Физиология детей и подростков

Источник: «Питание юных спортсменов».
Автор: Н.Д. Гольдберг Изд.: Советский спорт, 2012 г.

Содержание

Физиологические особенности развития детей, подростков и юношей

Развитие организма человека, или онтогенез, начинается со стадии оплодотворения яйцеклетки и заканчивается только со смертью. В постнатальном (после рождения) онтогенезе человека развитие его отдельных органов и частей тела происходит неравномерно. С момента рождения до взрослого состояния высота головы увеличивается всего в 2 раза, длина туловища — в 3 раза, длина верхних конечностей — в 4 раза, а нижних — в 5 раз. В постнатальном онтогенезе различают определенные временные отрезки, называемые возрастной периодизацией. Остановимся на периодах, характерных для детей, подростков и юношей (табл. 1).

Возрастная периодизация

Период	Возраст
Новорожденные	1—10 дней
Грудной возраст	10 дней - до года
Раннее детство	1-3 года
Первое детство	4-7 лет
Второе детство	8-12 лет
Подростковый период	13-16 лет
Юношеский возраст	17-21 лет

Каждому возрастному периоду присущи свои особенности роста и развития, формирования и проявления физиологических функций, обмена веществ и его гормональной регуляции. В период первого детства имеет место увеличение скорости роста, которое называется первым ростовым скачком. Возраст от 1 года до 7 лет называют периодом нейтрального детства, поскольку в этот период девочки и мальчики почти не отличаются друг от друга по размерам и по форме тела.

Для адекватного развития детей на всех этапах онтогенеза необходимо, чтобы режим двигательной активности удовлетворял генетическую потребность в моторике и включал широкую программу обучения их двигательным навыкам.

Приход детей в спортивную секцию и тем более первые проявления специфических двигательных навыков, как правило, затрагивают период второго детства. Поэтому начиная именно с этого возрастного периода будут изложены основные вопросы, касающиеся особенностей физиологии развития детей в постнатальном онтогенезе.

Физиологическая характеристика детей периода второго детства

Период второго детства (8-12 лет — мальчики, 8-11 лет — девочки) характеризуется плавностью структурных и функциональных изменений. Снижается уровень основного обмена до 1,3-1,5 ккал/кг/ч. Заканчивается развитие костного скелета, усиленно развивается и укрепляется мышечная система. Темпы роста мальчиков с 8 до 12 лет равномерны. Ежегодно длина тела увеличивается на 4-5 см, масса тела — на 2-3 кг. До 10 лет девочки уступают в росте, но в 10-11,5 лет у девочек наступает период второго скачка роста, и с 10 до 13 лет они опережают по темпам роста мальчиков.

В деятельности ЦНС преобладают процессы возбуждения. Уровень охранительного торможения невысок. Подвижность нервных процессов низкая, при работе быстро развивается утомление.

В нервной регуляции сердца преобладает тонус симпатического нерва. ЧСС составляет 75-80 уд./мин. Ударный объем (УО) — 30-40 мл, минутный объем крови (МОК) — около 2000 мл. Масса миокарда достигает в возрасте 10-11 лет в среднем 112 г, в 11-12 лет — 127,8 г.

Объем легких увеличивается в период второго детства за счет роста альвеол. Общая емкость легких колеблется от 1800 до 3400 мл, минутный объем дыхания — от 3,8 до 4 л/мин, поглощение кислорода — от 4,8 до 5 мл/мин/кг.

Содержание гемоглобина в крови в 8-9 лет равно 130-140 г/л, кислородная емкость крови — 17,4 об%. Относительно низкая кислородная емкость крови является одним из факторов, лимитирующих снабжение организма кислородом при работе. К другим факторам относятся низкие функциональные возможности сердца, в частности небольшой прирост УО, недостаточная эффективность внешнего и внутреннего дыхания.

В первые два года периода второго детства (от 8 до 9 и до 10 лет) в эндокринном статусе организма возрастает роль гипоталамо- гипофизарной системы. Повышается чувствительность желез внутренней секреции к тройным гормонам гипофиза. Еще больше в диапазоне 9-12 лет возрастает роль биогенных аминов — адреналина, норадреналина, дофамина, являющихся секреторными продуктами симпатоадреналовой системы. Выраженный рост ее активности у девочек наступает в 12 лет, у мальчиков — за пределами второго детства. С адреналином связана мобилизация энергетических ресурсов организма. Кроме того, катехоламины повышают эффективность взаимодействия гипоталамуса с вышележащими отделами ЦНС, стимулируют гонадотропную функцию гипофиза. Рост и изменение структуры тела в периоде второго детства происходят главным образом под влиянием соматотропина (СТГ) и инсулина. Оба этих гормона в основном регулируют анаболическое направление обмена веществ. В 10— 11 лет концентрация соматотропина в крови стабилизируется до перехода в пубертатный возраст. В целом в период второго детства динамика гормональной активности обходится без выраженных скачков, и секреция гормонов удерживается на стабильном уровне.

Физиологические особенности пубертатного периода

Подростковый период-(полового созревания, пубертатный) является третьим периодом детства, когда организм находится перед новым большим физиологическим скачком количественного и качественного роста и резкой перестройки большинства органов и систем. Девочки вступают в период полового созревания раньше, чем мальчики. В соответствии с современной возрастной периодизацией диапазон подросткового возраста для девочек -12-15, мальчиков - 13-16 лет. В этом периоде в регуляцию процессов жизнедеятельности включаются новые гормоны, имеющие широкий Спектр действия на обменные процессы в органах и тканях, в том числе и в ЦНС.

К особенностям этого периода относится бурный рост организма, именуемый пубертатным скачком роста. В основе его лежит генетически детерминированное увеличение количества и размеров клеток. У девочек увеличение длины тела наступает на 1-2 года раньше, чем у мальчиков, но прирост менее выражен и составляет 8-10 см в год. У подростков Происходит преимущественный рост в длину трубчатых костей конечностей и позвонков, увеличивается масса и плотность костной ткани. Нарастание длины туловища отстает от роста нижних конечностей. Происходит рост мышечной массы, половых органов, некоторых внутренних органов, однако темпы роста последних отстают от антропометрических показателей

Рост подростков обеспечивается соматотропным гормоном (СТГ) гипофиза, гормонами надпочечников, щитовидной и поджелудочной желез. По мере повышения активности половых гормонов влияние СТГ на процессы роста уменьшается. У мальчиков андрогены надпочечников и тестикул влияют на развитие вторичных половых признаков, сперматогенез и мутацию голоса. У девочек под влиянием эстрогенов, прогестерона, фолликулостимулирующего гормона и гонадотропина обеспечивается регулярность менструального цикла - основного признака полового созревания.

В динамике подросткового периода мощность сердца увеличивается, проявляется некоторая экономичность в его деятельности - урежается ЧСС, удлиняется фаза изгнания, повышается систолический объем. Мышечная масса сердца преимущественно за счет левого желудочка обнаруживает прирост. Объем сердца у подростков 13-15 лет колеблется от 433 до 500 cm.

За счет роста легочной, развития эластической ткани, дыхательных мышц повышается функциональная мощность дыхательной системы. Объем легких от; 11 до 14 лет увеличивается в 2 раза. Функциональные показатели дыхания, количество эритроцитов и гемоглобина повышаются.

Развитие двигательных качеств происходит на фоне совершенствования моторики. В связи с нарастанием в пубертатном периоде мышечной массы увеличивается сила. Наибольший ее прирост совпадает с 14-17 годами. Качество быстроты в подростковом возрасте имеет положительную динамику - укорачивается время двигательной реакции, время одиночного движения, повышается частота движений.

В связи с морфологическим и функциональным созреванием систем жизнеобеспечения (ростом сердечной производительности, параметров внешнего дыхания, кислородной емкости крови) в подростковом возрасте повышается качество выносливости. Это обусловлено наступлением достаточной зрелости симпатоадреналовой системы, особенно у мальчиков-подростков. Кроме того, в пубертатном периоде, приобретает значение ацетилхолиновая система, ответственная за экономизацию функций организма.

Физиологическая характеристика юношеского возраста

После периода полового созревания юношеский возраст является следующим этапом развития организма на пути к зрелости. В соответствии с возрастной периодизацией к нему относят лиц 16—20 лет (девушки) и 17-21 года (юноши).

В юношеском возрасте почти заканчивается развитие, различных функциональных систем, начавшееся в подростковом периоде. Увеличивается толщина костей, укрепляется связочный аппарат, нарастает мышечная масса, которая к концу юношеского периода достигает 45% общей массы тела. В скелетных мышцах продолжается тонкая дифференцировка волокон, совершенствуется нервная регуляция мышц. ЧСС достигает уровня взрослого (66 уд./мин), увеличивается глубина дыхания, жизненная емкость легких (ЖЕЛ), МОД. В конце юношеского возраста сердце приобретает размеры сердца взрослого человека, завершается перестройка структуры миокарда. В связи с утолщением стенки левого желудочка приобретается достаточная мощность миокарда, чтобы поддерживать нормальный уровень артериального давления (АД).

В юношеском возрасте ликвидируется рассогласованность в гормональной регуляции обмена веществ и физиологических функций, наступает период половой зрелости.