Физиология человека

Минутный объем крови у 4 11 – летних детей примерно в 2 раза меньше, чем у взрослых. Небольшие размеры сердца и слабость сердечной мышцы определяют малый систолический (ударный) объем крови (20–30 мл), а в сочетании с высокой эластичностью и широким просветом сосудов – низкий уровень артериального давления (см. табл. 19).

Таблица 19

Возрастная динамика функциональных показателей и развития физических качеств у детей дошкольного и младшего школьного возраста (по: Е.К. Аганянц и др., 1991)

Выраженное в этом возрастном периоде преобладание симпатических влияний на сердце обусловливает высокую частоту сердечных сокращений в состоянии покоя. Величина ЧСС очень лабильна, легко изменяется при любых внешних раздражениях (при испуге, различных эмоциях, физических и умственных нагрузках и пр.). Величина ЧСС у новорожденных достигает 120–150 уд./мин, у дошкольников – порядка 100 уд./мин, в младшем школьном возрасте – около 90 уд./мин. Противоположные влияния парасимпатического (блуждающего) нерва на сердце постепенно нарастают в первые годы жизни и заметно усиливаются к младшему школьному возрасту, вызывая дальнейшее снижение ЧСС в состоянии покоя.

При небольшой длине кровеносного русла время кругооборота крови очень невелико – у новорожденных всего 12 секунд, у 3-летних – 15 секунд (у взрослых 20–22 секунды).

Рис. 50. Длительность дыхательного цикла и дыхательный объем у мальчиков и мужчин

(по: А.З. Колчинской, 1973)

По мере роста и развития ребенка совершенствуется его дыхательный аппарат. Дыхание у детей частое и поверхностное. Легочная ткань мало растяжима. Бронхиальное древо недостаточно сформировано. Грудная клетка сохраняет еще конусовидную форму и имеет малую экскурсию, а дыхательные мышцы слабы. Все это затрудняет внешнее дыхание, повышает энерготраты на выполнение вдоха и уменьшает глубину дыхания. Дыхательный объем дошкольника в 3–5 раз меньше, чем у взрослого человека (рис. 50). Он постепенно увеличивается в младшем школьном возрасте (см. табл. 19), но еще заметно отстает от взрослого уровня.

Из-за неглубокого дыхания и сравнительно большого объема «мертвого пространства» эффективность дыхания у детей невысока. Из альвеолярного воздуха в кровь переходит меньше кислорода, много его оказывается в выдыхаемом воздухе. Кислородная емкость крови в результате мала – 13–15 об.% (у взрослых – 19–20 об.%).

Частота дыхания у детей повышена. Она постепенно снижается с возрастом. В силу высокой возбудимости детей частота дыхания чрезвычайно легко нарастает при умственных и физических нагрузках, эмоциональных вспышках, повышении температуры и других воздействиях. Дыхание часто оказывается неритмичным, появляются задержки дыхания Вплоть до 11-летнего возраста отмечается недостаточность произвольной регуляции дыхания. Особенно это отражается на речевой функции дошкольников.

Наиболее интенсивно размеры альвеол, объем и масса легких растут на протяжении первого года жизни. От 1 года до 8 лет объем легких увеличивается в 2 раза, но он еще наполовину меньше, чем у взрослого.

Такие показатели, как длительность задержки дыхания, максимальная вентиляция легких, ЖЕЛ, определяются у детей с 5-летнего возраста, когда они могут сознательно регулировать дыхание.

Жизненная емкость легких дошкольников в 3–5 раз меньше, чем у взрослых, в младшем школьном возрасте – в 2 раза меньше (см. табл. 19). В возрасте 7-11 лет отношение ЖЕЛ к массе тела (жизненный показатель) составляет 70 мл/кг (у взрослого -80 мл/кг).

Минутный объем дыхания на протяжении дошкольного и младшего школьного возраста постепенно растет. Этот показатель за счет высокой частоты дыхания у детей меньше отстает от взрослых величин: в 4 года – 3,4 л/мин, в 7 лет – 3,8 л/мин, в 11 лет – 4–6 л/мин.

Продолжительность задержки дыхания у детей невелика, так как у них очень высокая скорость обмена веществ, большая потребность в кислороде и низкая адаптация к анаэробным условиям. У них очень быстро снижается содержание оксигемоглобина в крови и уже при его содержании 90–92 % в крови задержка дыхания прекращается (у взрослых задержка дыхания прекращается при значительно более низком содержании оксигемоглобина – 80–85 %, а у адаптированных спортсменов – даже при 50–60 %). Длительность задержки дыхания на вдохе (проба Штанге) в возрасте 7-11 лет порядка 20–40 с (у взрослых – 30–90 с), а на выдохе (проба Генча) – 15–20 с (у взрослых – 35–40 с).