего возраста.
Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом. К 11 годам уже хорошо выра­жена возможность приспособления дыхания к различным усло­виям жизнедеятельности.
Чувствительность дыхательного центра к содержанию угле­кислого газа повышается с возрастом и в школьном возрасте достигает примерно уровня взрослых. Следует отметить, что в период полового созревания происходят временные нарушения регуляции дыхания и организм подростков отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода, чем организм взрослого человека. Увеличивающаяся по мере роста и развития организма потребность в кислороде обеспечивается совершенствованием ре­гуляции дыхательного аппарата, приводящей к возрастающей экономизации его деятельности. По мере созревания коры больших полушарий совершенствуется возможность произвольно изменять дыхание - подавлять дыхательные движения или производить максимальную вентиляцию легких.
У взрослого человека во время мышечной работы увеличивает­ся легочная вентиляция в связи с учащением и углублением дыха­ния. Такие виды деятельности, как бег, плавание, бег на коньках и лыжах, езда на велосипеде, резко повышают объем легочной вентиляции. У тренированных людей усиление легочного газооб­мена идет главным образом за счет увеличения глубины дыхания. Дети же в силу особенностей их аппарата дыхания не могут при физических нагрузках значительно изменить глубину дыхания, а учащают дыхание. И без того частое и поверхностное дыхание у детей при физических нагрузках становится еще более частым и поверхностным. Это приводит к более низкой эффективности вентиляции легких, особенно у маленьких детей.
Организм подростка, в отличие от взрослого, быстрее достига­ет максимального уровня потребления кислорода, но и быстрее прекращает работу из-за неспособности долго поддерживать по­требление кислорода на высоком уровне.
Произвольные изменения дыхания играют важную роль при выполнении ряда дыхательных упражнений и помогают правильно сочетать определенные движения с фазой дыхания (вдохом и вы­дохом) .
Одним из важных факторов в обеспечении оптимального функ­ционирования дыхательной системы при различного вида нагруз­ках является регуляция соотношения вдоха и выдоха. Наиболее эффективным и облегчающим физическую и умственную деятель­ность является дыхательный цикл, в котором выдох длиннее вдоха.
Научить детей правильно дышать при ходьбе, беге и других видах деятельности - одна из задач учителя. Одно из условий правильного дыхания - это забота о развитии грудной клетки. Для этого важно правильное положение тела, особенно во время сидения за партой, дыхательная гимнастика и другие физические упражнения, развивающие мускулатуру, приводящую в движение грудную клетку. Особенно полезны в этом отношении такие виды спорта, как плавание, гребля, катание на коньках, ходьба на лыжах.
Обычно человек с хорошо развитой грудной клеткой дышит равномерно и правильно. Надо приучать детей ходить и стоять, соблюдая прямую осанку, так как это содействует расширению грудной клетки, облегчает деятельность легких и обеспечивает более глубокое дыхание. При согнутом положении туловища в организм поступает меньшее количество воздуха.
Правильное положение тела детей в процессе различных видов деятельности содействует расширению грудной клетки, облегчает глубокое дыхание. Наоборот, при согнутом положении туловища создаются обратные условия, нарушается нормальная деятельность легких, ими поглощается меньшее количество воздуха, а вместе с этим и кислорода.
Воспитанию у детей и подростков правильного дыхания через нос в состоянии относительного покоя, во время трудовой дея­тельности и выполнения физических упражнений уделяется боль­шое внимание в процессе физического воспитания. Дыхательная гимнастика, плавание, гребля, катание на коньках, ходьба на лы­жах особенно содействуют совершенствованию дыхания.
Дыхательная гимнастика имеет и большое оздоровительное значение. При спокойном и глубоком вдохе понижается внутри-грудное давление, так как опускается вниз диафрагма. Возраста­ет приток венозной крови к правому предсердию, что облегчает работу сердца. Опускающаяся при вдохе диафрагма массирует печень и верхние органы брюшной полости, помогает удалению из них продуктов обмена веществ, а из печени - венозной застой­ной крови и желчи.
Во время глубокого выдоха диафрагма поднимается, что уве­личивает отток венозной крови из нижних конечностей, области таза и живота. В результате облегчается кровообращение. Одно­временно при глубоком выдохе происходит легкий массаж сердца и улучшение его кровоснабжения.
В дыхательной гимнастике три основные разновидности дыха­ния, называемые в соответствии с формой выполнения - грудным, брюшным и полным дыханием. Наиболее полноценным для здо­ровья считается полное дыхание. Существуют разнообразные комплексы дыхательной гимнастики. Эти комплексы рекоменду­ется выполнять до 3 раз в день, спустя не менее часа после еды.
Гигиеническое значение воздушной среды в помещении. Чис­тота воздуха и его физико-химические свойства имеют огромное значение для здоровья и работоспособности детей и подростков. Пребывание детей и подростков в запыленном, плохо проветри­ваемом помещении является причиной не только ухудшения функ­ционального состояния организма, но и многих заболеваний.
Известно, что в закрытых, плохо проветриваемых и аэрируе­мых помещениях одновременно с повышением температуры воз­духа резко ухудшаются его физико-химические свойства. Для организма человека небезразлично содержание в воздухе поло­жительных и отрицательных ионов. В атмосферном воздухе коли­чество положительных и отрицательных ионов почти одинаково, легкие ионы значительно преобладают над тяжелыми.
Исследования показали, что на человека благоприятно влияют легкие и отрицательные ионы, а число их в рабочих помещениях постепенно уменьшается. Начинают преобладать положительные и тяжелые ионы, которые угнетают жизнедеятельность человека. В школах перед уроками в 1 см 3 воздуха содержится около 467 легких и 10 тыс. тяжелых ионов, а в конце учебного дня количество первых снижается до 220, а вторых увеличивается до 24 тыс.
Благотворное физиологическое действие отрицательных аэроионов явилось основанием к применению искусственной ионизации воздуха закрытых помещений детских учреждений, спортивных за­лов. Сеансы непродолжительного (10 мин) пребывания в поме­щении, где в 1 см 3 воздуха содержится 450-500 тыс. легких ионов, продуцируемых специальным аэроионизатором, не только положительно сказываются на работоспособности, но и оказыва­ют закаливающее влияние.
Параллельно с ухудшением ионного состава, повышением тем­пературы и влажности воздуха в классных помещениях увели­чивается концентрация углекислоты, скапливаются аммиак и раз­личные органические вещества. Ухудшение физико-химических свойств воздуха, особенно в помещениях со сниженной высотой, влечет за собой существенное ухудшение работоспособности кле­ток коры головного мозга человека.
От начала к концу занятий возрастает запыленность воздуха и его бактериальная загрязненность, особенно если к началу занятий были плохо проведены уборка помещений влажным спо­собом и проветривание. Количество колоний микроорганизмов в 1 м 3 воздуха в таких условиях к концу занятий во вторую смену возрастает в 6-7 раз, вместе с безвредной микрофлорой в нем содержится и патогенная.
При высоте помещений в 3,5 м требуется не менее 1,43 м 2 на одного учащегося. Снижение высоты учебных и жилых (школы-ин­терната) помещений требует увеличения площади на одного уча­щегося. При высоте помещения 3 м на одного учащегося не­обходимо минимум 1,7 м 2 , а при высоте 2,5 м - 2,2 м 2 .
Поскольку при физической работе (уроки физического воспи­тания, труда в мастерских) количество выделяемой учащимися углекислоты возрастает в 2-3 раза, необходимый объем воздуха, который нужно обеспечить в физкультурном зале, в мастерских, соответственно возрастает до 10-15 м 3 . Соответственно увеличи­вается и площадь на одного учащегося.
Физиологическая потребность детей в чистом воздухе обеспе­чивается устройством системы центральной вытяжной вентиля­ции и форточек или фрамуг.
Поступление воздуха в помещение и его смена происходят и естественным путем. Обмен воздуха происходит через поры строи­тельного материала, щели в рамах окон, в дверях благодаря раз­ности температур и давления внутри помещения и снаружи. Одна­ко обмен этот ограничен и недостаточен.
Устройство приточно-вытяжной искусственной вентиляции в детских учреждениях не оправдало себя. Поэтому получило рас­пространение устройство центральной вытяжной вентиляции с ши­рокой аэрацией - притоком атмосферного воздуха.
Открывающаяся часть окон (фрамуги, форточки) в каждом помещении по своей общей площади должна составлять не менее 1:50 (лучше 1:30) площади пола. Более целесообразны для про­ветривания фрамуги, так как площадь их больше и наружный воздух поступает через них вверх, что обеспечивает эффективный воздухообмен в помещении. Сквозное проветривание эффективнее обычного в 5-10 раз. При сквозном проветривании резко умень­шается и содержание микроорганизмов в воздухе помещений.
Действующими нормами и правилами предусматривается есте­ственная вытяжная вентиляция в размере однократного обмена в 1 ч. Предполагается, что остальной объем воздуха удаляется через рекреационные помещения с последующей вытяжкой из санитарных узлов и через вытяжные шкафы лабораторий химии. В мастерские приток воздуха должен обеспечивать 20 м 3 /ч, в спортивных залах - 80 м 3 /ч на одного учащегося. В химической и физической лабораториях и в столярной мастерской устраивают дополнительные вытяжные шкафы. В целях борьбы с пылью не реже одного раза в месяц следует производить генеральную уборку с мытьем панелей, радиаторов, подоконников, дверей, тща­тельной протиркой мебели.
Микроклимат. Температура, влажность и скорость движения воздуха (охлаждающая сила) в учебном помещении характери­зуют его микроклимат. Значение оптимального микроклимата для здоровья и работоспособности учащихся и учителей не меньшее, чем других параметров санитарного состояния и содержания учеб­ных помещений школы и профессионально-технических училищ. В связи с повышением температуры наружного воздуха и воз­духа в помещении у школьников замечено снижение работоспо­собности. В разные сезоны года у детей и подростков отмечены своеобразные изменения внимания, памяти. Зависимость между колебаниями температуры наружного воздуха и работоспособ­ностью детей отчасти послужила основанием к установлению сроков начала и окончания учебного года. Наилучшим временем для учебных занятий считается осень и зима.
За время учебных занятий, даже при отрицательной темпера­туре наружного воздуха, температура в классах уже к большой перемене повышается на 4°, а к концу занятий - на 5,5°. Колеба­ния температуры, естественно, сказываются на тепловом состоя­нии учащихся, отражением которого являются изменения темпе­ратуры кожи конечностей (стоп и рук). Температура этих участ­ков тела повышается с увеличением температуры воздуха.
Высокая температура в классах (до 26°) влечет напряжение терморегуляторных процессов и снижение работоспособности. В таких условиях умственная работоспособность учащихся к кон­цу уроков резко снижается. Еще отчетливее проявляется влия­ние температурных условий на работоспособность учащихся во время занятий физической культурой и трудом.
В помещениях школ, школ-интернатов, интернатов при школах, профессионально-технических училищ при относительной влажно­сти 40-60% и скорости движения воздуха не более 0,2 м/с тем­пературы его нормируются в соответствии с климатическими районами (табл. 19), Перепад температуры воздуха в помещении как по вертикали, так и по горизонтали установлен в пределах 2-3°С. Низкая температура воздуха в физкультурном зале, ма­стерских и рекреационных помещениях соответствует виду дея­тельности детей и подростков в этих помещениях.

Во время учебных занятий следует проявлять особую заботу о тепловом комфорте учащихся, сидящих в первом от окон ряду, строго соблюдать установленные разрывы, не усаживать детей около радиаторов (печей). В школах с ленточным остеклением разрывы между первым рядом парт и окнами в зимнее время сле­дует увеличивать до 1,0-1,2 м. Из-за низкого термического со­противления стекла и высокой воздухопроницаемости оконных пе­реплетов большая остекленная поверхность наружной стены в зим­нее время становится источником мощного радиационного и конвекционного охлаждения. Уже при температуре наружного воз­духа ниже -15°С температура внутренней поверхности стекла снижается в среднем до 6-10 °С, а под влиянием ветра до 0°С. Гигиенические требования к отоплению школ. Из существую­щих систем центрального отопления в детских учреждениях при­меняется система водяного отопления низкого давления. Это отоп­ление при применении приборов большой теплоемкости обеспечи­вает в помещении равномерную температуру воздуха в течение дня, не делает воздух слишком сухим и исключает возгон пыли на нагревательных приборах. Из приборов местного отопления применяют голландские печи, обладающие большой теплоемко­стью. Топку печей производят из коридоров в ночное время, а трубы закрывают не позже чем за 2 ч до прихода учащихся.

Глава XII Возрастные особенности органов выделения.
Личная гигиена. Гигиена одежды и обуви

§1. Строение и функция почек
§2. Строение и функция кожи
§3. Гигиенические требования к детской одежде и обуви
§4. Отморожения, ожоги. Профилактика и первая помощь

Значение органов выделения. Органы выделения играют важную роль в сохранении постоянства внутренней среды, они удаляют из организма продукты обмена, которые не могут быть использованы, избыток воды и солей. В осуществлении процессов выделения участвуют легкие, кишечник, кожа и почки. Легкие удаляют из организма углекислый газ, пары воды, летучие вещества. Из кишечника удаляются с калом соли тяжелых металлов, избыток невсосавшихся пищевых веществ. Потовые железы кожи выделяют воду, соли, органические вещества, их усиленная деятельность наблюдается при напряженной мышечной работе и повышении температуры окружающей среды.
Основная роль в выделительных процессах принадлежит почкам, которые выводят из организма воду, соли, аммиак, мочевину, мочевую кислоту, восстанавливая постоянство осмотических свойств крови. Через почки удаляются некоторые ядовитые вещества, образующиеся в организме или принятые в виде лекарств.
Почки поддерживают определенную постоянную реакцию крови. При накоплении в крови кислых или щелочных продуктов обмена через почки увеличивается выделение излишков соответствующих солей. В поддержании постоянства реакции крови очень важную роль играет способность почек синтезировать аммиак, который связывает кислые продукты.