Анатомо-физиологические особенности организма ребенка

Как бы ни был ребёнок внешне похож на взрослого человека по форме строения своего тела и отдельных его органов, он ещё значительно отличается от него по многим количественным и качественным признакам. Ребёнок вовсе не является взрослым в миниатюре, и чем моложе растущий и развивающийся организм, тем значительнее его отличия от организма взрослого.

Детским возрастом принято считать возраст от рождения до наступления полового созревания. У большинства детей этот период охватывает первые 14 лет жизни. Однако динамика роста и динамика развития у ребёнка на его протяжении далеко не одинаковы, и каждому возрастному «подпериоду» характерны свои анатомо-физиологические особенности. Наиболее наглядно об этом свидетельствуют пропорции тела ребёнка. У новорождённого, например, длина головы составляет 1/4 длины тела, тогда как у взрослого человека — 1/8, у детей раннего возраста относительно короче по отношению к общей длине тела нижние конечности и длиннее туловище.

Длина и масса тела ребёнка особенно активно увеличиваются на первом году жизни, затем интенсивность этого процесса уменьшается и отмечаются период ускоренного роста — вытяжения (с 5 до 7 и с 10 до 12 лет) и период округления, когда интенсивнее нарастает масса тела (с 3 до 5 и с 8 до 11 лет). В период полового созревания опять идёт более активное увеличение и длины, и массы тела.

С количественными тесно связаны и качественные изменения в организме ребёнка, которые важно учитывать в процессе ухода за ним и воспитания. Так, с ростом г увеличением массы тела связано развитие мышечной и костной систем, изменение поверхности тела, двигательных, заизтных и других функций организма. Для •каждого органа тела ребёнка также имеются свои закономерности нарастания массы, качественного созревания его структуры и совершенствования функций.

Кожа и подкожно-жировая клетчатка. i детей первых лет жизни кожа неясная, тснкая, насыщенная кровеносными и.лимфатическими капиллярами. Её очень тонкий поверхностный (роговой) слой легко слущивается и часто меняется (осо-f-енно у новорождённых). Низкая в первые годы эластичность кожи значительно увеличивается к 8—15 годам. По сравнению с кожей взрослого кожа ребёнка обладает более высокой восстановительной способностью, а её защитная функция выражена слабее. Потовые железы кожи начинают функционировать с 5—6 месяцев, однако полное их развитие завершается только к 5—7 годам. В связи со слабым развитием потовых желёз и слабой нервной регуляцией потоотделения и других механизмов теплоотдачи дети в первые месяцы жизни легко перегреваются и переохлаждаются под влиянием колебаний температуры внешней среды.

Сальные железы кожи развиты лучше и.активно функционируют уже во время внутриутробной жизни ребёнка, интенсивно вырабатывая защитную смазку. Повышенное выделение секрета сальных желёз у детей, страдающих экссудативным диатезом, часто приводит к образованию жёлтых корочек на волосистой части головы. В дальнейшем закупорка выводных протоков сальных желёз у подростков является причиной появления угрей. Волосы и ногти активно растут уже у большинства новорождённых.

Подкожно-жировой слой играет важную защитную роль, уменьшая травматизацию тканей при ушибах. Отложившийся жир служит и важным резервом энергетического материала. При нормальном вскармливании ребёнка величина подкожно-жирового слоя активно нарастает в первые 9 месяцев жизни. Толщина жировой складки на животе сбоку от пупка в норме составляет 1,5—2 см. Избыточное отложение жира снижает сопротивляемость организма ребёнка и предрасполагает к развитию ожирения и раннему атеросклерозу. Жир у детей раннего возраста более плотный и упругий вследствие более высокого содержания в нём твёрдых жирных кислот.

Мышечная система у новорождённых и детей раннего возраста развита слабо и составляет примерно 25 % от массы тела (у взрослого человека не менее 40—43 %). У детей значительно меньше длина и тол-шина мышечных волокон. С возрастом длина мышечных волокон нарастает, количество ядер в них уменьшается. С 3 до 7 лет значительно улучшается кровообращение в мышцах за счёт повышения эластичности кровеносных сосудов. Вначале идёт увеличение массы и нарастание функции крупных мышц, затем мелких. Особенно интенсивен рост мышечной массы в период полового созревания. Двигательная активность ребёнка во многом зависит не только от развития самих мышц, но и от созревания механизмов нервной регуляции мышечной деятельности. Важно помнить, что скоординированному созреванию и развитию мышц, костной системы, всего опорно-двигательного аппарата способствует правильно организованное физическое воспитание малыша. По мере развития нервной и мышечной систем ребёнок в 2,5—3 месяца хорошо удерживает голову, в 3,5—4 месяца поворачивается со спины на живот и в положении лёжа поднимает верхнюю часть туловища, опираясь на предплечья, в 5 месяцев сидит при поддержке, в 6 — сидит самостоятельно, в 7—8 — ползает, в 9 — стоит при поддержке, в 10 — переступает, держась обеими руками за подвижную опору, к 1 году начинает ходить самостоятельно. Хорошая координация движений при ходьбе устанавливается к 1,5—2 годам. При соответствующей тренировке в 2—2,5 года ребёнок может подниматься вверх по наклонной доске с приподнятым на высоту 25 см концом.

Костная система. Костная ткань новорождённого и детей в первые месяцы жизни имеет порозно-грубоволокнисто-сетчатое строение. Она содержит много воды и мало плотных веществ, в связи с чем кости детей, особенно раннего возраста, более мягкие и эластичные, легко изгибаются и деформируются, но зато менее ломки, чем у взрослых. Кости ребёнка хорошо снабжаются кровью, что обеспечивает их быстрый рост. В процессе роста их волокнистая сетчатая структура меняется на пластинчатую, и хрящевая основа заменяется настоящей костной тканью. Однако между серединой длинной трубчатой кости и её концами долгое время остаются хрящевые пластинки (зоны роста), клетки которых продолжают усиленно размножаться, тем самым обеспечивая рост кости. Раннее закрытие этих зон нарушает нормальный рост костей в длину. Утолщение кости обеспечивается благодаря нарастанию костного вещества со стороны надкостницы. Структура костей ребёнка приближается к структуре костей взрослого человека только к 12 годам.

Плоские кости черепа у новорождённого и детей грудного возраста также относительно мягкие, и между ними в первые месяцы жизни остаются открытыми не-сросшиеся швы и так называемые роднички. Закрытие швов происходит к 2—3 месяцам жизни, малого родничка (между теменными и затылочной костями) — к 3 месяцам, большого (между теменными и лобными костями) — к 12—18 месяцам.

О ходе процессов окостенения в определённой степени можно судить по срокам прорезывания зубов. Ребёнок обычно рождается без зубов. Иногда (очень редко) ещё до рождения прорезываются 1—2 передних зуба. Они могут мешать ребёнку сосать грудь матери, и их рекомендуется удалить. Первые зубы (средние резцы) в норме прорезываются в 6—8 месяцев, боковые резцы — в 8—12, первые малые коренные — в 12—16, клыки — в 16—20, вторые малые коренные в 20— 30 месяцев. К концу 2-го года жизни должно быть 20 зубов. Для определения нормального количества зубов используют следующее правило — берут количество месяцев жизни ребёнка и отнимают 4 (действительно для детей до 2-летнего возраста). Смена молочных зубов на постоянные происходит с 6 до 12 лет. Вначале прорезываются первые большие коренные зубы, затем в 6—8 лет меняются средние резцы, в 8—9 — боковые резцы, в 10— 11—клыки, в 9—12 — малые коренные, в 12—13 прорезываются вторые большие коренные зубы и в 18—25 лет могут появиться (но не у всех и не все четыре) третьи большие коренные зубы (их нередко называют зубами мудрости).

Органы дыхания. У растущего организма ребёнка вследствие исключительно активных процессов обмена веществ потребность в кислороде в расчёте на килограмм массы тела в 2,5—3 раза выше, чем у взрослого человека. Однако органы дыхания ребёнка раннего возраста, особенно на первом году жизни, отличаются значительной незавершённостью своей структуры и функциональной незрелостью. Нос ребёнка малый, короткий, носовые ходы узкие, нижний носовой ход почти отсутствует. Воздух, проходя через носовую полость ребёнка, почти не согревается и плохо очищается. Слизистая оболочка носа богата кровеносными и лимфатическими капиллярами и легко набухает при переохлаждении, что затрудняет дыхание и сосание. Придаточные пазухи носа (гайморова, лобная и др.) начинают развиваться на 2—3-м году. Глотка, гортань, бронхи у детей раннего возраста также отличаются малыми размерами и узостью проходов, которые ещё больше уменьшаются при набухании слизистой оболочки. Во всех этих органах и в ткани лёгкого мало эластичных волокон, что, наряду с недостаточностью выработки жироподобной плёнки (сурфактанта), выстилающей изнутри альвеолы, при воспалительных процессах легко приводит к развитию спадений отдельных участков лёгких (ателектазов) или, наоборот, к чрезмерному раздуванию лёгких (эмфиземе).

Грудная клетка ребёнка имеет форму цилиндра или усечённого конуса. Это связано с тем, что у ребёнка рёбра отходят от позвоночника под прямым углом, в результате глубина дыхания у него резко ограничена.

Необходимый приток кислорода в кровь обеспечивается повышенной в 2—2,5 раза частотой дыхания и увеличенной в 1,5—2 раза частотой сердечных сокращений. В этих условиях очень важно, чтобы ребёнок постоянно находился на чистом свежем воздухе и его дыхательные пути были без воспалённых слизистых оболочек. Это достигается правильным общим уходом за ребёнком, особенно за его верхними дыхательными путями, разумным постепенным закаливанием и предохранением от вирусных и микробных заболеваний. Нарушение этих принципов часто является причиной острых респираторных заболеваний, в том числе и воспаления лёгких (пневмонии), особенно у детей в первые годы жизни.

Сердечно-сосудистая система детей работает с большой нагрузкой, обеспечивая интенсивное кровоснабжение всех быстро растущих и развивающихся органов и тканей. Поэтому относительная масса сердца у ребёнка больше, чем у взрослого, и составляет 0,8 % массы тела (у взрослого — 0,5%).

У новорождённых желудочки сердца менее развиты, а размеры предсердий относительно большие. При рождении толщина стенок правого и левого желудочков одинакова. В дальнейшем по мере нарастания нагрузки на левую половину сердца в связи с необходимостью перекачки крови в большой круг кровообращения мышечная стенка левого желудочка быстро увеличивается и уже к 5—6 годам становится в 2 раза толще мышечной стенки правого желудочка. С возрастом совершенствуется и структура мышечных волокон сердца. Кровоснабжение самой мышцы сердца у ребёнка обильное, поэтому дети практически не болеют стенокардией и инфарктами. На протяжении всего детского возраста просветы главных сердечных артерий непрерывно увеличиваются. Сердце ребёнка раннего возраста более возбудимо, тормозящее влияние нервной системы на силу и частоту сокращений нарастает постепенно, с возрастом. Частота сокращений сердца и пульс у новорождённого составляет 135—140 ударов в минуту, у годовалого ребёнка — 125—130, у 5-летнего — 95—100, у 10-летнего — 80—85 и в 15 лет — 75—80 ударов. Физическая тренировка способствует выработке более экономного режима работы сердца.

Особенностью сосудистой системы ребёнка является относительно большая ширина крупных сосудов и обилие мелких сосудов и капилляров на периферии. Это создаёт дополнительную нагрузку для сердечной мышцы и особенно осложняет её работу в случаях заболеваний, когда сама мышца сердца страдает от интоксикации, а сосуды по этой же причине теряют свой тонус. В таких случаях могут развиваться застойные явления на периферии и появляться признаки сердечно-сосудистой недостаточности. Физические упражнения и закаливающие процедуры тренируют мышцу сердца, тонус сосудов и создают надёжный резерв обеспечения работы сердца в критических ситуациях и при различных заболеваниях ребёнка. Сокращения скелетных мышц активизируют движение крови в сосудах, выполняя роль мышечных насосов.

Органы пищеварения (ротовая полость, пищевод, желудочно-кишечный тракт, а также печень и поджелудочная железа).

Для полости рта ребёнка характерно отсутствие зубов и появление полного состава (20) молочных зубов только к 2-летнему возрасту. Слизистые оболочки полости рта нежные, в первые 3—4 месяца они суховаты из-за недостаточного выделения слюны. Позднее, по мере прорезывания зубов, слюна начинает выделяться обильно, и ребёнок не всегда успевает её проглатывать. В результате она может свободно вытекать наружу через нижнюю губу. Язык ребёнка на первом году жизни относительно велик, на нём хорошо развиты сосочки, в результате чего дети уже в раннем возрасте хорошо различают вкус горького, сладкого, кислого и др. Сложному акту сосания у детей грудного возраста способствует большой язык и поперечная складчатость на губах, а также плотные жировые комочки на щеках ребёнка. У всех здоровых доношенных детей хорошо выражен сосательный рефлекс. Желудок ребёнка раннего возраста относительно мал, поэтому его переполнение быстро приводит к срыгиваниям и рвоте. Этому способствует и то, что мышечная стенка входной (кардиальной) части желудка у детей первого года жизни развита слабо, а выходной (пилорической) части нередко гипертрофирована. Слизистая оболочка желудка имеет те же пищеварительные железы, что и у взрослого человека, однако они во многом недоразвиты. В слизистой оболочке много кровеносных сосудов и мало эластичной ткани. Положение желудка ребёнка постепенно меняется с горизонтального на вертикальное.

Пища в желудке ребёнка задерживается в течение 2,5—3,5 часов. Быстрее покидает желудок грудное молоко, дольше задерживаются искусственные смеси и жирная пища. В желудке под влиянием ферментов желудочного сока происходит створаживание молока и разложение его белков и жиров на более простые составные части. Активность основного фермента желудочного сока пепсина, который расщепляет белок, в 2—3 раза ниже, чем у взрослых. Относительно меньше вырабатывается соляной кислоты, необходимой для создания среды, в которой работают ферменты, и для набухания белков.

Длина кишечника у детей относительно больше, чем у взрослых, но она зависит от тонуса кишечной стенки и характера пищи. Полостное пищеварение у детей грудного возраста менее выражено, чем у взрослых. В период питания только молоком для детей более характерно так называемое пристеночное пищеварение, когда поступающая пища проникает в щели между кишечными ворсинками и активно расщепляется ферментами, вырабатываемыми в глубине стенки кишки. В более старшем возрасте пристеночное пищеварение менее выражено. Относительно большая длина кишечника, имеющего развитую сеть кровеносных и лимфатических капилляров, активное функционирование пристеночного пищеварения и ряд других особенностей позволяют желудочно-кишечному тракту ребёнка обрабатывать относительно большое количество пищи, обеспечивая высокие потребности организма в питательных веществах. Однако это возможно только при поступлении в желудочно-кишечный тракт пищи, соответствующей возрасту. Нарушение этого принципа часто приводит к развитию острых расстройств пищеварения, угрожающих не только здоровью, но и жизни ребёнка.

Одной из особенностей детского кишечника является то, что складки брюшины, прикрепляющие его к стенкам полости (брыжейки), относительно широки. В связи с этим возможны избыточность движений кишечника и образование значительных изгибов, затрудняющих передвижение содержимого, особенно в нижних отделах кишечной трубки, и способствующих развитию привычных запоров, заворотов и других нарушений. Частота стула у здоровых детей грудного возраста может быть от 1—2 (при грудном вскармливании) до 3—4 (при искусственном вскармливании) раз в сутки. В более старшем возрасте обычный стул 1—2 раза в сутки.

Печень у детей относительно больше, чем у взрослых. Её масса у новорождённого составляет 4,3 %, у взрослого — 2 % массы тела. Она занимает почти половину: 5ъёма брюшной полости новорождённого. Это связано с тем, что в период внутриутробного развития печень выполняет кроветворную функцию. После рождения, кроме зъсгеления -желчи, важной для пищеваре-нгя. в ней также осуществляются активные процессы по синтезу углеводов, белков, жщюв, регуляции водно-минерального, гзгментного, витаминного обмена. Пе-нень ребёнка отличается богатством крове-= хшх и лимфатических сосудов. Однако печёночные дольки и вся её структура недостаточно дифференцированы. Развитие структуры печени в основном завершается к 4—5 годам. С возрастом в её составе увеличивается содержание плотных веществ. В печени новорождённых:: держится 75—80 % воды, тогда как т взрослого — 65—70%. Недостаточная зрелость структуры печени у детей раннего возраста снижает её возможности но нейтрализации токсических продуктов, по выработке защитных иммунных тел и гоеспечению других функций.

Органы мочевыделения. Почки у детей гасполагаются несколько ниже, чем у;;:::лых, масса их в раннем возрасте относительно больше (в 2 раза), чем у взрослых. Однако по своей структуре и функции почки у детей долгое время остаются незрелыми, приближаясь к аналогичным у взрослых к 5—6 годам, а по некоторым показателям — к 10—12 годам.

Мочеточники у детей более извилисты. В их стенках слабо развита мышечная и эластичная ткань, они шире, чем у взрослых, что может способствовать застою мочи. Мочевой пузырь у детей первого года жизни располагается относительно высоко и прилегает к передней брюшной стенке. К 2 годам он опускается в малый хаз. Мышечный и эластичный слои стенки т. зыря развиты слабо, тогда как слизистая оболочка развита хорошо. Ёмкость мочевого пузыря с возрастом меняется: у новорождённого она составляет 50 мл, к 3 месяцам — 100 мл, к 1 году — 200 мл, к 10 годам — 800—900 мл.

У мальчиков при рождении длина мочеиспускательного канала составляет 5—6 см, у девочек — 0,1—1 см и только к 16 годам достигает 3—4 см. Наружное отверстие мочеиспускательного канала у девочек в первое время открыто, после года оно суживается и принимает вид спавшейся щели.

В первые дни после рождения ребёнок мочится редко (5—6 раз в сутки), со второй недели — 20 и более раз, к году 15 раз в сутки, к 3 годам — 10, в 6—7 лет — 7 раз. Частые мочеиспускания в раннем возрасте обусловлены отделением относительно большого количества мочи и малым объёмом мочевого пузыря. Суточное количество мочи у ребёнка месячного возраста составляет 300 мл, в 6—12 месяцев — 600 мл, в 3 года — 800 мл, в 5 лет — 1000 мл, в 10—13 лет — до 1500 мл.

Кровь и её особенности. Кровь плода в значительной степени отличается от крови ребёнка старше годовалого возраста и взрослого человека по количеству кровяных телец. В ней в 1,5 раза больше красных кровяных телец (эритроцитов) и содержащегося в них гемоглобина. Гемоглобин плода (или F-гемоглобин) качественно отличается от гемоглобина взрослого человека (А-гемоглобин). F-гемоглобин в 4—5 раз активнее, чем А-гемоглобин, так как захватывает кислород, который приносят к плаценте эритроциты крови матери. В последний месяц внутриутробной жизни плода и в первый месяц жизни новорождённого происходит смена эритроцитов, содержащих F-гемоглобин, на внеутроб-ные эритроциты, содержащие А-гемоглобин. При этом заметно уменьшается число эритроцитов. Если во время становления красной крови ребёнка в первые 3—5 месяцев жизни не обеспечить его всем необходимым для нормального кроветворения, то очень легко может развиться малокровие (анемия) из-за возникающего дефицита железа, меди, кобальта и других минеральных веществ и витаминов. Поэтому уже с конца первого месяца жизни к пище ребёнка добавляют фруктовые и овощные соки, содержащие большое количество минеральных веществ и витаминов. Нередко препараты железа назначаются врачами в таблетках, микстурах или вводятся инъекциями. В готовые сухие смеси «Деталакт», «Малютка», «Малыш» и др. при их производстве вводят необходимые добавки. Малокровие легко развивается у детей раннего возраста при заболеваниях и хронических интоксикациях.

В первые 4—5 лет отмечаются значительные отличия в количественном и качественном составе белых кровяных телец (лейкоцитов). Число нейтрофилов (сегментоядерных) в процентном отношении в первые 4 года жизни ребёнка в 1,5—2 раза меньше, чем у взрослого человека, а число лимфоцитов, наоборот, повышено. Только у 5—6-летних детей устанавливается такое же соотношение между нейтрофилами и лимфоцитами, как у взрослых людей. Белые кровяные тельца играют важную роль в защите живого организма от проникающих в него микроорганизмов. Кроме того, в сыворотке крови имеются белковые вещества — антитела, способные связывать и нейтра-лизовывать проникающие в организм микробы, вирусы, токсины. У ребёнка в первые годы жизни многие механизмы защиты очень слабо выражены, а некоторые только формируются. Формированию специфических механизмов защиты против определённых микробов, вирусов помогает вакцинация детей.

Эндокринная и нервная системы, как и другие органы и ткани у детей, находятся в развитии, которое заканчивается в основном после полового созревания, то есть к 18—20 годам. Такие эндокринные железы, как гипофиз, щитовидная, вилочковая железы, эндокринная часть поджелудочной железы, созревают рано и активно функционируют уже у детей раннего и дошкольного возраста. Медленнее идёт формирование структуры и нарастание функций надпочечников, созревание которых происходит к 10—12 годам. Половые железы активно влияют на обмен веществ, рост и развитие ребёнка в отроческом возрасте и в период полового созревания. В процессе роста и развития ребёнка периодически происходит снижение функции одних и усиление других желёз внутренней секреции.

Нервная система активно развивается на протяжении всего периода детства. Хотя после рождения ребёнка количество нервных клеток не возрастает, масса головного и спинного мозга увеличивается и продолжается его развитие. У новорождённого ребёнка масса головного мозга составляет 350—380 г, то есть около 10 % общей массы тела. К концу первого года жизни она увеличивается в 2 раза, к 3 годам — в 3 раза. У 10-летнего ребёнка головной мозг весит 1350 г, у взрослого мужчины — 1400 г, у женщины — 1270 г. С ростом ребёнка увеличивается количество и длина отростков нервных клеток, дифференцируются извилины головного мозга. Особенно активно процессы роста мозга и совершенствования его структуры происходят в первые 6—8 лет жизни. В зависимости от созревания структур нервной системы ребёнок начинает сидеть, стоять, бегать, говорить и т. д.

К моменту рождения у ребёнка уже функционирует так называемая вегетативная нервная система, обеспечивающая регуляцию деятельности внутренних органов, поддержание сосудистого тонуса, приспособительные реакции и другие процессы, важные для нормальной жизнедеятельности организма. Однако при резких изменениях условий внешней среды регуляторные функции вегетативной нервной системы у детей легко нарушаются.

Развитие центральной нервной системы идёт снизу вверх: спинной мозг — нижние отделы головного мозга (ствол) — подкорка — кора. Это соответствует физиологическим потребностям организма, обеспечивая жизненно необходимые функции: дыхание, сосание, глотание, деятельность сердечно-сосудистой системы и др. У новорождённого доношенного ребёнка хорошо выражены сосательный, глотательный, оборонительный безусловные рефлексы. На их основе в дальнейшем вырабатываются условные рефлексы на положение тела, звуки, зрительные образы, на время и т. д. На основе условно-рефлекторной деятельности ребёнок учится выполнять различные целенаправленные действия, говорить, общаться с родителями и другими людьми. Правильное развитие нервной системы и высшей нервной деятельности ребёнка, его воспитание и обучение в школе возможны лишь в условиях соответствующего возрасту ребёнка режима, адекватной нагрузки и достаточного отдыха, соблюдения других правил гигиены и здорового образа жизни.

Литература: Аршавский И. А. Очерки по возрастной физиологии. М., 1967; Усов И. Н. Здоровый ребёнок: Справочник педиатра. Мн., 1984.