Основы физиологии

1.Сильный неуравновешенный тип с преобладанием возбуждения. Павлов назвал его безудержным. У представителей этого типа быстро вырабатываются возбуждающие условные рефлексы и медленно тормозные. При этом тормозные рефлексы нестойкие. Люди с этим типом В.Н.Д. легко возбудимы, неуравновешенны, часто агрессивны, довольно трудно поддаются воспитанию. По классификации темпераментов Гиппократа холерик.

2.Сильный уравновешенный подвижный тип, иначе живой. У этого типа легко вырабатываются и возбуждающие и тормозные условные рефлексы, те и другие устойчивы. Возбуждение быстро сменяется торможением и наоборот. Такие люди активны, имеют самообладание, хорошо ориентируются в любой обстановке. Этот тип соответствует сангвинику Гиппократа.

3.Сильный уравновешенный с низкой подвижностью нервных процессов. Инертный. У представителей этого типа достаточно легко вырабатываются возбуждающие и тормозные рефлексы, но возбуждение медленно сменяется торможением и наоборот. Эти люди легко сдерживают любые эмоции, порывы, но медлительны в принятии решений. По Гиппократу соответствует флегматику.

4.Слабый тип. Меланхолик. Возбуждающие рефлексы вырабатываются с трудом, нестойкие. Тормозные легко и являются стойкими. Такие люди нерешительны, слабовольны, подозрительны, у них преобладает угнетённое настроение.

Поведение человека во многом обусловлено врождёнными свойствами высшей нервной деятельности. Этим четырем типам темперамента соответствует четыре типа поведения. При этом темперамент определяется генотипом. Однако он обеспечивает лишь активность поведения. На его направленность преимущественное влияние оказывает окружающая климатическая и социальная среда. Т.е. поведение в значительной мере зависит от воспитания, обучения, окружающих условий и т.д. (Примеры).

В настоящее время установлено, в чистом виде эти 4 типа ВНД практически не встречаются. Более того, их значительно больше. Поэтому выделяют различные свойства темперамента. Это тревожность, эмоциональная возбудимость, пластичность и др.. Однако большинство ученых признает две базисные характеристики поведения: общую активность и эмоциональность. Активность это выраженность поведения. Она определяет силу и скорость деятельности нервной системы. Активность может быть измерена с помощью электроэнцефалографии. Эмоциональность оценивается специальными тестами-опросниками (Спилбергера, Айзенка и т.д.), а также по показателям вегетативных реакций и электроэнцефалограмме.

Темперамент влияет на течение заболеваний. Особенно нервно-психических. Установлено, что более тяжело они протекают у лиц со слабым типом ВНД.

Сигнальные системы. Функции речи. Речевые

функции полушарий

По И.П. Павлову взаимодействие организма с внешней средой осуществляется посредством раздражителей или сигналов. В зависимости от характера, действующих на организм сигналов, он выделил две сигнальные системы действительности. Первой сигнальной системой он назвал систему анализа и синтеза натуральных, т.е. природных раздражителей. Этими сигналами являются тепло и холод, запахи, вкус, цвет предметов и т.д. На основе сигналов первой сигнальной системы формируются её условные рефлексы. Пример условного рефлекса первой сигнальной системы слюноотделение на вид и запах пищи. Первая сигнальная система информирует организм о воздействии конкретного полезного или вредного стимула. У человека условные рефлексы первой сигнальной системы составляют физиологическую основу элементарного поведения и предметного мышления (огонь горячий). Она функционирует у него изолированно лишь в течение первых 6 месяцев жизни. Первая сигнальная система человека более совершенна, чем животных.

Вторая сигнальная система это система условных рефлексов на абстрактный раздражитель, которым является слово слышимое, видимое и произносимое мысленно. Она формировалась в процессе эволюции человека на основе труда и воспитания. Слово является для человека таким же раздражителем, как и конкретные явления и предметы окружающего мира. Т.е. оно является сигналом сигналов, так как обозначает натуральные раздражители.

На основе преобладания той или иной сигнальной системы И.П. Павлов выделил два типа мышления:

1.Художественный тип. Имеет место у людей с преобладанием 1-й сигнальной системы. Артисты, художники, писатели и т.д. Т.е. люди художественных творческих профессий.

2.Мыслительный тип. У людей с преобладанием 2-й сигнальной системы. Люди интеллектуального труда (учёные, изобретатели и т.д.)

Сейчас также выделяют:

3.Смешанный тип. Не преобладает ни 1-я, ни 2-я сигнальная системы.

4.Гениальный тип. Люди с преобладанием и 1-й и 2-й сигнальной системы. Леонардо да Винчи, М. Ломоносов.

Все языки делятся на первичные и вторичные. К первичным относится определенное поведение и сопровождающие его реакции. Это мимика, поза, жестикуляция. Это простейшие сигналы. Первичные языки лежат отражают действительность в виде ощущений, восприятий представлений. В развитии вторичных языков выделяют две стадии:

Стадия А. Она функционирует и у животных и у человека. Возникающие на этой стадии сложные формы обобщения являются довербальными.

Стадия B. На ней формируются обобщения в словесной форме.

Таким образом первичные языки и стадия А вторичных является функцией первой сигнальной системы. Стадия B функцией второй.

Язык это определенная система знаков и правил их образования.

Освоение языка возможно лишь только в процессе обучения. Критическим периодом освоения первого языка является 10 лет (дети Маугли).

Функции речи:

1.Коммуникативная функция. Заключается в общении людей посредством языка. Она подразделяется на функцию сообщения и функцию побуждения к действию. Язык значительно увеличивает возможности человека для приспособления к условиям окружающей среды, так как информация в словесной форме передаётся от индивидуума к индивидууму и от поколения к поколению. Поэтому речь ускоряет эволюцию человека. Пример.

2. Регулирующая функция. Состоит в регуляции поведения других людей и собственного поведения посредством внутренней речи.

3. Программирующая функция. Заключается в предварительном построении схемы будущего высказывания и переходе этой схемы к воспроизведению

высказывания.

Речь обладает двумя независимыми переменными параметрами высотой и фонемным составом. Механизмы регулирующие высоту речи называются фонацией. Фонация обеспечивается гортанью. В первую очередь напряжением голосовых связок. Фонемы это единицы языка, с помощью которых различаются слова. Например в словах бук и сук имеются 2 фонемы, придающие разный смысл словам Б и С. В русском языке 44 фонемы. Механизмы формирующие фонемную структуру речи называются артикуляцией. Артикуляция обеспечивается соответствующим положением губ, языка, неба. Основной психоакустической характеристикой речи является ее разборчивость. Максимальной степенью разборчивости является фразовая, минимальной слоговая.

У большинства правшей и левшей речевые функции выполняет левое полушарие. Передним отделом речевой зоны коры является центр Брока т.е. двигательный центр речи. Он расположен в третьей лобной извилине левого полушария. При его поражениях нарушается способность к осмысленному высказыванию. Это состояние называется моторной афазией. Наблюдается несколько ее форм. Если человек не может произнести развернутую речь, но может читать вслух или повторять за кем-либо предложения, это называется динамической афазией. Когда нарушается фонация и артикуляция, то такое состояние носит название парадигматической афазии. Следовательно передний отдел речевой зоны обеспечивает программирующую функцию речи. Больные понимают дефекты своей речи, поэтому говорят мало и с трудом. Задним отделом речевой зоны является центр Вернике, находящийся в верхней височной извилине левого полушария. При поражениях этого центра нарушается понимание речи, т.е. возникает сенсорная афазия. Речь таких людей беглая, но бессмысленная. Кроме того, в этом случае могут наблюдаться оптико-мнестическая и акустико-мнестическая афазии. Это ухудшение зрительной и слуховой речевой памяти.

Мышление и сознание

Мышление это процесс познавательно деятельности человека, проявляющийся обобщенным отражением явлений внешнего мира и своих внутренних переживаний. Сущность мышления состоит в способности мысленно моделировать события в любом временном направлении. Мышление имеет 2 аспекта: распознавание, т.е. принятие решения и устойчивая стратегия выполнения поставленной задачи. Формирование мышления начинается между первым и вторым годами. Этот процесс состоит в построении сенсомоторных схем, т.е. образовании связей сенсорной информации и двигательными действиями. Раньше всего создаются сенсомоторные схемы ходьбы и речи. В период с 2 до 7 лет идет первая фаза формирования человеческого мышления. Она проявляется способностью мысленно осуществлять какие-либо действия и ребенок приобретает способность прогнозировать результаты определенных действий. В то же время действие пока еще остается основным элементом мышления (птица то, что летает). С 7 до 10 лет протекает вторая фаза. Возникает способность к логическому рассуждению и построению достаточно сложных умозаключений. В возрасте 11-15 лет идет 3 фаза. Мозг приобретает способность к сложным абстракциям, оценке гипотез.

Выделяют 3 формы мышления: наглядно-действенное, образное и абстрактно-логическое или вербальное. Наглядно-действенное проявляется в реализации действий. Слово имеет лишь вспомогательное значение (пример). Образное мышление это оперирование образами. Наибольшее значение оно имеет у детей 6-8 лет (пример). Абстрактно-логическое мышление использует понятиями, суждениями, умозаключениями построенными с помощью абстрактных символов слов, формул и т.д.. Оно возможно лишь при наличии речи. Этот вид мышления наиболее эффективен при достаточном объеме накопленной памятью информации.

Первая фаза мышления, т.е. стратегия решения задач осуществляется нейронами теменно-затылочных, височных и лобных областей коры, а также лимбическими структурами. Этот процесс в основном происходит в ассоциативных нейронах коры. В них обрабатывается сенсорная информация и информация из памяти. В решении задач главная роль принадлежит ассоциативным нейронам лобных областей.

Полушария выполняют разные мыслительные функции. Каждое полушарие обладает собственными ощущениями, восприятием, мыслями, воспоминаниями, эмоциональной оценкой событий. В определенном смысле каждое полушарие имеет собственное мышление. Правое обеспечивает наглядно-действенное и образное мышление. Левое абстрактно-логическое. Однако в целом процессы мышления осуществляются согласованно.

При психической патологии наблюдаются нарушения мышления. Это навязчивые, сверхценные и бредовые идеи (пример). В соматической клинике достаточно часто встречается ипохондрический синдром, когда пациент уверен в наличии у него тяжелого заболевания (кацерофобия, кардиофобия, сифилофобия и т.д.).

Сознание это высший уровень психического отражения действительности, присущий человеку как общественно-историческому существу. Иметь сознание, это иметь возможность осознавать себя как личность, анализировать свою психическую деятельность, а также передать свое знание другой личности. Наиболее общепринятой является вербальная теория сознания. Она доказывается нейрофизиологическими исследованиями людей, выходящих из коматозного состояния. На первой стадии человек открывает глаза. На второй фиксирует взгляд на знакомых лицах. На третьей начинает понимать речь окружающих, а на четвертой начинает говорить сам. Нормальные аи -ритмы ЭЭГ восстанавливаются лишь с началом третьей стадии. К сознанию можно отнести и 2 неосознаваемых психических процесса (П.В. Симонов):

1.Подсознание. В него входит все то, что уже было осознано и закреплено в памяти. Поэтому может быть осознано вновь при определенных условиях. К подсознательному относятся автоматизированные навыки, этические и эстетические нормы.

2.Сверхсознание или интуиция. Им объясняются процессы творчества не контролируемые сознанием. Поэтому сверхсознание является источником озарений и открытий. Нейрофизиологической основой сверхсознания является актуализация определенных следов памяти, их сложная комбинация и создание совершенно новых связей.

Сознательное восприятие осуществляется нейронами сенсорных зон коры. От них нервные импульсы идут к ассоциативным нейронам. К ним же поступает информация и из памяти. В результате взаимодействия этих сигналов формируется осознанное восприятие. Активность сознания возрастает под влиянием ретикулярной формации. Конечным звеном сознательного акта является действие, проявляющееся движением.

В настоящее время процесс сознания связывается с модульными колонками коры. Кора состоит из множества вертикальных колонок, проходящих через все ее слои. В этих колонках нейроны связаны между собой синаптическими контактами. Несколько вертикальных колонок объединяются в крупную модульную. Такая колонка способна обрабатывать большой объем информации. В них же хранятся энграммы. Колонки формируют так называемые распределительные системы. Эти системы получают сенсорную информацию и информацию из памяти. В результате ее обработки обеспечивается обучение. Когда происходит обработка всей имеющейся информации, возникает осознание собственного "Я" и положения в окружающей природной и социальной среде.

29. Формирование половой мотивации

Безусловнорефлекторные, условнорефлекторные, гуморальные механизмы регуляции половых функций.

Особую роль в различных формах поведения играет половое поведение. Оно необходимо для сохранения и распространения вида. Половое поведение полностью описывается схемой П.К. Анохина. В основе возникновения полового поведения лежит половая мотивация, которая у человека называется половым влечением (либидо). В возникновении половой мотивации важное значение имеет состояние гормонального фона и возбуждение соответствующих центров Г.Т. Установлено, что при повышении содержания андрогенов в крови у мужчин, они поступают в спинномозговую жидкость и действуют на центры половой мотивации, находящиеся в преоптической области Г.Т. Отсюда возбуждение распространяется на лимбическую систему и К.Б.П. Возникает стойкий очаг мотивационного возбуждения, который при определённых условиях, т.е. обстановочной афферентации вызывает возникновение полового поведения. В женском организме возникновение половой мотивации обусловлено накоплением в крови и андрогенов и эстрогенов. Первые образуются в надпочечниках, вторые в яичниках. Эти гормоны действуют на нейроны переднего отдела Г.Т. Отсюда возбуждение распространяется на лимбическую систему, кору и др. Отделы Ц.Н.С. Так как повышенная секреция эстрогенов наблюдается в середине менструального цикла, в этот момент половое влечение у женщин максимально, что биологически оправдано, т.к. это оптимальный срок оплодотворения.

На половую мотивацию человека оказывают влияние особенности индивидуального и общественного опыта, социальные факторы. В результате половая мотивация акцентируется на конкретном индивиде. В определённых случаях возникают нарушения половых мотиваций в виде гомосексуализма, фригидности, гиперсексуальности и т.д. Они объясняются нарушением в формировании межнейронных связей в мотивационных центрах.

Конечным итогом полового поведения является половой акт, являющийся комплексом безусловнорефлекторных и условнорефлекторных реакций. У мужчин к ним относятся эрекция полового члена, выделение секрета простаты и эякуляция. У женщин гиперемия и набухание слизистой влагалища, половых губ и клитора.

Данные безусловнорефлекторные реакции осуществляются соответствующими центрами, находящимися в поясничных и крестцовых сегментах спинного мозга. Заключительным безусловнорефлекторным актом является оргазм. Это резко выраженная эмоциональная реакция, биологический смысл которой заключается в безусловнорефлекторном подкреплении условнорефлекторного полового акта и стимуляции полового поведения. Следует отметить, что, насмотря на то, что базисные половые рефлексы являются безусловными, они контролируются высшими отделами Ц.Н.С. В течение жизни человека формируется большое количество индивидуальных условных половых рефлексов. Нарушения половых рефлексов импотенция, аноргазмия и т.д.

30. Адптация, ее виды и периоды

Адаптация это приспособление строения, функций органов и организма в целом, а также популяции живых существ к изменениям окружающей среды. Различают генотипическую и фенотипическую адаптацию. В основе первой лежат механизмы мутаций, изменчивости, естественного отбора. Они явились причиной формирования современных видов животных и растений. Фенотипическая адаптация это процесс, протекающий в течение индивидуальной жизни. В результате него организм приобретает устойчивость к какому-либо фактору внешней среды. Это позволяет ему существовать в условиях значительно отличающихся от нормальных. В физиологии и медицине это также процесс сохранения нормального функционального состояния гомеостатических систем, которые обеспечивают развитие, сохранение нормальной работоспособности и жизнедеятельности человека в экстремальных условиях. Выделяют также сложные и перекрестные адаптации. Сложные адаптации возникают в естественных условиях, например к условиям определенных климатических зона, когда организм человека подвергается влиянию комплекса патогенных факторов (на Севере низкая температура, пониженное атмосферное давление, изменение длительности светового дня и т.д.). Перекрестные или кросс адаптации это адаптации, при которых развитие устойчивости к одному фактору, повышает резистентность к сопутствующему. Существует два типа адаптивных приспособительных реакций. Первый тип называют пассивным. Эти реакции проявляются на клеточно-тканевом уровне и заключается в формировании определенной степени устойчивости или толернтности к изменениям интенсивности действия какого-либо патогенного фактора внешней среды, например пониженного атмосферного давления. Это позволяет сохранять нормальную физиологическую активность организма при умеренных колебаниях интенсивности данного фактора. Второй тип приспособления активный. Этот тип заключается в активации специфических адаптивных механизмов. В последнем случае адаптация идет по резистивному типу. Т.е. за счет активного сопротивления воздействию. Если интенсивность воздействия фактора на организм отклоняется от оптимальной величины в ту или иную сторону, но параметры гомеостаза при этом остаются достаточно стабильными, то такие зоны колебаний называется зонами нормы. Имеется две подобных зоны. Одна из них расположена в области недостатка интенсивности фактора, другая в области избытка. Любое смещение интенсивности фактора за пределы зон нормы вызывает перегрузку адаптивных механизмов и нарушению гомеостаза. Поэтому за пределами зон нормы выделяют зоны пессимума

В процессе адаптации выделяют два этапа: срочный и долговременный. Первый, начальный, обеспечивает несовершенную адаптацию. Он начинается с момента действия раздражителя и осуществляется на основе имеющихся функциональных механизмов (например усиление теплопродукции при охлаждении). Долговременный этап адаптации развивается постепенно, в результате длительного или многократного воздействия фактора внешней среды. В его основе лежит многократная активизация механизмов срочной адаптации и постепенное накопление структурных перестроек. Примером долговременной адаптации является изменения механизмов теплообразования и теплоотдачи в холодных климатических условиях. Базисом фенотипической является комплекс последовательных морфофизиологических перестроек, направленных на сохранение постоянства внутренней среды. Основным звеном в механизмах адаптации являются связи физиологических функций с генетическим аппаратом клеток. Под действием экстремального фактора среды происходит увеличение нагрузки на функциональную систему. Это ведет к усилению синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках органов, входящих в систему. В результате в них формируется структурный след адаптации. Активизируются аппараты этих клеток, выполняющие базисные функции: энергетический обмен, трансмембранный транспорт, сигнализацию. Именно этот структурный след является основой долговременной фенотипической адаптации.

Однако адаптационные механизмы позволяют компенсировать изменения фактора среды лишь в определенных пределах и определенное время. В результате воздействия на организм факторов, превышающих возможности адаптационных механизмов, развивается дизадаптация. Она приводит к дисфункции систем организма. Следовательно, происходит переход адаптационной реакции в патологическую болезнь. Примером болезней дизадаптации являются сердечно-сосудистые заболевания у не коренных жителей Севера.

31. Физиологические основы трудовой деятельности

Физиология труда, является прикладным разделом физиологии человека и изучает физиологические явления, сопровождающие различные виды физического и умственного труда.

Умственный труд делится на следующие виды:

1.Операторский труд. Это труд профессиональных групп, связанный с управлением автоматизированными системами (операторы технологических установок, авиадиспетчеры и т.д.).

2.Управленческий труд (руководители). Наиболее эмоционально напряженный.

3.Творческий труд (научные работники, писатели, артисты и т.д.). Наиболее квалифицированный, так как требует многолетней подготовки.

4.Труд медицинских работников. Характеризуется повышенными психоэмоциональными нагрузками.

5.Педагогический труд. Педагоги учебных заведений.

6.Труд учащихся и студентов. Требует напряжения таких психических функций, как память, внимание, мышление.

Умственная работа включает мыслительный и эмоциональный компоненты. При решении научных и конструкторских задач преобладает мыслительный компонент. Художественному творчеству свойственно преобладание эмоционального компонента.

При умственном труде мозг является не только регулирующим, но и работающим органом. Поэтому он в первую очередь отражается на функциональном состоянии ЦНС. Происходит локальная активация коры и подкорковых структур. Установлено, что при умеренных умственных нагрузках уменьшается амплитуда и увеличивается частота -ритма электроэнцефалограммы. При перегрузках на ЭЭГ появляются и -ритмы. Любая умственная работа вызывает определенное психоэмоциональное напряжение. Обостряются восприятие, внимание, память. Для каждого вида умственной деятельности необходим свой оптимум эмоционального напряжения. Это связано с тем, что эмоции выступают в роли организатора целенаправленной деятельности. Они выполняют оценочную, программирующую и подкрепляющую функции (примеры).

Физиологическое значение висцеральных систем при умственной деятельности состоит в обеспечении энергетического обмена в мозге. Кора влияет на висцеральные функции через лимбическую систему, гипоталамус и ретикулярную формацию и симпатическую нервную систему. В результате активируются симпатоадреналовая, гипоталамо-гипофизарная система и усиливается образование гормонов надпочечников. Чем выше уровень психоэмоционального напряжения, тем больше содержание адреналина и глюкокортикоидов в крови. В результате этих воздействий повышается артериальное давление, частота сердечных сокращений, минутный объем крови, учащается дыхание, повышается содержание глюкозы и кислорода в крови и т.д..

В результате интенсивной умственной работы развивается нервно-психическое утомление. Его признаками являются ухудшение восприятия, внимания, памяти, мышления, а также слабость и сонливость. Снижается умственная работоспособность, возникают раздражительность. Однако нервно-психическое утомление, в отличие от мышечного, быстро исчезает при определенных условиях. Это смена вида деятельности, обстановки и даже изменение настроения. Следовательно нервно-психическое утомление связано не с нарушением метаболизма в нейронах ЦНС, а со снижением активирующего влияния ретикулярной формации на кору.

При чрезмерно интенсивной умственной работе возникает выраженное психоэмоциональное напряжение, вызывающее информационный или эмоциональный стресс и истощение резервов нервной системы. Появляются тревожность, отвращение к работе, развивается депрессия. Более того, вследствие ухудшения трофики миокарда уменьшается амплитуда зубца Т электрокардиограммы. Это свидетельствует и о перенапряжении функций сердечно-сосудистой системы. Поэтому у людей, занимающихся интенсивным умственным трудом, часто развиваются гипертоническая болезнь и ишемическая болезнь сердца.

Для оценки интенсивности умственного труда используются данные электроэнцефалографии, а также психологических тестов на внимание, память, восприятие, скорость сенсомоторных реакций.

Физическая работа разделяется на динамическую и статическую. Динамическая выполняется в том случае, если в результате нее происходит периодическое изменение длины скелетных мышц. Статическая, если их длина длительное время не изменяется (примеры). При физической работе в первую очередь изменяются функции висцеральных систем. Усиливаются дыхание, кровообращение, изменяются терморегуляция и состав крови. Частота сердечных сокращений возрастает в течение первых 10 минут работы и в дальнейшем остается на этом уровне. Ударный объем крови также возрастает в начале работы и после не повышается. В норме систолическое давление растет, а диастолическое нет или несколько снижается. Все эти параметры деятельности сердечно-сосудистой системы изменяются в соответствии с интенсивностью труда. Возрастает минутный объем дыхания и потребление кислорода. Однако усиление дыхания не покрывает потребности организма в кислороде. Поэтому развивается кислородная задолженность. Одновременно, вследствие гипервентиляции возникает гипокапния. Легкая и умеренная работа не влияют на рН крови. При тяжелой наблюдается метаболический ацидоз из-за накопления лактата в крови. Повышается содержание лейкоцитов и эритроцитов в крови. Физическая работа изменяет процессы терморегуляции. Главным является усиление потоотделения. Оно обусловлено ростом теплопродукции в мышцах. В основе изменений висцеральных функций организма лежит активация симпатоадреналовой и гипоталамогипофизарной систем. Выброс адреналина и глюкокортикоидов стимулирует сердечную деятельность, дыхание, распад гликогена, образование глюкозы.

Вследствие тяжелой или длительной физической работы наступает утомление, являющееся защитной реакцией. Это временное снижение работоспособности, выражающееся снижением количества и качества работы. Признаки физического утомления делятся на субъективные и объективные. Субъективным является чувство усталости. Объективные критерии это уменьшение мощности выполняемой работы, а также нарушение рабочего стереотипа, т.е. стандартной последовательности действий.

В отличие от умственной, физическую работу можно оценить в физических величинах. В качестве критерия тяжести физического труда используется показатель мощности. Легкая работа выполняется при мощности до 20 Вт, средней тяжести до 45 Вт, тяжелая до 90 Вт и очень тяжелая более 90 Вт.

32. Биоритмы

Биоритмами называются циклические изменения функций органов, систем и организма в целом. Главной характеристикой циклической активности является ее периодичность, т.е. время за которое совершается один полный цикл. В соответствии с временем периодов циклической активности все биологические ритмы делятся на три группы:

1.Циркадианные. Это ритмы с суточной периодичностью. К циркадианным ритмам относятся циклы сон-бодрствование, циклические суточные колебания температуры тела, содержания электролитов в жидкостях организма, уровня гормонов в крови и т.д..

2.Инфрадианные. Циклы с большей, чем сутки, длительностью. Это недельные, месячные, годовые ритмы. Ими являются менструальный цикл, сезонные изменения функций организма, жизненный цикл.

3.Ультрадианные. Ритмы с периодичность меньше суток. Выделяют часовые, минутные, секундные ритмы. К этой группе биоритмов относятся потребление пищи, периодическая деятельность органов пищеварения, дыхание, сердечный ритм, ритмы активности различных клеток-пейсмекеров и т.д..

Наиболее заметными являются циркадианные ритмы. У большинства животных цикл покой-активность тесно связан со сменой дня и ночи. При этом не имеет значения, в какой отрезок времени суток наблюдаются максимальная и минимальная активность. Например у ночных животных максимум двигательной активности ночью, у других утром и т.д.. Для человека характерны высока активность днем и низкая ночью. Циркадианный ритм обеспечивает каждому виду максимальную способность к приспособлению. Это является следствием его эволюции. Наиболее важную роль в синхронизации циркадианных ритмов играют суточные колебания освещенности. Поэтому особой функцией зрительной сенсорной системы является их регуляция. Циркадианные ритмы, регулируемые посредством зрительной сенсорной системы, определяются лишь уровнем освещенности. Этот процесс происходит без участия сознания. Главным элементом, обеспечивающим синхронизацию ритма, является тонкий пучок нервных волокон, отходящий от зрительного нерва и заканчивающийся на небольшом ядре переднего гипоталамуса. Этот пучок называется ретиногипоталамическим трактом. Ядро, расположенное под перекрестом зрительных нервов, супрахиазменным. Установлено, что его двустороннее разрушение приводит к рассогласованию циркадианных и многих функций организма. В частности, нарушается цикл сон-бодрствование, суточная цикличность потребления воды, уровня гормонов, температуры тела и т.д.. Кроме того в поддержании циркадианных ритмов определенное значение и подкорковые зрительные центры верхние бугры четверохолмия, наружные коленчатые тела.

Одним из важных образований, участвующих в поддержании циркадианных ритмов является эпифиз. Он вырабатывает гормон мелатонин, образующийся в процессе метаболизма серотонина. Концентрация мелатонина в эпифизе совпадает с частотой этих ритмов. Установлено, что активность синтеза мелатонина регулируется симпатическим верхним шейным ганглием, которое в свою очередь находится под влиянием супрахиазменного. В темное время суток возрастает содержание в эпифизе мелатонина, а в светлое серотонина. В свою очередь мелатонин угнетает выработку гонадотропных гормонов гипофиза.

В формировании циркадианных ритмов принимают участие клеточные и генетические механизмы. В частности цикл синтеза клеточного белка длится около 24 часов. С такой же периодичность действуют ферментные комплексы, обеспечивающие метаболизм углеводов в клетках.

Считается что в организме имеется иерархическая система генерации биоритмов. Она образована часами-осцилляторами нескольких уровней. Нижним является генетический, а верхними осцилляторы центральной нервной системы. Нескольких осцилляторов обеспечивают и циркадианные ритмы. Но они синхронизируются единым механизмом в 24 часовой цикл.

При быстром изменении параметров ритмичности геофизических процессов (например продолжительности светового дня, времени суток) нормальная циркадианная ритмичность нарушается. Возникает десинхроноз. Например состояние десинхроноза возникает у людей в связи с профессиональной деятельность (люди работающие посменно). Десинхроноз приводит к обострению хронических и возникновению других заболеваний.

33. Физиологические особенности детского организма

Периоды онтогенеза человека

Выделяют следующие периоды онтогенеза человека:

Антенатальный онтогенез:

1.Герминальный или зародышевый период. Первая неделя после зачатия.

2.Эмбриональный период. Вторая пятая неделя беременности.

3.Фетальный период.32 недели.

Постнатальный онтогенез:

1.Неонатальный или период новорожденности. 1-10 дни.

2.Грудной возраст. 10 дней 1 год.

3.Раннее детство. 1-3 года.

4.Первое детство. 4-7 лет.

5.Второе детство. 8-12 лет для мальчиков, 8-11 лет девочек.

6.Подростковый возраст. 13-16 лет для мальчиков, 12-15 лет девочек.

7.Юношеский возраст. 17-21 год для юношей, 16-20 лет девушек.

8.Зрелый возраст:

I период: 22-35 лет мужчины, 21-35 лет женщины.

II период: 36-60 лет мужчины, 36-55 лет женщины.

9.Пожилой возраст. Мужчины 61-74 года, женщины 56-74 года.

10.Старческий возраст. 75-90 лет.

12.Период долгожительства. Свыше 90 лет.

Герминальный период это момент от начала зачатия до формирования зародыша. Эмбриональный период делится на 2 фазы: фазу гистотрофного питания и фазу желточного кровообращения. В фетальном периоде происходит переход от желточного к гемо-амниотрофному питанию. В неонатальном периоде ребенок питается молозивным молоком. В период грудного вскармливания зрелым, а затем к материнскому молоку подключается прикорм и реализуется сенсомоторная схема стояния. В период раннего детства происходит освоение навыков ходьбы и речи. В первое детство возрастает словарный запас и протекает первая фаза формирования мышления. Во втором детстве усложняется аналитико-синтетическая деятельность мозга и формируется 2-я фаза мышления. В подростковом возрасте в основном завершается созревание висцеральных систем м протекает 3-я фаза организации мышления. Период юношества или адолесцентный является переломным, когда происходит завершение формирования личности и полового созревания. Период зрелости или стабильности является наиболее продуктивным в социальном плане и организованности физиологических функций. В период пожилого возраста начинаются инволюционные изменения, которые являются следствием физиологических перестроек гомеостаза. В последующие периоды они активизируются.

Развитие нервно-мышечной системы детей.

У новорожденных анатомически имеются все скелетные мышцы. Количество мышечных волокон с возрастом в них не увеличивается. Рост мышечной массы происходит за счет увеличения размеров миофибрилл. Они оттесняют ядра на периферию. Количество ядер уменьшается, а их размеры возрастают. Одновременно утолщается сарколемма. Размеры мышечных волокон стабилизируются к 20 годам. Мышцы детей эластичнее, чем взрослых, т.е. сильнее укорачиваются при сокращении и удлиняются в момент растяжения. В 4-5 лет быстрее развиваются мышцы предплечья. Усиленное развитие мышц кисти происходит в 6-7 лет. При этом скорость развития сгибателей превышает созревание разгибателей. В раннем детском возрасте повышен тонус мышц сгибателей кистей рук и разгибателей бедра. В дальнейшем распределение тонуса нормализуется. У новорожденных меньше активность натрий-калиевого насоса, поэтому в скелетных миоцитах больше натрия и меньше калия. Поэтому меньше мембранный потенциал. Становление ионных градиентов и мембранного потенциала происходит ко второму году. У новорожденных амплитуда потенциалов действия меньше, а длительность больше, чем в зрелом возрасте. Возбудимость мышц также возрастает.

Показатели силы, работы и выносливости мышц в процессе развития

С возрастом сила мышечных сокращений увеличивается. Это объясняется не только увеличением длины и диаметра миоцитов, ростом общей мышечной массы, но и совершенствованием двигательных рефлексов. Например сила кисти с 5 до 16 лет возрастает в 5-6 раз, сила мышц ног в 2-2,5 раза. В то же время, скорость развития разных групп мышц неодинакова. В 6-7 лет наиболее быстро возрастает сила сгибателей туловища, бедра, стопы. В 9-11 лет больше увеличивается сила разгибателей туловища, бедра стопы. У девочек в этот период сила разгибателей туловища, меньше чем у мальчиков. Но к 10-12 годам сила их мышц больше, чем у мальчиков. Максимум роста мышечной силы у мальчиков приходится на 14-17 лет, а у девочек на 12 лет. Быстрота движений с возрастом также увеличивается. Наибольшей величины она достигает к 15 годам и дальше возрастает незначительно. По мере роста увеличивается и максимальная выполняемая работа. Это объясняется не только ростом мышечной силы, но и лучшей координацией движений, совершенствованием деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной и других висцеральных систем. В 10-11 лет ребенок может выполнять работу в 100 Вт, а в 18-19 лет до 300 Вт. Выносливость, то есть способность выполнять мышечную работу до утомления, в 13-16 лет составляет 40-50% взрослого, а в 16-19 лет 85%. Максимума она достигает в 20-29 лет.

Физико-химические свойства крови детей

Относительное количество крови по мере взросления уменьшается. У новорожденных оно составляет 15% массы тела. У 11-ти летних 11%, 14-ти летних 9%, а у взрослых 7%. Удельный вес крови у новорожденных больше, около 1,07 г/см³, но быстро приходит удельному весу зрелого человека. Вязкость крови новорожденного очень высокая 10-15 пуаз. Однако к концу 1-го месяца жизни уменьшается до 5 и остается на этом уровне всю жизнь. Скорость оседания эритроцитов у новорожденных 1-2 мм/час. У детей 2-3 лет 5-17 мм/час, а в возрасте 7-12 лет она такая же как у взрослых. Скорость свертывания крови у новорожденных в 2-3 раза больше, чем в зрелом возрасте. У новорожденных рН крови 7,13-7,23. Но в течение нескольких суток после рождения этот метаболический ацидоз сменяется нормальной реакцией крови. Количество белков в плазме новорожденного меньше 5,6%. К 3-4 годам оно достигает взрослой нормы. У новорожденных относительно больше -глобулинов. К 2-3 годам их соотношение соответствует крови взрослых.

Изменения клеточного состава крови в процессе постнатального онтогенеза

У новорожденных количество эритроцитов относительно больше, чем у взрослых и колеблется от 5,9-6,1 * 10¹²/л. К 12 дню после рождения оно составляет в среднем 5,4 * 10¹²/л, а к концу первого месяца 4,7 * 10¹²/л. Снижение количества эритроцитов в этот период объясняется их интенсивным разрушением. Причем максимальная скорость разрушения приходится на 2-3 день послеродового периода. Этот процесс необходим для замены эритроцитов содержащих фетальный гемоглобин на эритроциты со зрелым. Разрушение эритроцитов в капиллярах ретикуло-эндотелиальной системы обусловлено их низкой способностью к деформации. В среднем продолжительность жизни эритроцитов в это время 12 дней. Поэтому у новорожденных может наблюдаться физиологическая желтуха на 2-3 день. Затем снижение количества эритроцитов продолжается. Особенно этот процесс усиливается при дефектах вскармливания и малом количестве прогулок. В 5-6 месяцы жизни содержание эритроцитов минимальное 4,1 * 10¹² /л. К середине второго года количество эритроцитов возрастает до 4,2 4,6 * 10¹²/л и на этом уровне остается до 15 лет. Число лейкоцитов у новорожденных колеблется от 10 до 30 * 10⁹/л. Этот физиологический лейкоцитоз снижается между 4-9 днями после рождения. В период грудного вскармливания их количество в среднем 9,0 * 10⁹/л. Нормы взрослых оно достигает к 15 годам. Лейкоцитарная формула с возрастом претерпевает значительные изменения. У новорожденных нейтрофилы составляют около 68%, лимфоциты 25%. Со 2-го дня количество нейтрофилов начинает уменьшаться, а лимфоцитов увеличиваться. На 5-6 день их содержание уравнивается. Это явление называется первым перекрестом кривых содержания нейтрофилов и лимфоцитов. Снижение количества нейтрофилов и увеличения лимфоцитов продолжается. Максимума содержание лимфоцитов и минимума нейтрофилов достигает на 2-3 месяцы. Количество лимфоцитов составляет 60-63%, а нейтрофилов 25-27%. После этого начинается рост содержания нейтрофилов и снижения лимфоцитов. В возрасте 5-6 лет их количество вновь уравнивается. Это называется вторым перекрестом кривых. Содержание тромбоцитов у новорожденных меньше и к 7-9 дню составляет 160-180 * 10⁹/л.

Особенности сердечной деятельности у детей

У новорожденных происходит приспособление сердечно-сосудистой системы к существованию во внеутробном периоде. Сердце имеет округлую форму, а предсердия относительно больше желудочков, чем у взрослых. Его вес, относительно веса тела, также сравнительно больше и составляет 0,7-0,8% веса тела. Толщина стенок желудочков имеет небольшие отличия. Сердце расположено в грудной клетке правее. При этом его обе половины имеют одинаковые размеры. Включение малого круга кровообращения стимулирует увеличение толщины стенки левого желудочка. Уже к 6 месяцу его толщина в 2 раза больше, чем правого. Рост предсердий и желудочков неравномерен. В первый год предсердия растут быстрее желудочков. Со второго года скорость их увеличения одинакова. После 10 лет быстрее увеличивается масса миокарда желудочков. У новорожденных частота сердечных сокращений 120-140 в минуту. В 1 год 110-120. В 10 лет 75-90. В 17 лет 65-75. У детей 7-9 лет часто регистрируется дыхательная аритмия в положении сидя. Ее выраженность снижается к 13-15 годам, но вновь возрастает в 16-18 лет. Юношеская дыхательная аритмия более плавная. Дыхательная аритмия объясняется колебаниями тонуса центров вагуса. Длительность цикла работы сердца у новорожденного 0,4-0,5 сек.. Продолжительность систолы желудочков 0,24 сек, диастолы 0,21 сек.. Диастола начинается раньше окончания возбуждения миокарда. Систолический объем крови всего 4 мл, но благодаря высокой частоте сердцебиений минутный объем крови достаточен. В 6 месяцев он удваивается, в 1 год утраивается. У 8 летних он в 10 раз больше, чем у новорожденных. У части детей в подростковый период сердце приобретает особенности называемые "юношеским сердцем". Различают три варианта "юношеского сердца".

1. Митральная форма характеризуется сглаживанием рентгенологической тени левого контура. Чаще встречается у девочек и не отражается на гемодинамике.

2."Капельное сердце" занимает в грудной полости срединное положение. Оно встречается у подростков с быстрым ростом. При этой форме наблюдается быстрая утомляемость, повышенная частота сердцебиений, одышка. Могут возникать обмороки. Чаще встречается также у девочек.

3.Гипертрофированное сердце. Характеризуется увеличенным левым желудочком. При данной форме увеличен минутный кровоток, понижена частота сердцебиений, незначительно повышено систолическое давление. Чаще встречается у мальчиков

Функциональные свойства сосудистой системы у детей

Развитие сосудов по мере взросления сопровождается увеличением их длины и диаметра. В раннем возрасте диаметр вен и артерий примерно одинаков. Но чем старше ребенок тем больше возрастает диаметр вен и емкость венозного русла. Это облегчает отток крови от органов и тканей. После рождения стенки сосудов тонкие и растяжимые. С возрастом количество коллагеновых волокон в них и их упругость растут. Возрастает и количество гладких миоцитов. Капилляры новорожденных более короткие и менее извитые, чем у взрослых. С возрастом их количество увеличивается в результате ветвления и новообразования. В период полового созревания происходит быстрый рост сердца, а диаметр артерий в этот момент увеличивается относительно мало. В результате отмечается повышение артериального давления. Поэтому у старших школьников может наблюдаться юношеская гипертензия с увеличением систолического давления до 140-150 мм.рт.ст.. Наиболее заметно это проявляется у девочек. У новорожденных артериальное давление в среднем 60/36 мм.рт.ст., к концу первого года 95/57 мм.рт.ст., в 5 лет 103/60 мм.рт.ст., 10-12 лет 106/60 мм.рт.ст., в 14-16 лет 110/70 мм.рт.ст.. В раннем детстве пульсовое давление высокое, но в последующем снижается. По мере взросления уменьшается общее периферическое сопротивление, что объясняется увеличением количества мелких артериальных сосудов и капилляров. Увеличение упругости сосудистой стенки сопровождается повышением скорости распространения пульсовой волны с 4-5 м/сек в 3 года до 6-8 м/сек в 11-13 лет.

Возрастные особенности механизмов нейрогуморальной регуляции

сердечной деятельности и тонуса сосудов

У новорожденных слабо проявляются гетерометрические миогенные механизмы регуляции. Гомеометрические выражены хорошо. При рождении имеется нормальная иннервация сердца При возбуждении парасимпатических нервов может происходить торможение сердечной деятельности новорожденного, но их влияние на сердце слабее чем у взрослых. У новорожденных имеется и выраженный рефлекс Данини-Ашнера, что свидетельствует о наличии рефлекторных механизмов торможения работы сердца. Однако тонус центров вагуса выражен очень мало. В результате у новорожденных и детей раннего возраста высока частота сердцебиений. После рождения тонические влияния симпатических нервов на сердце также очень слабые. В период новорожденности включаются и рефлексы с барорецепторов синокаротидных зон. Развитие нервных механизмов регуляции сердца в основном завершается к 7-8 годам. Однако и в этот период сердечные рефлексы остаются лабильными: быстро возникают и прекращаются.

Миогенные механизмы регуляции тонуса сосудов активны уже в период внутриутробного развития. Гладкие мышцы сосудов реагируют на изменение реакции крови, напряжение кислорода в крови. Иннервация кровеносных сосудов происходит на ранних этапах внутриутробного развития. В период новорожденности по симпатическим нервам к сосудам поступают тонические нервные импульсы, суживающие их. Функционируют прессорные рефлексы с синокаротидных зон. Но депрессорных рефлексов с этих зон нет. Это является одной из причин нестабильности артериального давления. Становление депрессорных рефлексов на повышение артериального давления начинается с 7-8 месяцев жизни. С новорожденности включаются и рефлексы с хеморецепторов сосудов. Поэтому возникают сосудистые реакции на гиперкапнию, которые все же выражены мало. У новорожденных большое значение в поддержании величины артериального давления имеет ренин-ангиотензиновая система.

Возрастные особенности функций внешнего дыхания

По строению дыхательные пути детей заметно отличаются от органов дыхания взрослого. В первые дни постнатального онтогенеза носовое дыхание затруднено, так как ребенок рождается с недостаточно развитой полостью носа. У него относительно узкие носовые ходы, практически отсутствуют придаточные пазухи и нижний носовой ход. Объем мертвого пространства составляет 4-6 мл. Только начиная с 2 лет увеличиваются верхнечелюстные пазухи. Лобные полностью формируются к 15 годам. Гортань детей относительно уже, чем взрослых и до5 лет растет медленно. Наиболее интенсивный рост гортани происходит в 10-14 лет. Полностью формирование гортани завершается к концу полового созревания. Слизистая верхних дыхательных путей ребенка тонкая, сухая, легко ранимая. Это способствует возникновению ее воспалительных заболеваний. Рост легких происходит за счет дифференцировки бронхиального дерева и увеличения количества и объема альвеол. Это обеспечивает повышение газообмена. В раннем детстве у детей брюшной тип дыхания. К 7 годам происходит переход на грудной тип. Окончательно тип дыхания формируется в юношеском возрасте. У девочек грудной, мальчиков брюшной. У новорожденных сило дыхательных движений 30-70 в минуту. В 5-7 лет 25 в мин.. В 13-15 лет 18-20 в мин. Более высокая частота дыхания обеспечивает хорошую вентиляцию легких. Жизненная емкость легких новорожденного 120-150 мл. Наиболее интенсивно она растет в 9-10 лет. В пубертатном периоде ЖЕЛ у мальчиков становится больше, чем у девочек. Дыхательный объем и минутный объем дыхания у новорожденных составляет соответственно 16 и 720 мл, в 5-7 лет 156 и 3900 мл, в 13-15 лет 360 и 6800 мл. Наиболее сильно минутная вентиляция повышается в 10-13 лет.

Газообмен в легких и тканях, транспорт газов кровью

В первые сутки после рождения усиливается вентиляция и растет диффузионная поверхность легких. Вследствие высокой скорости вентиляции альвеол в альвеолярном воздухе новорожденных больше кислорода (17%) и меньше углекислого газа (3,2%), чем у взрослых. Соответственно выше парциальное давление кислорода (120 мм.рт.ст.) и ниже углекислого газа (23 мм.рт.ст.). В результате интенсивной вентиляции в сочетании с относительно низкой перфузией легких кровью, выравнивания парциальных давлений и напряжений дыхательных газов в альвеолярном воздухе и крови не происходит. Поэтому напряжение кислорода в крови новорожденного 70-90 мм.рт.ст., а углекислого газа 35 мм.рт.ст.. Т.е. имеется небольшая гипоксемия и гипокапния. Перед первым вдохом кровь содержит 40-80% оксигемоглобина, в первые несколько суток его содержание возрастает до 87-97%. Насыщению крови кислородом способствует содержание фетального гемоглобина и низкое содержание 2,3-дифосфоглицерата. Хорошему снабжению тканей кислородом способствует большая кислородная емкость крови новорожденных. Потребление кислорода наиболее велико в первые минуты после рождения. Но уже через час снижается вдвое. С возрастом парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе снижается, а углекислого газа растет. Напряжение углекислого газа вы крови остается более низким, а кислорода более высоким до возраста 15-17 лет. Через 30-45 суток в эритроцитах фетальный гемоглобин полностью замещается на гемоглобин А. Поэтому кривая диссоциации оксигемоглобина с этого момента мало отличается от кривой взрослого.

Особенности регуляции дыхания

Функции бульбарного дыхательного центра формируются в период внутриутробного развития. Недоношенные дети, рожденные в 6-7 месяцев, способны к самостоятельному дыханию. Дыхательные периодические движения у новорожденных нерегулярны: более частое дыхание сменяется более редким. Иногда наблюдаются задержки дыхания на выдохе длительностью до нескольких секунд. У недоношенных может возникать дыхание типа Чейн-Стокса. Эти нарушения дыхательного ритма наиболее часто происходят в период сна. Дыхательный центр новорожденных имеет высокую устойчивость к недостатку кислорода. Благодаря этому они могут выживать в условиях достаточно длительной, смертельной для взрослых, гипоксии. Блуждающие нервы с ранних этапов внеутробного развития играют ведущую роль в координации дыхания. Хеморецепторы сосудистых рефлексогенных зон также вовлекаются в процесс регуляции дыхания с первых минут жизни. При этом чувствительность данных рецепторов к уровню углекислого газа невысокая. Основную роль играют центральные хеморецепторы. Невысокая, но физиологическая реактивность организма новорожденного к гиперкапнии имеет важное значение. При снижении чувствительности к СО₂ могут наблюдаться длительные апное, являющиеся причиной внезапной смерти детей.

У новорожденных имеются и дыхательные рефлексы с проприорецепторов дыхательных мышц. Они обеспечивают усиление их сокращений при возрастании сопротивления дыханию.

С возрастом деятельность дыхательного центра совершенствуется. Развиваются устойчивые дыхательные рефлексы, повышается роль пневмотаксического центра. В течение первого года развивается способность к произвольной регуляции дыхания. К 7 годам устанавливаются основные условно-рефлекторные механизмы дыхания.

Общие закономерности развития питания в онтогенезе

В онтогенезе поэтапно происходит смена типов питания. Первым этапом является гистотрофное питание за счет запасов яйцеклетки, желточного мешка и слизистой оболочки матки. С момента образования плаценты начинается гемотрофный этап, на котором питательные вещества поступают из крови матери. С 4-5 месяцев внутриутробного развития к гемотрофному подключается амниотрофное питание. Оно заключается в поступлении амниотической жидкости в пищеварительный тракт плода, где содержащиеся в ней питательные вещества перевариваются, а продукты пищеварения поступают в кровь плода. К концу беременности количество поглощаемой жидкости приближается к литру. После рождения начинается лактотрофный период питания материнским молоком. В первые 2 суток после родов молочные железы вырабатывают молозиво. В нем много белка и относительно мало углеводов и жиров. Содержащиеся в нем питательные вещества легко перевариваются и усваиваются организмом новорожденного. Этот период продолжается до 5-6 месяцев. С этого момента, питательных веществ поступающих с молоком становится недостаточно. Поэтому происходит переход к смешанному вскармливанию. Начало прикорма приходится на момент формирования механизмов переваривания немолочной пищи. Включение в рацион прикорма стимулирует развитие пищеварительной системы и ее адаптацию к последующему дефинитивному питанию. После окончательного созревания пищеварительного такта происходит переход к дефинитивному питанию.