Дыхание и эндокринная система

   Механизм выдоха, осуществляемый в покое, протекает пассивно. При расслаблении дыхательных мышц происходит уменьшение объема грудной клетки и легких, и воздух выходит наружу.

   В зависимости от направления изменения  объема грудной клетки при вдохе различают три типа дыхания: грудной, брюшной и смешанный, или грудобрюшной. У новорожденных наблюдается брюшной тип дыхания. Их грудная клетка почти постоянно находится в состоянии вдоха, что связано с положением лежа. У 7-летних детей отчетливо заметен грудной тип дыхания. С 10-летнего возраста начинают проявляться половые особенности дыхания: у девочек как бы закрепляется грудной тип, у мальчиков — брюшной. Иногда грудной тип дыхания называют реберным, а брюшной — диафрагмальным, что неправильно отражает комплексное происхождение акта дыхания.

   Минутной  вентиляцией легких называют произведение объема одного вдоха на частоту дыхания в одну минуту. Так, у 5-летних детей она равна 5800 мл, у 12-летних — 7000—9000, у 14—15-летних — 6400 мл. У взрослых мужчин она составляет 6000—8000 мл, а у женщин — около 5000. Таким образом, минутная вентиляция легких у учеников IV—V классов большая, чем у взрослых. Дыхание детей старшего возраста становится более экономным, чем младшего, что объясняется понижением уровня обмена веществ по мере роста и совершенствования механизмов дыхания.

   Величина  минутной вентиляции легких у детей  очень неустойчива. Она зависит от возраста, пола и температуры окружающей среды, а также от физической нагрузки и эмоционального состояния. При низких температурах минутный объем уменьшается, при +20°С и выше увеличивается. Он зависит от поведения ребенка и эмоций (крик, плач). Особенно резко повышается минутный объем дыхания при физическом напряжении. Это происходит за счет учащения дыхания, а у физически тренированных — преимущественно за счет углубления дыхания. Минутная вентиляция у мальчиков больше, чем у девочек, что зависит от размеров грудной клетки.

   Максимальное  количество воздуха, которое человек может выдохнуть, сделав предварительно максимально глубокий вдох, называется жизненной емкостью легких (ЖЕЛ). Ее измеряют с помощью специального прибора — спирометра. Величина ЖЕЛ определяется дыхательным, а также резервным объемами вдоха и выдоха.

   Резервный объем вдоха — это количество воздуха, которое можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха.

   Резервный объем выдоха — объем воздуха, который можно выдохнуть, продлив обычный выдох до максимального.

   ЖЕЛ увеличивается с возрастом. Так, у 7-летних мальчиков она равна 1400 мл, у 9-летних— 1700, 11-летних — 2100, 14-летних— 2700 и у 16-летних — 4200 мл. У девочек она на 100— 300 мл меньше. Отмечено, что ЖЕЛ на каждые 5 см роста увеличивается в среднем на 400 мл и зависит от типа дыхания и степени тренированности организма.

   Жизненная емкость легких особенно велика у людей, начавших заниматься спортом в подростковом возрасте — бег, плавание, лыжи, гребля и подводный спорт значительно увеличивают ее.

   В состоянии покоя дети используют только часть жизненной емкости  легких (от 13 до 19%), сохраняя при этом большие дыхательные резервы. 

2. Паращитовидные железы и диффузная эндокринная система.

  2.1. Околощитовидные железы (паращитовидные железы, эпителиальные тельца) - небольшие железы внутренней секреции красноватого или желто-коричневого цвета. У человека они обычно представлены двумя парами. Размеры каждой из них примерно 0,6x0,3x0,15 см, а суммарная масса - около 0,05-0,3 г. Околощитовидные железы тесно прилежат к задней поверхности щитовидной железы. Верхняя пара околощитовидных желез, прилегая к капсуле боковых долей щитовидной железы, расположена на границе между верхней и средней третями щитовидной железы, на уровне перстневидного хряща. Нижняя пара околощитовидных желез локализуется у нижнего полюса щитовидной железы. Иногда околощитовидные железы могут располагаться в ткани щитовидной или вилочковой железы, а также в области перикарда.

  Кровоснабжение  околощитовидных желез осуществляется за счет ветвей нижней щитовидной артерии, а иннервация - волокнами симпатической  нервной системы из возвратного и верхнего гортанного нервов.

  Околощитовидные железы состоят из паренхимы, перегороженной на дольки соединительнотканными мембранами с сосудами. В паренхиме различают  главные и ацидофильные клетки. Среди  главных клеток наиболее многочисленны клетки круглой формы, малых размеров, содержащие небольшое количество водянистой светлой цитоплазмы и хорошо окрашивающееся ядро. Этот тип главных клеток отражает повышение функции околощитовидных желез. Наряду с ними выделяют темные главные клетки, которые отражают стадию покоя околощитовидных желез. Ацидофильные клетки располагаются в основном по периферии околощитовидных желез. Ацидофильные клетки рассматривают как инволюционную стадию главных клеток. Они обычно крупнее ее главных клеток, с небольшим плотным ядром. Переходные клетки представляют собой переходные формы между главными и ацидофильными клетками.

   Околощитовидные железы начинают формироваться на 5 – 6-й неделе внутриутробного периода. У новорожденных масса желез  составляет в среднем 5 мг, у взрослого человека – 75-85 мг. Максимальная активность желез наблюдается в первые 7 лет жизни, особенно в первые два года.

   У новорожденных и детей младшего возраста в паренхиме околощитовидных  желез обнаруживаются только главные  клетки. Ацидофильные клетки появляются не ранее 5-7 лет, к этому времени их количество быстро нарастает. После 20-25 лет постепенно прогрессирует накопление жировых клеток.

  Околощитовидные железы - жизненно необходимые образования. При удалении всех околощитовидных  желез наступает смерть. 

   2.2. В железистой ткани щитовидной железы синтезируются гормоны (тироксин, трийодтиронин, тиреокальцитонин), оказывающие сильнейшее влияние на многие стороны обмена веществ и энергии. Они повышают иммунные качества организма и определяют в значительной степени уровень возбудимости нервной системы. Особое значение имеет тироксин. Введение в организм всего 1 мг тироксина повышает обмен энергии более чем в два раза. При гиперфункции щитовидной железы развивается базедова болезнь, при которой наблюдается повышение основного обмена, что приводит к истощению организма, повышается также возбудимость нервной системы. Больные отличаются высокой эмоциональностью и раздражительностью, у них отмечается быстрая утомляемость, часто повышается температура, учащается сердечный ритм до 180—200 ударов/мин, нарушается деятельность системы кровообращения. У детей встречается временная небольшая гиперфункция щитовидной железы, что характеризуется их повышенной возбудимостью и эмоциональностью. Наблюдается также значительное ускорение их физического и умственного развития. При гипофункции щитовидной железы резко снижается обмен веществ, возбудимость нервной системы и работоспособность; появляется отечность тканей, ухудшается память, наблюдаются расстройства психической деятельности. Это заболевание называют микседемой.

   Гипофункция в детском возрасте может привести к серьезным нарушениям умственного развития — от незначительного слабоумия до идиотии. Эти нарушения сопровождаются задержкой роста, сниженной работоспособностью, сонливостью, расстройствами речи. Дети с такими значительными нарушениями физического и умственного развития, являющимися следствием гипофункции щитовидной железы, называются кретинами, а само заболевание — кретинизмом.

   В некоторых районах земного шара вследствие недостатка в питании йода, необходимого для синтеза гормонов в щитовидной железе, у населения часто наблюдается ее гипофункция. Это заболевание называют эндемическим зобом, так как оно сопровождается сильным разрастанием железистой ткани щитовидной железы и появлением на шее у больных так называемого зоба. В настоящее время разработаны эффективные меры профилактики этого заболевания, связанные с обогащением питания йодом.    

Гормон околощитовидных  желез – паратгормон  регулирует обмен кальция и фосфора в организме (поддерживает их постоянный уровень в крови, костной ткани, обеспечивает выведение их из  организма). Паратгормон действует в трех разных органах:

• в костях влияет на образование и трансформацию костей, путем выброса кальция и соли фосфорной кислоты в кровь.
• в почках пополняет запас солей фосфорной кислоты.
• в кишечнике облегчает всасывание слизистой оболочкой кальция и фосфатов.

   При гиперфункции околощитовидных желез  кальций выводится из костей, увеличивается его содержание в крови, что приводит к образованию почечных камней, отложению солей в сосудах других органов. Кости становятся ломкими, например, при сильном встряхивании ломается плечевая кость. Понижается возбудимость нервно-мышечной ткани. Болезнь редкая и лечится только оперативным путем.

   Гипофункция паращитовидных желез проявляется  снижением уровня кальция в крови, что приводит к появлению тетании — судорожной болезни. 

   2.3. Диффузная эндокринная система — это различные по происхождению и строению клетки или группы клеток, которые продуцируют биологически активные вещества, обладающие гормональным действием. К диффузной эндокринной системе относят эндокриноциты в слизистой оболочке органов желудочно-кишечного тракта, парафолликулярные клетки щитовидной железы, секреторные клетки в некоторых других органах тела человека. Гормоны клеток диффузно-эндокринной системы оказывают местное воздействие на соседние, рядом расположенные клетки (ткани) и влияют на общие функции организма. 
 

  Литература. 

1. Сапин М.Р., Брыксина З.Г. Анатомия и физиология детей и подростков. – М.: Академия, 2000
2. Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология. – М.: Выш. шк., 1985
3. Матюшонок М.Т. и др. Физиология и гигиена детей и подростков. – Мн.: Выш. Школа, 1980
4. Гальперин С.И. Физиологические особенности детей. – М.: Просвещение, 1965
5. Хрипкова А.Г. и др. Возрастная физиология и школьная гигиена. – М.: Просвещение, 1990