Objectif : analyser les mécanismes de régulation et les caractéristiques liées à l'âge du processus respiratoire. Objectifs : 1. Considérer les mécanismes de régulation du processus respiratoire normal. 2. Caractériser les bases du fonctionnement du système respiratoire lorsque les conditions de vie changent. 3. Analyser les caractéristiques liées à l'âge du fonctionnement et de la régulation du système respiratoire.
1. Chimorécepteurs (hypercapnie (CO2), acidose (H +), hypoxémie (O2)) : a) périphériques (corps aortique, corps carotidien) ; b) central (bulbaire). 2. Mécanorécepteurs : a) étirement des poumons (n. vagus) ; b) irritant (du latin irritatio - irriter), (n. vagus) ; c) juxtaalvéolaire (juxtacapillaire), (n. vague) ; d) récepteurs des voies respiratoires supérieures (nerfs vagues, trijumeaux, glossopharyngés) e) propriocepteurs des muscles respiratoires - correspondance du résultat avec la tâche.
1. Avec l'âge – une augmentation des paramètres respiratoires (cycle respiratoire, vitesse d'inspiration et d'expiration, sensibilité des mécanismes centraux). Adultes : phases inspiratoires (dure environ 0,9 à 4,7 s) ; phase expiratoire (dure 1,2 à 6,0 s). 2. BH, caractéristiques volumétriques. 3. ! Arrêt de la croissance des indicateurs fonctionnels du processus respiratoire : garçons - années, filles - années.
§2. Régulation de la respiration et ses caractéristiques liées à l'âge
Centre respiratoire. La régulation de la respiration est assurée par le système nerveux central, dont des zones particulières déterminent automatique respiration - alterner inspiration et expiration et arbitraire respiration, apportant des changements adaptatifs dans le système respiratoire correspondant à une situation et une activité externes spécifiques. Le groupe de cellules nerveuses responsables du cycle respiratoire est appelé centre respiratoire. Le centre respiratoire est situé dans la moelle allongée, sa destruction entraîne un arrêt respiratoire. Le centre respiratoire est dans un état d'activité constante : des impulsions d'excitation y surgissent en rythme. Ces impulsions surviennent automatiquement. Même après la désactivation complète des voies centripètes menant au centre respiratoire, une activité rythmique peut y être enregistrée. L'automaticité du centre respiratoire est associée au processus métabolique qui s'y déroule. Les impulsions rythmiques sont transmises du centre respiratoire via les neurones centrifuges aux muscles intercostaux et au diaphragme, assurant une alternance séquentielle d'inspiration et d'expiration. L'activité du centre respiratoire est régulée de manière réflexive, par des impulsions provenant de divers récepteurs, et de manière humorale, changeant en fonction de la composition chimique du sang. Régulation réflexe. Les récepteurs dont l'excitation pénètre dans le centre respiratoire par des voies centripètes comprennent les chimiorécepteurs, situé dans les gros vaisseaux (artères) et répondant à une diminution de la tension en oxygène dans le sang et à une augmentation de la concentration de dioxyde de carbone, et mécanorécepteurs poumons et muscles respiratoires. La régulation de la respiration est également influencée par les récepteurs des voies respiratoires. Les récepteurs des poumons et des muscles respiratoires revêtent une importance particulière dans l'alternance d'inspiration et d'expiration ; le rapport de ces phases du cycle respiratoire, leur profondeur et leur fréquence en dépendent en grande partie. Lorsque vous inspirez, lorsque les poumons s’étirent, les récepteurs de leurs parois sont irrités. Les impulsions des récepteurs pulmonaires le long des fibres centripètes du nerf vague atteignent le centre respiratoire, inhibent le centre d'inspiration et excitent le centre d'expiration. En conséquence, les muscles respiratoires se détendent, la poitrine s'abaisse, le diaphragme prend la forme d'un dôme, le volume de la poitrine diminue et l'expiration se produit. L’expiration, à son tour, stimule par réflexe l’inspiration. Le cortex cérébral participe à la régulation de la respiration, assurant la meilleure adaptation de la respiration aux besoins de l'organisme en lien avec l'évolution des conditions environnementales et des fonctions vitales de l'organisme. Une personne peut arbitrairement, à volonté, retenir sa respiration pendant un moment, modifier le rythme et la profondeur des mouvements respiratoires. Les influences du cortex cérébral expliquent les changements préalables à la respiration chez les athlètes - un approfondissement significatif et une augmentation de la respiration avant le début de la compétition. Il est possible de développer des réflexes respiratoires conditionnés. Si vous ajoutez 5 à 7 % de dioxyde de carbone à l'air inhalé, ce qui, à une telle concentration, accélère la respiration, et accompagnez l'inhalation du son d'un métronome ou d'une cloche, alors après plusieurs combinaisons, la cloche ou le son d'un métronome seul suffira. provoquer une augmentation de la respiration. Influences humorales sur le centre respiratoire. La composition chimique du sang, en particulier sa composition gazeuse, a une grande influence sur l'état du centre respiratoire. L'accumulation de dioxyde de carbone dans le sang irrite les récepteurs des vaisseaux sanguins transportant le sang vers la tête et stimule par réflexe le centre respiratoire. D'autres produits acides entrant dans le sang agissent de manière similaire, par exemple l'acide lactique dont la teneur dans le sang augmente lors du travail musculaire. Caractéristiques de la régulation respiratoire dans l'enfance. Au moment de la naissance d'un enfant, son centre respiratoire est capable d'assurer un changement rythmique des phases du cycle respiratoire (inspiration et expiration), mais pas aussi parfaitement que chez les enfants plus âgés. Cela est dû au fait qu'au moment de la naissance, la formation fonctionnelle du centre respiratoire n'est pas encore terminée. En témoigne la grande variabilité de la fréquence, de la profondeur et du rythme de la respiration chez les jeunes enfants. L'excitabilité du centre respiratoire chez les nouveau-nés et les nourrissons est faible. Les enfants des premières années de leur vie sont plus résistants au manque d’oxygène (hypoxie) que les enfants plus âgés. La formation de l'activité fonctionnelle du centre respiratoire se produit avec l'âge. Dès l'âge de 11 ans, la capacité d'adapter la respiration aux différentes conditions de vie s'exprime déjà bien. La sensibilité du centre respiratoire au dioxyde de carbone augmente avec l'âge et atteint à l'âge scolaire approximativement le niveau des adultes. Il est à noter qu'au cours de la puberté, des troubles temporaires de la régulation respiratoire surviennent et le corps des adolescents est moins résistant au manque d'oxygène que le corps d'un adulte. Le besoin en oxygène, qui augmente à mesure que l'organisme grandit et se développe, est assuré par une meilleure régulation de l'appareil respiratoire, conduisant à une économie croissante de son activité. À mesure que le cortex cérébral mûrit, la capacité de modifier volontairement la respiration s'améliore - pour supprimer les mouvements respiratoires ou produire une ventilation maximale des poumons. Chez un adulte, lors d'un travail musculaire, la ventilation pulmonaire augmente en raison d'une respiration accrue et approfondie. Des activités telles que la course, la natation, le patinage, le ski et le cyclisme augmentent considérablement le volume de ventilation pulmonaire. Chez les personnes entraînées, les échanges gazeux pulmonaires augmentent principalement en raison d'une augmentation de la profondeur de la respiration. Les enfants, en raison des caractéristiques de leur appareil respiratoire, ne peuvent pas modifier de manière significative la profondeur de la respiration pendant un effort physique, mais augmentent plutôt leur vitesse respiratoire. La respiration déjà fréquente et superficielle chez les enfants pendant l'activité physique devient encore plus fréquente et superficielle. Cela se traduit par une efficacité de ventilation moindre, en particulier chez les jeunes enfants. Le corps d'un adolescent, contrairement à un adulte, atteint rapidement le niveau maximum de consommation d'oxygène, mais cesse également de fonctionner plus rapidement en raison de son incapacité à maintenir longtemps sa consommation d'oxygène à un niveau élevé. Les modifications volontaires de la respiration jouent un rôle important lors de la réalisation d'un certain nombre d'exercices de respiration et permettent de combiner correctement certains mouvements avec la phase respiratoire (inspiration et expiration). L'un des facteurs importants pour assurer le fonctionnement optimal du système respiratoire sous divers types de charges est la régulation du rapport inspiration/expiration. L'activité physique et mentale la plus efficace et la plus facilitante est le cycle respiratoire, dans lequel l'expiration est plus longue que l'inspiration. Apprendre aux enfants à respirer correctement lorsqu’ils marchent, courent et autres activités est l’une des tâches de l’enseignant. L’une des conditions d’une bonne respiration est de veiller au développement de la poitrine. Pour cela, une position correcte du corps est importante, en particulier lorsque l'on est assis à un bureau, lors d'exercices de respiration et d'autres exercices physiques qui développent les muscles qui font bouger la poitrine. Les sports comme la natation, l’aviron, le patinage et le ski sont particulièrement utiles à cet égard. Généralement une personne Avec une poitrine bien développée respire uniformément et correctement. Il est nécessaire d'apprendre aux enfants à marcher et à se tenir debout dans une posture droite, car cela contribue à dilater la poitrine, facilite le fonctionnement des poumons et assure une respiration plus profonde. Lorsque le corps est plié, moins d’air pénètre dans le corps. La position correcte du corps des enfants lors de diverses activités contribue à dilater la poitrine et facilite la respiration profonde. Au contraire, lorsque le corps est plié, les conditions inverses sont créées, l'activité normale des poumons est perturbée, ils absorbent moins d'air, et en même temps d'oxygène. Dans le processus d'éducation physique, une grande attention est accordée à l'éducation des enfants et des adolescents à une bonne respiration par le nez dans un état de repos relatif, pendant les activités de travail et la réalisation d'exercices physiques. Les exercices de respiration, la natation, l’aviron, le patinage et le ski contribuent notamment à améliorer la respiration. Les exercices de respiration présentent également de grands avantages pour la santé. Lorsque vous inspirez calmement et profondément, la pression intrathoracique diminue à mesure que le diaphragme descend. Le flux de sang veineux vers l'oreillette droite augmente, ce qui facilite le travail du cœur. Le diaphragme, qui descend lors de l'inhalation, masse le foie et les organes abdominaux supérieurs, aide à en éliminer les produits métaboliques et du foie - le sang stagnant veineux et la bile. Lors d'une expiration profonde, le diaphragme monte, ce qui augmente l'écoulement du sang veineux des membres inférieurs, du bassin et de l'abdomen. De ce fait, la circulation sanguine est facilitée. Dans le même temps, avec une expiration profonde, un léger massage du cœur se produit et son apport sanguin s'améliore. Dans les exercices de respiration, il existe trois principaux types de respiration, appelés selon la forme d'exécution - respiration thoracique, abdominale et complète. Considéré comme le plus bénéfique pour la santé pleine respiration. Il existe différents exercices de respiration. Il est recommandé de réaliser ces complexes jusqu'à 3 fois par jour, au moins une heure après les repas. Importance hygiénique de l’air intérieur. La pureté de l'air et ses propriétés physiques et chimiques sont d'une grande importance pour la santé et les performances des enfants et des adolescents. Le séjour des enfants et des adolescents dans une pièce poussiéreuse et mal ventilée entraîne non seulement une détérioration de l'état fonctionnel de l'organisme, mais également de nombreuses maladies. On sait que dans les pièces fermées, mal ventilées et aérées, simultanément à une augmentation de la température de l'air, ses propriétés physico-chimiques se détériorent fortement. Le corps humain n'est pas indifférent à la teneur en ions positifs et négatifs de l'air. Dans l'air atmosphérique, le nombre d'ions positifs et négatifs est presque égal : les ions légers prédominent nettement sur les lourds. Des études ont montré que la lumière et les ions négatifs ont un effet bénéfique sur l'homme et que leur nombre dans les zones de travail diminue progressivement. Les ions positifs et lourds commencent à prédominer, ce qui déprime la vie humaine. Dans les écoles, avant les cours, 1 cm 3 d'air contient environ 467 ions légers et 10 000 ions lourds, et à la fin de la journée scolaire, le nombre des premiers diminue à 220 et celui des seconds augmente à 24 000. L'effet physiologique bénéfique Les ions négatifs de l'air étaient à la base de l'utilisation de l'ionisation artificielle de l'air des locaux fermés des institutions pour enfants et des gymnases. Des séances de courte durée (10 minutes) dans une pièce où 1 cm 3 d'air contiennent 450 à 500 000 ions légers produits par un ioniseur d'air spécial ont non seulement un effet positif sur les performances, mais ont également un effet durcissant. Parallèlement à la détérioration de la composition ionique, à l'augmentation de la température et de l'humidité de l'air dans les salles de classe, la concentration de dioxyde de carbone augmente, l'ammoniac et diverses substances organiques s'accumulent. La détérioration des propriétés physico-chimiques de l'air, notamment dans les pièces de hauteur réduite, entraîne une détérioration significative des performances des cellules du cortex cérébral humain. Du début à la fin des cours, la poussière de l'air et sa contamination bactérienne augmentent, surtout si le nettoyage humide et la ventilation des locaux ont été mal effectués avant le début des cours. Le nombre de colonies de micro-organismes dans 1 m 3 d'air dans de telles conditions à la fin des cours de la deuxième équipe augmente de 6 à 7 fois, ainsi qu'une microflore inoffensive, il contient également des pathogènes. Pour une hauteur de pièce de 3,5 m, il faut au moins 1,43 m 2 par élève. La réduction de la hauteur des locaux pédagogiques et résidentiels (internat) nécessite une augmentation de la surface par élève. Avec une hauteur de pièce de 3 m, un minimum de 1,7 m 2 est requis par élève, et avec une hauteur de 2,5 m - 2,2 m 2. Étant donné que pendant le travail physique (cours d'éducation physique, travail en atelier), la quantité de dioxyde de carbone libérée par les élèves augmente de 2 à 3 fois, le volume d'air requis qui doit être fourni dans le gymnase et les ateliers augmente en conséquence jusqu'à 10-15 m 3 . En conséquence, la superficie par étudiant augmente. Le besoin physiologique des enfants en air pur est assuré par l'installation d'un système de ventilation centralisé et d'aérations ou d'impostes. Le flux d'air dans la pièce et son changement se font naturellement. L'échange d'air se produit à travers les pores des matériaux de construction, les fissures dans les cadres de fenêtres et les portes en raison de la différence de température et de pression à l'intérieur et à l'extérieur de la pièce. Cependant, cet échange est limité et insuffisant. Le dispositif de ventilation artificielle d'alimentation et d'extraction dans les institutions pour enfants ne s'est pas justifié. Par conséquent, le dispositif de ventilation centrale par aspiration avec une large aération - un afflux d'air atmosphérique - s'est répandu. La partie ouvrante des fenêtres (impostes, aérations) de chaque pièce dans sa superficie totale doit représenter au moins 1:50 (de préférence 1:30) de la surface au sol. Les impostes sont plus adaptées à la ventilation, car leur surface est plus grande et l'air extérieur circule vers le haut à travers elles, ce qui assure un échange d'air efficace dans la pièce. La ventilation est 5 à 10 fois plus efficace que d'habitude. Avec une ventilation traversante, la teneur en micro-organismes dans l'air intérieur diminue également fortement. Les normes et règles en vigueur prévoient une ventilation naturelle par aspiration à raison d'un seul échange par heure. On suppose que le volume d'air restant est évacué par les locaux de loisirs, suivi par l'évacuation des installations sanitaires et par les sorbonnes des laboratoires de chimie. Dans les ateliers, le débit d'air doit fournir 20 m 3 / h, dans les gymnases - 80 m 3 / h par élève. Des sorbonnes supplémentaires sont installées dans les laboratoires chimiques et physiques et dans l'atelier de menuiserie. Afin de lutter contre la poussière, un nettoyage général doit être effectué au moins une fois par mois, notamment en lavant les panneaux, les radiateurs, les rebords de fenêtres, les portes et en essuyant soigneusement les meubles. Microclimat. La température, l'humidité et la vitesse de l'air (force de refroidissement) dans une salle de classe caractérisent son microclimat. L'importance d'un microclimat optimal pour la santé et la performance des étudiants et des enseignants n'est pas moindre que d'autres paramètres de l'état sanitaire et de l'entretien des locaux pédagogiques des écoles et des écoles professionnelles. En raison de l'augmentation des températures de l'air extérieur et intérieur, les écoliers ont constaté une diminution de leurs performances. À différentes saisons de l’année, les enfants et les adolescents présentent des changements particuliers en termes d’attention et de mémoire. La relation entre les fluctuations de la température de l'air extérieur et les performances des enfants a servi en partie de base à l'établissement des dates de début et de fin de l'année scolaire. La meilleure période pour étudier est considérée comme l’automne et l’hiver. Pendant les heures de classe, même avec des températures extérieures négatives, la température dans les salles de classe augmente déjà de 4° avant la grande récréation, et à la fin des cours - de 5,5°. Les fluctuations de température affectent naturellement l'état thermique des élèves, ce qui se traduit par des changements de température de la peau des extrémités (pieds et mains). La température de ces parties du corps augmente avec la température de l’air. Les températures élevées dans les salles de classe (jusqu'à 26°) entraînent une pression sur les processus de thermorégulation et une diminution des performances. Dans de telles conditions, les performances mentales des élèves à la fin des cours diminuent fortement. L'influence des conditions de température sur les performances des élèves pendant l'éducation physique et le travail est encore plus évidente. Dans les locaux des écoles, internats, internats dans les écoles, écoles professionnelles avec une humidité relative de 40 à 60 % et une vitesse de l'air ne dépassant pas 0,2 m/s, sa température est normalisée en fonction des régions climatiques (tableau 19 ). La température de l'air dans la pièce, verticalement et horizontalement, est réglée entre 2 et 3°C. La basse température de l'air dans la salle de sport, les ateliers et les locaux de loisirs correspond au type d'activité des enfants et adolescents dans ces locaux.
Pendant les cours, il convient de veiller particulièrement au confort thermique des élèves assis au premier rang des fenêtres, de respecter strictement les écarts établis et de ne pas asseoir les enfants à proximité de radiateurs (poêles). Dans les écoles équipées de vitrages à bandes, l'espace entre la première rangée de bureaux et les fenêtres en hiver doit être augmenté à 1,0-1,2 m. En raison de la faible résistance thermique du verre et de la grande perméabilité à l'air des cadres de fenêtres, la grande surface vitrée de le mur extérieur en hiver devient une source de rayonnement puissant et de refroidissement par convection. Déjà à une température de l'air extérieur inférieure à -15°C, la température de la surface intérieure du verre descend en moyenne à 6-10°C et sous l'influence du vent à 0°C. Exigences hygiéniques pour le chauffage des écoles. Parmi les systèmes de chauffage central existants dans les institutions pour enfants, un système de chauffage à eau basse pression est utilisé. Ce chauffage, lors de l'utilisation d'appareils à grande capacité thermique, assure une température de l'air uniforme dans la pièce tout au long de la journée, ne rend pas l'air trop sec et élimine la sublimation des poussières sur les appareils de chauffage. Les fours hollandais, qui ont une capacité thermique élevée, sont utilisés comme appareils de chauffage local. Les fourneaux sont allumés depuis les couloirs la nuit et les canalisations sont fermées au plus tard 2 heures avant l'arrivée des étudiants.
La respiration est un processus d'échange constant de gaz entre le corps et l'environnement, nécessaire à la vie. La respiration assure un apport constant d'oxygène à l'organisme, nécessaire à la mise en œuvre des processus oxydatifs, qui sont source d'énergie. Sans accès à l’oxygène, la vie ne dure que quelques minutes. Les processus oxydatifs produisent du dioxyde de carbone, qui doit être éliminé du corps.
^ Le concept de respiration comprend les processus suivants :
1. respiration externe– échanges gazeux entre le milieu extérieur et les poumons – ventilation pulmonaire ;
2. échange de gaz dans les poumons entre l'air alvéolaire et le sang capillaire - respiration pulmonaire;
3. transport de gaz par le sang, transfert d'oxygène des poumons vers les tissus et du dioxyde de carbone vers les poumons ;
4. échange de gaz dans les tissus;
5. respiration interne ou tissulaire– les processus biologiques se produisant dans les mitochondries des cellules.
Le système respiratoire humain est constitué de :
1) les voies respiratoires, qui comprennent la cavité nasale, le nasopharynx, le larynx, la trachée et les bronches ;
2) poumons - constitués de bronchioles, de sacs alvéolaires et richement alimentés en branches vasculaires ;
3) le système musculo-squelettique, qui assure les mouvements respiratoires : il comprend les côtes, les muscles intercostaux et autres muscles auxiliaires, ainsi que le diaphragme.
Avec la croissance et le développement du corps Le volume pulmonaire augmente. Les poumons chez les enfants se développent principalement en raison d'une augmentation du volume des alvéoles (chez les nouveau-nés, le diamètre des alvéoles est de 0,07 mm, chez un adulte, il atteint 0,2 mm. Jusqu'à 3 ans, croissance accrue des poumons et différenciation de leurs éléments individuels se produit. Le nombre d’alvéoles à l’âge de 8 ans atteint le nombre d’alvéoles chez un adulte. À l’âge de 3 à 7 ans, le taux de croissance des poumons diminue. Une croissance particulièrement intense des poumons est observée entre 12 et 16 ans. ans. Le poids des deux poumons à 9-10 ans est de 395 g, et chez les adultes, il est de près de 1000 g. Le volume pulmonaire à l'âge de 12 ans, il augmente 10 fois par rapport au volume des poumons d'un nouveau-né, et par le fin de la puberté - 20 fois (principalement en raison d'une augmentation du volume des alvéoles.) Les échanges gazeux dans les poumons changent en conséquence, une augmentation de la surface totale des alvéoles entraîne une augmentation des capacités de diffusion des poumons.
À l'âge de 8-12 ans, cela se produit maturation douce des structures morphologiques des poumons et développement physique du corps. Or, entre 8 et 9 ans de vie, l’allongement de l’arbre bronchique l’emporte sur son expansion. En conséquence, la diminution de la résistance dynamique des voies respiratoires ralentit et, dans certains cas, il n'y a pas de dynamique de résistance trachéobronchique. Les fréquences respiratoires volumétriques évoluent également progressivement, avec une tendance à augmenter avec l’âge. Les propriétés élastiques des poumons et du tissu thoracique subissent des changements qualitatifs entre 8 et 12 ans. Leur extensibilité augmente.
Fréquence respiratoire chez les enfants de 8 à 12 ans, elle varie de 22 à 25 respirations par minute sans dépendance évidente à l'âge. Le volume courant augmente de 143 à 220 ml chez les filles et de 167 à 214 ml chez les garçons. Dans le même temps, le volume respiratoire infime chez les garçons et les filles ne présente pas de différences significatives. Elle diminue progressivement chez les enfants de 8 à 9 ans et n'évolue pratiquement pas entre 10 et 11 ans. La diminution de la ventilation relative entre 8 et 9 ans et sa tendance à la baisse de 11 à 12 ans indiquent une hyperventilation relative chez les enfants plus jeunes par rapport aux plus âgés. L'augmentation des volumes pulmonaires statiques est plus prononcée chez les filles de 10 à 11 ans et chez les garçons de 10 à 12 ans.
Des indicateurs tels que la durée de l'apnée, la ventilation pulmonaire maximale (VVM), la capacité vitale sont déterminés chez les enfants à partir de 5 ans, lorsqu'ils peuvent réguler consciemment leur respiration.
Capacité vitale des poumons (VC) Il y a 3 à 5 fois moins d'enfants d'âge préscolaire que d'adultes et 2 fois moins d'enfants en âge d'aller à l'école primaire. À l'âge de 7-11 ans, le rapport entre la capacité vitale et le poids corporel (indice vital) est de 70 ml/kg (chez un adulte - 80 ml/kg).
Volume respiratoire minute (MRV) augmente progressivement tout au long de l’âge préscolaire et primaire. En raison de la fréquence respiratoire élevée chez les enfants, cet indicateur est moins en retard par rapport aux valeurs adultes : à 4 ans - 3,4 l/min, à 7 ans - 3,8 l/min, à 11 ans - 4-6 l/min.
Durée de l'apnée chez les enfants est faible, car ils ont un taux métabolique très élevé, un besoin élevé en oxygène et une faible adaptation aux conditions anaérobies. Leur teneur en oxyhémoglobine dans le sang diminue très rapidement et déjà lorsque sa teneur dans le sang est de 90 à 92 %, l'apnée s'arrête (chez l'adulte, l'apnée s'arrête à une teneur en oxyhémoglobine nettement inférieure - 80 à 85 %, et chez les athlètes adaptés - même à 50-60%). La durée de la rétention respiratoire à l'inspiration (test de Stange) à l'âge de 7 à 11 ans est d'environ 20 à 40 s (chez l'adulte - 30 à 90 s) et à l'expiration (test de Genchi) - 15 à 20 s (en adultes - 35-40 s ).
Ordre de grandeur La MVL n'atteint que 50 à 60 l/min à l'âge de l'école primaire (chez les adultes non entraînés, elle est d'environ 100 à 140 l/min et chez les athlètes, elle est de 200 l/min ou plus).
Indicateurs de l'état fonctionnel des voies respiratoires et du tissu pulmonaire changement en lien étroit avec les changements dans les caractéristiques anthropométriques du corps des enfants à ce stade de l’ontogenèse. C'est pendant la période de transition de la « deuxième enfance » à l'adolescence (pour les filles à 11-12 ans, pour les garçons à partir de 12 ans) qu'elle est la plus prononcée. Le gradient de ventilation baso-apical, qui caractérise la répartition inégale des gaz dans les poumons, reste plus faible chez les enfants de moins de 9 ans que chez les adultes. À l’âge de 10-11 ans, un gradient important d’apport sanguin est révélé entre les zones supérieure et inférieure des poumons. Il existe une grande hétérogénéité du taux de ventilation (débit sanguin dans les zones inférieures des poumons) et une tendance à augmenter avec l'âge.
En raison d’une respiration superficielle et d’une quantité relativement importante d’« espace mort » l'efficacité respiratoire chez les enfants est faible. Moins d’oxygène passe de l’air alvéolaire dans le sang et beaucoup d’oxygène se retrouve dans l’air expiré. En conséquence, la capacité en oxygène du sang est faible - 13-15 vol.% (chez les adultes - 19-20 vol.%).
Cependant, au cours de recherches, il a été constaté que lorsque les garçons de 8 et 12 ans s'adaptent à une activité physique dosée, sous l'influence d'un travail d'intensité modérée, la ventilation pulmonaire augmente, la consommation d'oxygène augmente sensiblement et l'efficacité respiratoire augmente. Il a été démontré que l'activité physique entraînait une certaine redistribution des valeurs des volumes d'air courants régionaux, leur plus grande charge fonctionnelle des zones supérieures des poumons.
Dans le processus de développement de l'âge l'efficacité des échanges gazeux dans les poumons augmente, l'absorption d'oxygène augmente à 3,9 % et les émissions de dioxyde de carbone à 3,8 %. Les valeurs relatives de la consommation d'oxygène continuent de diminuer, plus particulièrement à 9 ans - 4,9 ml/(min×kg), à 11 ans, le chiffre est de 4,6 ml/(min×kg) chez les filles et de 4,85 ml/(min × kg) pour les garçons. La teneur relative en oxygène dans le sang chez les enfants âgés de 9 à 12 ans est 1/4 de celle des nourrissons et 1/2 de celle des enfants de 4 à 7 ans. Cependant, la quantité d'oxygène physiquement soluble dans le sang augmente avec l'âge (pour les enfants de 7 ans, elle ne dépassait pas 90 mmHg, pour les 8-10 ans, elle était de 93-97 mmHg).
Différences de sexe des indicateurs fonctionnels du système respiratoire apparaissent dès les premiers signes de la puberté (chez les filles à partir de 10-11 ans, chez les garçons à partir de 12 ans). Le développement inégal de la fonction respiratoire des poumons reste une caractéristique de cette étape du développement individuel du corps de l’enfant.
Entre 8 et 9 ans de vie, dans le contexte d'une croissance accrue de l'arbre bronchique, la ventilation alvéolaire relative des poumons et la teneur relative en oxygène dans le sang diminuent considérablement. De manière caractéristique, le taux de développement de la fonction respiratoire diminue pendant la période prépubère et s'intensifie à nouveau au début de la prépuberté. Après 10 ans, après la relative stabilisation des indicateurs fonctionnels, leurs transformations liées à l'âge s'intensifient : les volumes pulmonaires et la conformation pulmonaire augmentent, les valeurs relatives de la ventilation pulmonaire et de l'absorption d'oxygène par les poumons diminuent encore plus, les indicateurs fonctionnels commencent à différer en garçons et filles.
^ Mécanisme de régulation respiratoire assez compliqué. Le centre respiratoire assure un changement rythmique des phases du cycle respiratoire en raison de la fermeture de la signalisation des organes respiratoires et des récepteurs vasculaires. Le centre respiratoire a des connexions bien développées avec toutes les parties du système nerveux central, grâce auxquelles son activité peut être combinée avec l'activité de n'importe quelle partie du système nerveux central. Cela garantit la restructuration de l'activité du centre respiratoire et l'adaptation du processus respiratoire aux fonctions vitales changeantes du corps. Dans la régulation de la respiration, les mécanismes neuro-réflexes jouent un rôle prédominant. Les facteurs humoraux n'agissent pas directement sur le centre respiratoire, mais par l'intermédiaire de chimiorécepteurs périphériques et centraux. Le rôle du cortex cérébral dans la régulation de la respiration a été révélé.
Au moment de la naissance mécanismes centraux régulant la respiration sont fournis par les structures réticumérales du pont, le cortex sensoriel et un certain nombre de formations du système limbique ; au cours du développement postnatal ultérieur, de nouvelles structures sont incluses dans la régulation de la fonction respiratoire : le complexe parafiscicuméral du thalamus optique, le postérieur et hypothalamus latéral. La section effectrice du système respiratoire fonctionnel prend forme et atteint sa maturité entre la 24e et la 28e semaine d'embryogenèse. Le glomus chimiorécepteur du nouveau-né est très sensible aux changements de pO2 et de pCO2 dans le sang, ce qui indique une maturité suffisante du glomus lui-même et des voies nerveuses qui en découlent. Une fonction automatisée telle que la respiration commence à s'améliorer dès les premiers jours de la vie, non seulement grâce au développement continu de synapses et de nouvelles connexions, mais également grâce à la formation rapide de réactions réflexes conditionnées. Ils assurent la meilleure adaptation du corps de l’enfant à l’environnement.
Dès les premières heures de la vie, les enfants réagissent en augmentant la ventilation à une baisse de la pO2 sanguine et en diminuant la ventilation à l'oxygène inhalé. Contrairement aux adultes, la réaction aux fluctuations de l'oxygène dans le sang chez les nouveau-nés est insignifiante et non persistante. Avec l’âge, une augmentation du volume courant devient d’une grande importance pour améliorer la ventilation pulmonaire. À l'âge préscolaire et primaire, une augmentation de la ventilation pulmonaire est obtenue principalement en raison d'une augmentation de la respiration. Chez les adolescents, le manque d’oxygène dans l’air inhalé entraîne une augmentation du volume courant, et seulement la moitié d’entre eux présentent également une augmentation de la fréquence respiratoire. La réaction du centre respiratoire aux modifications de la concentration de dioxyde de carbone dans l'air alvéolaire et de sa teneur dans le sang artériel change également au cours de l'ontogenèse et atteint le niveau des adultes à l'âge scolaire. Pendant la puberté, des troubles temporaires de la régulation respiratoire surviennent et le corps des adolescents est moins résistant au manque d'oxygène ; que le corps d'un adulte. Le besoin en oxygène, qui augmente à mesure que l'organisme grandit et se développe, est assuré par une meilleure régulation de l'appareil respiratoire, conduisant à une économie croissante de son activité. À mesure que le cortex cérébral mûrit, la capacité de modifier volontairement la respiration s'améliore - pour supprimer les mouvements respiratoires ou produire une ventilation maximale des poumons.
Chez un adulte, lors d'un travail musculaire, la ventilation pulmonaire augmente en raison d'une respiration accrue et approfondie. Des activités telles que la course, la natation, le patinage, le ski et le cyclisme augmentent considérablement le volume de ventilation pulmonaire. Chez les personnes entraînées, les échanges gazeux pulmonaires augmentent principalement en raison d'une augmentation de la profondeur de la respiration. Les enfants, en raison des caractéristiques de leur appareil respiratoire, ne peuvent pas modifier de manière significative la profondeur de la respiration pendant l'activité physique, mais augmentent plutôt leur vitesse respiratoire. La respiration déjà fréquente et superficielle chez les enfants pendant l'activité physique devient encore plus fréquente et superficielle. Cela se traduit par une efficacité de ventilation moindre, en particulier chez les jeunes enfants. Le corps d'un adolescent, contrairement à un adulte, atteint rapidement le niveau maximum de consommation d'oxygène, mais cesse également de fonctionner plus rapidement en raison de son incapacité à maintenir longtemps sa consommation d'oxygène à un niveau élevé. Les modifications volontaires de la respiration jouent un rôle important lors de la réalisation d'un certain nombre de mouvements respiratoires et permettent de combiner correctement certains d'entre eux avec la phase respiratoire (inspiration et expiration).
L'un des facteurs importants pour assurer le fonctionnement optimal du système respiratoire sous divers types de charges est la régulation du rapport inspiration/expiration. L'activité physique et mentale la plus efficace et la plus facilitante est le cycle respiratoire, dans lequel l'expiration est plus longue que l'inspiration. Apprendre aux enfants à respirer correctement lorsqu’ils marchent, courent et autres activités est l’une des tâches de l’enseignant. L'une des conditions d'une bonne respiration est de veiller au développement de la poitrine, car la durée et l'amplitude du cycle respiratoire dépendent de l'action de facteurs externes et des propriétés internes du système poumons-poitrine. Pour cela, un positionnement correct du corps est important, notamment en position assise à un bureau, lors d'exercices de respiration et d'autres exercices physiques qui développent les muscles qui font bouger la poitrine.
Les sports comme la natation, l’aviron, le patinage et le ski sont particulièrement utiles à cet égard. En règle générale, une personne avec une poitrine bien développée respire régulièrement et correctement. Il est nécessaire d'apprendre aux enfants à marcher et à se tenir debout avec une posture correcte, car cela contribue à dilater la poitrine, facilite le fonctionnement des poumons et assure une respiration plus profonde. Lorsque le corps est plié, moins d’air pénètre dans le corps. La position correcte du torse des enfants lors de divers types d'activités favorise l'expansion de la poitrine et assure une respiration profonde. Au contraire, lorsque le corps est plié, les conditions inverses se créent, l'activité normale des poumons est perturbée, ils absorbent moins d'air, et en même temps d'oxygène, ce qui réduit la résistance du corps aux facteurs environnementaux défavorables.
Système respiratoire chez les personnes âgées . Des processus atrophiques sont observés dans la membrane muqueuse des organes respiratoires, des modifications dystrophiques et fibreuses-sclérotiques dans le cartilage de l'arbre trachéobronchique. Les parois des alvéoles s'amincissent, leur élasticité diminue et la membrane s'épaissit. La structure de la capacité pulmonaire totale change considérablement : la capacité vitale diminue, le volume résiduel augmente. Tout cela perturbe les échanges gazeux pulmonaires et réduit l'efficacité de la ventilation. Un trait caractéristique des changements liés à l'âge est le fonctionnement intense du système respiratoire. Cela se traduit par une augmentation de l'équivalent ventilation, une diminution du taux d'utilisation de l'oxygène, une augmentation de la fréquence respiratoire et de l'amplitude des fluctuations respiratoires de la pression transpulmonaire.
Avec l'âge, la fonctionnalité du système respiratoire est limitée. À cet égard, la diminution liée à l’âge de la ventilation maximale des poumons, des niveaux maximaux de pression transpulmonaire et du travail respiratoire est révélatrice. Chez les personnes âgées et les personnes âgées, les valeurs maximales des indicateurs de ventilation diminuent clairement dans des conditions de fonctionnement intense en cas d'hypoxie, d'hypercapnie et d'activité physique. Concernant les causes de ces troubles, il convient de noter des modifications du système musculo-squelettique de la poitrine - ostéochondrose colonne thoracique, ossification des cartilages costaux, modifications dégénératives-dystrophiques des articulations costovertébrales, processus atrophiques et fibreux-dystrophiques dans les muscles respiratoires. Ces changements entraînent une modification de la forme de la poitrine et une diminution de sa mobilité.
L'une des raisons les plus importantes des modifications de la ventilation pulmonaire liées à l'âge et de son fonctionnement tendu est une violation de la perméabilité bronchique due à des modifications anatomiques et fonctionnelles de l'arbre bronchique (infiltration des parois des bronches par des lymphocytes et des plasmocytes, sclérose de des parois bronchiques, apparition de mucus dans la lumière des bronches, dégonflement de l'épithélium, déformation des bronches due à une prolifération péribronchique du tissu conjonctif). La détérioration de l'obstruction bronchique est également associée à une diminution de l'élasticité des poumons (la traction élastique des poumons diminue). Une augmentation du volume des voies respiratoires et, par conséquent, de l'espace mort, accompagnée d'une diminution correspondante de la proportion de ventilation alvéolaire, aggrave les conditions d'échange gazeux dans les poumons. Caractérisé par une diminution de la tension en oxygène et une augmentation de la tension en dioxyde de carbone dans le sang artériel, qui est causée par une augmentation des gradients alvéolo-artériels de ces gaz et reflète une violation des échanges gazeux pulmonaires au stade air alvéolaire - sang capillaire. Les causes de l'hypoxémie artérielle au cours du vieillissement comprennent une ventilation inégale, une inadéquation entre la ventilation et le flux sanguin dans les poumons, une augmentation des shunts anatomiques et une diminution de la surface de diffusion avec une diminution de la capacité de diffusion des poumons. Parmi ces facteurs, l’écart entre ventilation et perfusion pulmonaire est crucial. En raison de l'affaiblissement du réflexe de Hering-Breuer, les relations réciproques entre les neurones expiratoires et inspiratoires sont perturbées, ce qui contribue à une augmentation des arythmies respiratoires.
Les changements qui en résultent entraînent une diminution des capacités d'adaptation du système respiratoire, jusqu'à l'apparition d'une hypoxie, qui augmente fortement dans les situations stressantes et les processus pathologiques de l'appareil respiratoire externe.
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VI. Caractéristiques du système digestif liées à l'âge
et MÉTABOLISME
Digestion est le processus de décomposition des structures alimentaires en composants qui ont perdu leur spécificité d'espèce et peuvent être absorbés dans le tractus gastro-intestinal. Dans le même temps, la valeur plastique et énergétique des nutriments est préservée. Une fois dans le sang et la lymphe, les nutriments entrent dans le métabolisme du corps et sont absorbés par ses tissus. Par conséquent, la digestion fournit de la nutrition au corps et y est étroitement liée.
Pendant la période de développement intra-utérin, les fonctions des organes digestifs sont mal exprimées en raison du manque de stimuli alimentaires qui stimulent la sécrétion de leurs glandes. Le liquide amniotique, que le fœtus avale à partir de la seconde moitié de la période de développement intra-utérin, est un faible irritant pour les glandes digestives. En réponse à cela, ils sécrètent une sécrétion qui digère une petite quantité de protéines contenues dans le liquide amniotique. La fonction sécrétoire des glandes digestives se développe intensément après la naissance sous l'influence de l'effet irritant de nutriments qui provoquent une sécrétion réflexe des sucs digestifs.
Il existe une alimentation lactotrophique, artificielle et mixte. Avec le type de nutrition lactotrophique, les nutriments contenus dans le lait sont hydrolysés par des enzymes, suivi d'un rôle toujours croissant de la propre digestion. Le renforcement de l'activité sécrétoire des glandes digestives se développe progressivement et s'accentue fortement lorsque les enfants passent à une alimentation mixte et surtout artificielle.
Avec la transition vers une consommation d'aliments denses, leur broyage, leur mouillage et la formation d'un bol alimentaire, obtenu par la mastication, deviennent particulièrement importants. La mastication devient efficace relativement tard, entre 1,5 et 2 ans. Dans les premiers mois après la naissance dents sont situés sous la muqueuse des gencives. L'éruption des dents primaires se produit du 6ème au 30ème mois dans une certaine séquence de dents différentes. Les dents de lait sont remplacées par des dents permanentes entre 5-6 et 12-13 ans. Lors de l'éruption des dents de lait, les mouvements de mastication sont faibles et arythmiques ; avec l'augmentation du nombre de dents, ils deviennent rythmés et leur force, leur durée et leur caractère s'adaptent aux propriétés de l'aliment mâché. À la puberté, le développement des dents prend fin, à l’exception des troisièmes molaires (dents de sagesse), qui éclatent entre 18 et 25 ans.
Avec l'apparition des dents de lait, l'enfant commence à produire une salivation prononcée. Elle s'intensifie au cours de la première année de vie et continue de s'améliorer en quantité et en composition de la salive avec l'augmentation de la variété alimentaire.
Chez les nouveau-nés estomac Il a une forme ronde et est situé horizontalement. Vers 1 an, il devient oblong et acquiert une position verticale. La forme caractéristique des adultes se forme entre 7 et 11 ans. La muqueuse gastrique des enfants est moins plissée et plus fine que celle des adultes, contient moins de glandes et dans chacune d'elles le nombre de glaulocytes est inférieur à celui des adultes. Avec l'âge, le nombre total de glandes et leur nombre pour 1 mm 2 de muqueuse augmentent. Le suc gastrique est plus pauvre en enzymes, leur activité est encore faible. Cela rend la digestion des aliments difficile. Faible teneur en acide chlorhydrique réduit les propriétés bactéricides du suc gastrique, ce qui entraîne de fréquentes maladies gastro-intestinales chez les enfants.
Glandes intestin grêle, comme les glandes de l’estomac, elles ne sont pas pleinement développées fonctionnellement. La composition du suc intestinal chez un enfant est la même que chez un adulte, mais le pouvoir digestif des enzymes est bien moindre. Il augmente simultanément avec une augmentation de l'activité des glandes gastriques et une augmentation de l'acidité de son jus. Le pancréas sécrète également moins de sucs actifs. Les intestins de l’enfant sont caractérisés par un péristaltisme actif et très instable. Elle peut facilement s'intensifier sous l'influence d'une irritation locale (prise alimentaire, sa fermentation dans les intestins) et de diverses influences extérieures. Ainsi, une surchauffe générale de l'enfant, une stimulation sonore aiguë (cris, coups) et une augmentation de son activité motrice entraînent une augmentation du péristaltisme. Étant donné que les enfants ont une longueur intestinale relativement grande et un mésentère long, mais faible et facilement extensible, il existe un risque de volvulus intestinal. La fonction motrice du tractus gastro-intestinal devient la même que chez les adultes vers 3-4 ans.
À l'âge préscolaire, les fonctions se développent intensément pancréas et foie enfant. À l'âge de 6-9 ans, l'activité des glandes du tube digestif augmente considérablement et les fonctions digestives s'améliorent. La différence fondamentale entre la digestion dans le corps d’un enfant et celui d’un adulte est qu’il n’y a qu’une digestion pariétale et qu’il n’y a pas de digestion intracavitaire des aliments.
L'insuffisance des processus d'absorption dans l'intestin grêle est dans une certaine mesure compensée par la possibilité d'absorption dans l'estomac, qui persiste chez les enfants jusqu'à 10 ans.
Fonctionnalité processus métaboliques dans le corps d'un enfant est la prédominance des processus anabolisants (assimilation) sur les processus cataboliques (dissimilation). Un corps en pleine croissance a besoin de niveaux accrus de nutriments, notamment de protéines. Typique pour les enfants bilan azoté positif, c'est-à-dire que l'apport d'azote dans le corps dépasse son excrétion.
L’utilisation d’aliments nutritifs va dans deux directions :
Assurer la croissance et le développement du corps (fonction plastique)
Assurer l’activité motrice (fonction énergétique).
En raison de la forte intensité des processus métaboliques, les enfants se caractérisent par des besoin d'eau et de vitamines. Le besoin relatif en eau (pour 1 kg de poids corporel) diminue avec l'âge et la valeur quotidienne absolue de la consommation d'eau augmente : à l'âge de 1 an, il faut 0,8 l, à 4 ans - 1 l, à 7-10 ans 1,4 l, à 11-14 ans - 1,5 l.
Dans l'enfance, un apport constant dans l'organisme est également nécessaire. minéraux : pour la croissance osseuse (calcium, phosphore), pour assurer les processus d'excitation des tissus nerveux et musculaires (sodium et potassium), pour la formation de l'hémoglobine (fer), etc.
Échange d'énergie chez les enfants d'âge préscolaire et primaire de manière significative (presque 2 fois) supérieur au taux métabolique chez l'adulte, diminue plus fortement au cours des cinq premières années et moins sensiblement tout au long de la vie ultérieure. La consommation énergétique quotidienne augmente avec l'âge : à 4 ans - 2000 kcal, à 7 ans - 2400 kcal, à 11 ans - 2800 kcal.
^ VII. Caractéristiques liées à l'âge du système endocrinien
Le système endocrinien joue un rôle important dans la régulation des fonctions corporelles. Les organes de ce système sont glandes endocrines - sécrètent des substances spéciales (hormones) qui ont un effet significatif et spécialisé sur le métabolisme, la structure et le fonctionnement des organes et des tissus. Les hormones modifier la perméabilité des membranes cellulaires, donnant accès aux cellules des nutriments et des substances régulatrices. Ils agissent directement sur l'appareil génétique des noyaux cellulaires, régulant la lecture des informations héréditaires, améliorant la synthèse de l'ARN et, par conséquent, les processus de synthèse des protéines et des enzymes dans l'organisme. Avec la participation d'hormones, des processus d'adaptation à diverses conditions environnementales, y compris des situations stressantes, se forment dans l'organisme en développement.
Les glandes endocrines humaines sont de petite taille, ont une très petite masse (de quelques fractions de gramme à plusieurs grammes) et sont richement alimentées en vaisseaux sanguins. Le sang leur apporte les matériaux de construction nécessaires et emporte les sécrétions chimiquement actives. Un vaste réseau de fibres nerveuses s'approche des glandes endocrines ; leur activité est constamment contrôlée par le système nerveux.
Même avant la naissance de l'enfant, certaines glandes endocrines commencent à fonctionner, qui revêtent une grande importance dans les premières années après la naissance (épiphyse, thymus, hormones du pancréas et du cortex surrénalien).
^ Thyroïde. Au cours du processus d'ontogenèse, la masse de la glande thyroïde augmente considérablement - de 1 g pendant la période néonatale à 10 g à l'âge de 10 ans. Avec le début de la puberté, la croissance de la glande est particulièrement intense, au cours de la même période la tension fonctionnelle de la glande thyroïde augmente, comme en témoigne une augmentation significative de la teneur en protéines totales, qui font partie de l'hormone thyroïdienne. La teneur en thyrotropine dans le sang augmente rapidement jusqu'à l'âge de 7 ans.
Une augmentation de la teneur en hormones thyroïdiennes est constatée dès l'âge de 10 ans et aux derniers stades de la puberté (15-16 ans). À l'âge de 5-6 à 9-10 ans, la relation hypophyso-thyroïdienne change qualitativement, la sensibilité de la glande thyroïde aux hormones tropiques thyroïdiennes diminue, la plus grande sensibilité étant notée à 5-6 ans. Cela indique que la glande thyroïde est particulièrement importante pour le développement du corps à un âge précoce.
L'insuffisance de la fonction thyroïdienne pendant l'enfance conduit au crétinisme. Dans le même temps, la croissance est retardée et les proportions corporelles sont perturbées, le développement sexuel est retardé et le développement mental est à la traîne. La détection précoce de l’hypofonction thyroïdienne et un traitement approprié ont un effet positif significatif.
Une fonction insuffisante provoque une réaction brutale de l'organisme en croissance glandes parathyroïdes, régulant le métabolisme du calcium dans le corps. Avec leur hypofonctionnement, la teneur en calcium dans le sang diminue, l'excitabilité des tissus nerveux et musculaires augmente et des convulsions se développent. L'hyperfonctionnement des glandes parathyroïdes entraîne le lessivage du calcium des os et une augmentation de sa concentration dans le sang. Cela entraîne une flexibilité osseuse excessive, une déformation du squelette et des dépôts de calcium dans les vaisseaux sanguins et d’autres organes.
Développement précoce thymus (thymus) fournit un niveau élevé d'immunité dans le corps. Elle affecte la maturation des lymphocytes, la croissance de la rate et des ganglions lymphatiques. Si son activité hormonale est perturbée chez le nourrisson, les propriétés protectrices de l'organisme diminuent fortement, la gammaglobuline, qui revêt une grande importance dans la formation d'anticorps, disparaît dans le sang et l'enfant meurt à l'âge de 2 à 5 mois.
Glandes surrénales. Dès les premières semaines de la vie, les glandes surrénales se caractérisent par des transformations structurelles rapides. Le développement de la rougeole surrénalienne se produit de manière intensive au cours des premières années de la vie d’un enfant. À l'âge de 7 ans, sa largeur atteint 881 microns, à 14 ans elle est de 1003,6 microns. À la naissance, la médullosurrénale est constituée de cellules nerveuses immatures. Au cours des premières années de leur vie, elles se différencient rapidement en cellules matures appelées cellules chromophiles, car elles se distinguent par leur capacité à se colorer en jaune grâce aux sels de chrome. Ces cellules synthétisent des hormones dont l'action a beaucoup en commun avec celle du système nerveux sympathique : les catécholamines (adrénaline et noradrénaline). Les catécholamines synthétisées sont contenues dans la moelle sous forme de granules, à partir desquelles elles sont libérées sous l'influence de stimuli appropriés et pénètrent dans le sang veineux circulant du cortex surrénalien et traversant la moelle. Les stimuli pour l'entrée des catécholamines dans le sang sont l'excitation, l'irritation des nerfs sympathiques, l'activité physique, le refroidissement, etc. La principale hormone de la moelle est adrénaline, elle représente environ 80 % des hormones synthétisées dans cette partie des glandes surrénales. L'adrénaline est connue comme l'une des hormones à action la plus rapide. Il accélère la circulation sanguine, renforce et augmente la fréquence cardiaque ; améliore la respiration pulmonaire, dilate les bronches; augmente la dégradation du glycogène dans le foie, la libération de sucre dans le sang ; améliore la contraction musculaire, réduit la fatigue, etc. Tous ces effets de l'adrénaline conduisent à un résultat commun : la mobilisation de toutes les forces du corps pour effectuer un travail acharné.
L'augmentation de la sécrétion d'adrénaline est l'un des mécanismes de restructuration les plus importants du fonctionnement du corps dans des situations extrêmes, lors de stress émotionnel, d'un effort physique soudain et lors d'un refroidissement.
La connexion étroite des cellules chromophiles de la glande surrénale avec le système nerveux sympathique détermine la libération rapide d'adrénaline dans tous les cas où des circonstances surviennent dans la vie d'une personne qui l'obligent à exercer ses forces de toute urgence. Une augmentation significative de la tension fonctionnelle des glandes surrénales est observée dès l'âge de 6 ans et pendant la puberté. Dans le même temps, la teneur en hormones stéroïdes et en catécholamines dans le sang augmente considérablement.
^ Pancréas. Chez le nouveau-né, le tissu intrasécrétoire du pancréas prédomine sur le tissu exocrine. Les îlots de Langerhans augmentent considérablement en taille avec l'âge. Des îlots de grand diamètre (200-240 µm), caractéristiques des adultes, sont détectés au bout de 10 ans. Une augmentation du taux d'insuline dans le sang entre 10 et 11 ans a également été constatée. L'immaturité de la fonction hormonale du pancréas peut être l'une des raisons pour lesquelles le diabète sucré est le plus souvent diagnostiqué chez les enfants âgés de 6 à 12 ans, en particulier après des maladies infectieuses aiguës (rougeole, varicelle, oreillons). Il a été noté que la suralimentation, en particulier l’excès d’aliments riches en glucides, contribue au développement de la maladie.
Sécrétion hormonale glande pituitaire somatotropine augmente progressivement et à l’âge de 6 ans, elle s’intensifie de manière plus significative, provoquant une augmentation notable de la taille de l’enfant. Cependant, l’augmentation la plus significative de la sécrétion de cette hormone se produit pendant la période de transition, provoquant une forte augmentation de la longueur du corps.
Glande pinéale V l’âge préscolaire réalise les processus les plus importants de régulation du métabolisme de l’eau et du sel dans le corps de l’enfant. L'activité active de la glande pinéale supprime les structures sous-jacentes de l'hypothalamus pendant cette période.
Avec l'affaiblissement des influences inhibitrices de la glande pinéale après l'âge de 7 ans, l'activité de l'hypothalamus augmente et une relation étroite se forme entre ses fonctions et l'hypophyse, c'est-à-dire le système hypothalamo-hypophysaire se forme, transmettre l'influence du système nerveux central à travers diverses glandes endocrines à tous les organes et systèmes du corps.
^ VIII. QUELQUES CARACTÉRISTIQUES DE L'ONTOGENÈSE DU SYSTÈME NERVEUX
Modifications liées à l'âge dans l'organisation morphofonctionnelle d'un neurone. Aux premiers stades du développement embryonnaire, une cellule nerveuse se caractérise par la présence d’un gros noyau entouré d’une petite quantité de cytoplasme. Au cours du développement, le volume relatif du noyau diminue. Au troisième mois du développement intra-utérin, la croissance des axones commence. Les dendrites se développent plus tard que l'axone. La croissance de la gaine de myéline entraîne une augmentation de la vitesse d'excitation le long de la fibre nerveuse et, par conséquent, l'excitabilité du neurone augmente.
La myélinisation est observée d'abord dans les nerfs périphériques, suivis par les fibres de la moelle épinière, du tronc cérébral, du cervelet et plus tard par les fibres des hémisphères cérébraux. Les fibres nerveuses motrices sont recouvertes d’une gaine de myéline au moment de la naissance. Vers l’âge de trois ans, la myélinisation des fibres nerveuses est en grande partie achevée.
^ Développement de la moelle épinière. La moelle épinière se développe plus tôt que les autres parties du système nerveux. Lorsque le cerveau de l’embryon est au stade de vésicule cérébrale, la moelle épinière a déjà atteint une taille importante. Aux premiers stades du développement fœtal, la moelle épinière remplit toute la cavité du canal rachidien. Ensuite, la colonne vertébrale dépasse la moelle épinière en termes de croissance. Chez les nouveau-nés, la longueur de la moelle épinière est de 14 à 16 cm ; à l'âge de 10 ans, elle double. La moelle épinière s’épaissit lentement. Chez les jeunes enfants, on observe une prédominance des cornes antérieures sur les cornes postérieures. Une augmentation de la taille des cellules nerveuses de la moelle épinière est observée chez les enfants au cours de leurs années scolaires.
^ Croissance et développement du cerveau. Le poids du cerveau d'un nouveau-né est de 340 à 400 g, soit 1/8 à 1/9 de son poids corporel, tandis que chez un adulte, le poids du cerveau est de 1/40 de son poids corporel. La croissance cérébrale la plus intense se produit au cours des trois premières années de la vie d'un enfant.
Jusqu'au 4ème mois de développement fœtal, la surface des hémisphères cérébraux est lisse. Dès 5 mois de développement intra-utérin, les sillons latéraux, puis centraux et pariéto-occipitaux se forment. Au moment de la naissance, le cortex cérébral a le même type de structure que celui d’un adulte. Mais la forme et la taille des sillons et des circonvolutions changent considérablement après la naissance.
Les cellules nerveuses d'un nouveau-né ont une forme simple en forme de fuseau avec très peu de processus ; le cortex chez l'enfant est beaucoup plus fin que chez l'adulte.
La myélinisation des fibres nerveuses, la disposition des couches corticales et la différenciation des cellules nerveuses sont pour la plupart achevées vers l'âge de 3 ans. Le développement ultérieur du cerveau se caractérise par une augmentation du nombre de fibres associatives et la formation de nouvelles connexions nerveuses. La masse cérébrale augmente légèrement au cours de ces années.
Toutes les réactions d'adaptation aux conditions d'un nouvel environnement nécessitent un développement rapide du cerveau, en particulier de ses parties supérieures - le cortex cérébral.
Cependant, les différentes zones du cortex ne mûrissent pas simultanément. Tout d'abord, dès les premières années de la vie, mûrissent les zones de projection du cortex (champs primaires) - visuel, moteur, auditif, etc., puis les champs secondaires (périphérie des analyseurs) et plus tard, jusqu'au l'état adulte, les champs tertiaires associatifs du cortex (zones d'analyse et de synthèse supérieures). Ainsi, la zone motrice du cortex (champ primaire) est principalement formée vers l'âge de 4 ans, et les champs associatifs du cortex frontal et pariétal inférieur en termes de territoire occupé, d'épaisseur et de degré de différenciation cellulaire vers l'âge de 7 ans. 8 ans ne mûrissent que de 80%, particulièrement en retard de développement chez les garçons par rapport aux filles.
Les plus rapides à se former sont les systèmes fonctionnels qui incluent des connexions verticales entre le cortex et les organes périphériques et fournissent des compétences vitales - succion, réactions défensives (éternuements, clignements des yeux, etc.), mouvements élémentaires. Très tôt chez le nourrisson, un centre de reconnaissance des visages familiers se forme dans la région frontale. Cependant, le développement des processus des neurones corticaux et la myélinisation des fibres nerveuses dans le cortex, les processus d'établissement de connexions intercentrales horizontales dans le cortex cérébral, se produisent plus lentement. En conséquence, les premières années de la vie sont caractérisées par des connexions intersystémiques insuffisantes dans le corps (par exemple, entre les systèmes visuel et moteur, ce qui est à l'origine de l'imperfection des réactions visuo-motrices).
Pour le système nerveux les enfants d'âge préscolaire et primaire caractérisé par une excitabilité élevée et une faiblesse des processus inhibiteurs, ce qui conduit à une irradiation généralisée de l'excitation dans tout le cortex et à une coordination insuffisante des mouvements. Cependant, le maintien à long terme du processus d'éveil n'est pas encore possible et les enfants se fatiguent rapidement. Il est particulièrement important de doser strictement les charges, car les enfants de cet âge ont un sentiment de fatigue insuffisamment développé. Ils évaluent mal les changements de l'environnement interne du corps pendant la fatigue et ne peuvent pas les refléter pleinement avec des mots même lorsqu'ils sont complètement épuisés.
Lorsque les processus corticaux sont faibles chez les enfants, les processus d'excitation sous-corticaux prédominent. Les enfants de cet âge sont facilement distraits par toute irritation extérieure. Une telle expression extrême de la réaction d’orientation reflète la nature involontaire de leur attention. L'attention volontaire est de très courte durée : les enfants de 5 à 7 ans ne sont capables de concentrer leur attention que pendant 15 à 20 minutes.
Un enfant dans les premières années de sa vie a une notion subjective du temps peu développée. Le schéma corporel d'un enfant se forme vers l'âge de 6 ans et des concepts spatiaux plus complexes vers l'âge de 9-10 ans, qui dépendent du développement des hémisphères cérébraux et de l'amélioration des fonctions sensorimotrices.
L'activité nerveuse plus élevée des enfants d'âge préscolaire et primaire se caractérise par le lent développement de réflexes individuels conditionnés et la formation de stéréotypes dynamiques, ainsi que par la difficulté particulière de les modifier. L'utilisation de réflexes d'imitation, l'émotivité des cours et les activités ludiques sont d'une grande importance pour la formation de la motricité.
Les enfants de 2 à 3 ans se distinguent par un fort attachement stéréotypé à un environnement constant, aux personnes familières qui les entourent et aux compétences acquises. Changer ces stéréotypes se fait avec beaucoup de difficulté et conduit souvent à des perturbations dans l'activité nerveuse supérieure. Chez les enfants de 5 à 6 ans, la force et la mobilité des processus nerveux augmentent. Ils sont capables de construire consciemment des programmes de mouvement et de contrôler leur mise en œuvre ; ils peuvent plus facilement réorganiser les programmes.
À l'âge de l'école primaire, des influences prédominantes du cortex sur les processus sous-corticaux apparaissent déjà, les processus d'inhibition interne et d'attention volontaire s'intensifient, la capacité de maîtriser des programmes d'activité complexes apparaît et des traits typologiques individuels caractéristiques de l'activité nerveuse supérieure de l'enfant se forment.
Le développement de la parole revêt une importance particulière dans le comportement d’un enfant. Jusqu'à 6 ans, les réactions aux signaux directs prédominent chez les enfants (le premier système de signalisation, selon I.P. Pavlov), et à partir de 6 ans, les signaux vocaux commencent à dominer (le deuxième système de signalisation).
En âge de fréquenter le collège et le lycée un développement significatif est noté dans toutes les structures supérieures du système nerveux central. Au cours de la puberté, le poids du cerveau par rapport à celui d'un nouveau-né augmente de 3,5 fois chez les garçons et de 3 fois chez les filles.
Jusqu'à 13-15 ans, le développement du diencéphale se poursuit. Il y a une augmentation du volume et des fibres nerveuses du thalamus, une différenciation des noyaux hypothalamiques. Vers l’âge de 15 ans, le cervelet atteint la taille adulte. Dans le cortex cérébral, la longueur totale des sillons à l'âge de 10 ans augmente de 2 fois et la surface du cortex augmente de 3 fois. Chez les adolescents, le processus de myélinisation des voies nerveuses se termine.
La période de 9 à 12 ans est caractérisée par une forte augmentation des connexions entre les différents centres corticaux, principalement due à la croissance des processus neuronaux dans le sens horizontal. Cela crée une base morphofonctionnelle pour le développement des fonctions intégratives du cerveau et l'établissement de relations intersystémiques.
À l'âge de 10-12 ans, l'effet inhibiteur du cortex sur les structures sous-corticales augmente. Des relations corticales-sous-corticales proches du type adulte se forment avec le rôle prépondérant du cortex cérébral et le rôle subordonné du sous-cortex.
Une base fonctionnelle est créée pour les processus systémiques dans le cortex, garantissant un haut niveau d'extraction d'informations utiles à partir de messages afférents et la construction de programmes comportementaux complexes et polyvalents. Chez les adolescents de 13 ans, la capacité à traiter l'information, à prendre des décisions rapides et à accroître l'efficacité de la réflexion tactique s'améliore considérablement. Leur temps pour résoudre des problèmes tactiques est considérablement réduit par rapport aux enfants de 10 ans. Il évolue peu à l'âge de 16 ans, mais n'a pas encore atteint les valeurs adultes.
L'immunité aux interférences des réactions comportementales et des capacités motrices atteint les niveaux adultes à l'âge de 13 ans. Cette capacité présente de grandes différences individuelles, elle est contrôlée génétiquement et évolue peu au cours de l’entraînement.
L'amélioration progressive des processus cérébraux chez les adolescents est perturbée à mesure qu'ils entrent dans la puberté - chez les filles de 11 à 13 ans, chez les garçons de 13 à 15 ans. Cette période est caractérisée par un affaiblissement des influences inhibitrices du cortex sur les structures sous-jacentes, provoquant une forte excitation dans tout le cortex et une augmentation des réactions émotionnelles chez les adolescents. L'activité du système nerveux sympathique et la concentration d'adrénaline dans le sang augmentent. L'apport sanguin au cerveau se détériore.
De tels changements entraînent une perturbation de la fine mosaïque de zones excitées et inhibées du cortex, perturbent la coordination des mouvements et altèrent la mémoire et la notion du temps. Le comportement des adolescents devient instable, souvent démotivé et agressif. Des changements importants se produisent également dans les relations interhémisphériques - le rôle de l'hémisphère droit dans les réactions comportementales augmente temporairement. Chez un adolescent, l'activité du deuxième système de signalisation (fonctions de la parole) se détériore et l'importance des informations visuo-spatiales augmente. Des perturbations de l'activité nerveuse supérieure sont notées - tous les types d'inhibitions internes sont perturbés, la formation de réflexes conditionnés, la consolidation et l'altération des stéréotypes dynamiques sont entravées. Des troubles du sommeil sont observés.
Les changements hormonaux et structurels au cours de la période de transition ralentissent la croissance de la longueur du corps et réduisent le taux de développement de la force et de l'endurance.
Avec la fin de cette période de restructuration du corps (après 13 ans chez les filles et 15 ans chez les garçons), le rôle prépondérant de l'hémisphère gauche du cerveau augmente à nouveau, et les relations cortico-sous-corticales avec le rôle prépondérant du cortex sont établi. Le niveau accru d'excitabilité corticale diminue et les processus d'activité nerveuse supérieure sont normalisés.
Le passage de l'adolescence à l'adolescence est marqué par un rôle accru des champs tertiaires frontaux antérieurs et une transition du rôle dominant de l'hémisphère droit vers l'hémisphère gauche (chez les droitiers). Cela conduit à une amélioration significative de la pensée logique abstraite, au développement d'un deuxième système de signalisation et de processus d'extrapolation. L'activité du système nerveux central est très proche de celle des adultes. Cependant, il se distingue également par des réserves fonctionnelles plus réduites et une moindre résistance à un stress mental et physique élevé. Toutes les réactions d'adaptation aux conditions d'un nouvel environnement nécessitent un développement rapide du cerveau, en particulier de ses parties supérieures - le cortex cérébral.
^ Dynamique de l'âge des processus sensoriels est déterminé par la maturation progressive des différentes parties de l’analyseur. Les appareils récepteurs mûrissent pendant la période prénatale et sont plus matures au moment de la naissance. Le système conducteur et l'appareil perceptif de la zone de projection subissent des changements importants, ce qui entraîne une modification des paramètres de réaction à un stimulus externe. Une conséquence de la complication de l'organisation d'ensemble des neurones et de l'amélioration des mécanismes de traitement de l'information réalisée dans la zone corticale de projection est la complication de la capacité d'analyse et de traitement d'un stimulus, qui s'observe déjà dans les premiers mois de la vie d'un enfant. . Au même stade de développement, la myélinisation des voies afférentes se produit. Cela conduit à une réduction significative du temps de réception des informations vers les neurones corticaux : la période de latence (cachée) de la réaction est considérablement réduite. D'autres changements dans le processus de traitement des signaux externes sont associés à la formation de réseaux neuronaux complexes, comprenant diverses zones corticales et déterminant la formation du processus de perception en tant que fonction mentale.
Le développement des systèmes sensoriels se produit principalement à l’âge préscolaire et primaire.
^ Système sensoriel visuel Il se développe particulièrement rapidement au cours des 3 premières années de la vie, puis son amélioration se poursuit jusqu'à 12-14 ans. Au cours des 2 premières semaines de vie, une coordination des mouvements des deux yeux (vision binoculaire) se forme. A 2 mois, des mouvements oculaires sont observés lors du suivi d'objets. Dès 4 mois, les yeux fixent avec précision un objet et les mouvements des yeux s'associent aux mouvements des mains.
Chez les enfants des 4 à 6 premières années de la vie, le globe oculaire n'a pas encore suffisamment grandi. Bien que le cristallin de l'œil ait une grande élasticité et focalise bien les rayons lumineux, l'image tombe derrière la rétine, c'est-à-dire que l'hypermétropie se produit chez les enfants. A cet âge, les couleurs sont encore mal distinguées. Par la suite, avec l'âge, les manifestations de l'hypermétropie diminuent et le nombre d'enfants ayant une réfraction normale augmente.
Au cours de la transition de l’âge préscolaire à l’âge primaire, à mesure que la relation entre l’information visuelle et l’expérience motrice s’améliore, l’évaluation de la profondeur spatiale s’améliore. Le champ de vision augmente fortement à partir de 6 ans, pour atteindre les valeurs adultes à 8 ans. Une restructuration qualitative des perceptions visuelles se produit à l'âge de 6 ans, lorsque les zones associatives pariétales inférieures du cerveau commencent à être impliquées dans l'analyse des informations visuelles. Dans le même temps, le mécanisme de reconnaissance des images intégrales est considérablement amélioré.
La maturation des zones associatives frontales permet une autre restructuration qualitative de la perception visuelle à l'âge de 9-10 ans, offrant une analyse subtile des formes complexes de l'image du monde extérieur, une perception sélective des composantes individuelles de l'image et une activité rechercher les signaux environnementaux les plus informatifs.
À l'âge de 10 à 12 ans, la formation de la fonction visuelle est pratiquement terminée et atteint le niveau d'un organisme adulte.
^ Système sensoriel auditif un enfant est d'une importance capitale pour le développement de la parole, fournissant non seulement la perception de la parole d'étrangers, mais jouant également le rôle formateur d'un système de rétroaction dans sa propre prononciation des mots. C'est dans la gamme des fréquences vocales (1000-3000 Hz) que l'on observe la plus grande sensibilité du système auditif. Son excitabilité aux signaux verbaux augmente particulièrement sensiblement à l'âge de 4 ans et continue d'augmenter à 6-7 ans. Cependant, l'acuité auditive chez les enfants âgés de 7 à 13 ans (seuils auditifs) est encore pire que chez les enfants âgés de 14 à 19 ans, lorsque la sensibilité la plus élevée est atteinte. Les enfants disposent d'une gamme de sons audibles particulièrement large - de 16 à 22 000 Hz. Vers l'âge de 15 ans, la limite supérieure de cette plage diminue jusqu'à 15 000-20 000 Hz, ce qui correspond au niveau des adultes.
Le système sensoriel auditif, analysant la durée des signaux sonores, le tempo et le rythme des mouvements, participe au développement du sens du temps, et grâce à la présence de deux oreilles (audition binaurale), il est inclus dans la formation du représentations spatiales de l'enfant.
^ Système sensoriel moteur C'est l'un des premiers à avoir mûri chez l'homme. Les sections sous-corticales du système sensoriel moteur mûrissent plus tôt que les sections corticales : à l'âge de 6-7 ans, le volume des formations sous-corticales augmente jusqu'à 98 % de la valeur finale chez l'adulte, et les formations corticales - seulement jusqu'à 70-80 % .
Dans le même temps, les seuils permettant de distinguer la force de la tension musculaire chez les enfants d'âge préscolaire dépassent encore plusieurs fois le niveau des indicateurs d'un organisme adulte. Vers l’âge de 12-14 ans, le développement du système sensoriel moteur atteint les niveaux adultes. Une augmentation de la sensibilité musculaire peut continuer à se produire jusqu’à l’âge de 16-20 ans, facilitant une coordination fine des efforts musculaires.
^ Système sensoriel vestibulaire est l’un des systèmes sensoriels les plus anciens du corps et, au cours de l’ontogenèse, il se développe également assez tôt. L'appareil récepteur commence à se former à partir de la 7ème semaine de développement intra-utérin et, chez un fœtus de 6 mois, il atteint la taille d'un organisme adulte.
Les réflexes vestibulaires apparaissent chez le fœtus dès l'âge de 4 mois, provoquant des réactions toniques et des contractions des muscles du tronc, de la tête et des membres. Les réflexes des récepteurs vestibulaires sont bien exprimés au cours de la première année après la naissance de l'enfant. À mesure que l'enfant vieillit, l'analyse des stimuli vestibulaires s'améliore et l'excitabilité du système sensoriel vestibulaire diminue, ce qui réduit la manifestation de réactions motrices et autonomes indésirables. Dans le même temps, de nombreux enfants présentent une résistance vestibulaire élevée aux rotations et aux virages.
^ Système tactile tactile se développe tôt, détectant déjà chez les nouveau-nés une excitation motrice générale au toucher. La sensibilité tactile augmente avec la croissance de l’activité motrice de l’enfant et atteint des valeurs maximales vers l’âge de 10 ans.
^ Réception de la douleur est déjà présente chez les nouveau-nés, notamment au niveau du visage, mais à un âge précoce, elle n'est pas encore assez parfaite. Cela s’améliore avec l’âge. Les seuils de sensibilité à la douleur diminuent 8 fois entre la petite enfance et 6 ans.
^ Réception de température chez le nouveau-né, elle se manifeste par une réaction brutale (pleurs, retenue de sa respiration, activité motrice généralisée) à une augmentation ou une diminution de la température ambiante. Puis, avec l'âge, cette réaction est remplacée par des manifestations plus locales, le temps de réaction est raccourci de 2 à 11 s dans les premiers mois de la vie à 0,13 à 0,79 s chez l'adulte.
^ Sensations gustatives et olfactives bien qu'ils soient présents dès les premiers jours de la vie, ils restent instables et imprécis, souvent inadaptés aux stimuli et sont de nature généralisée. La sensibilité de ces systèmes sensoriels augmente sensiblement vers l'âge de 5 à 6 ans chez les enfants d'âge préscolaire et atteint pratiquement les valeurs adultes à l'âge de l'école primaire.
La régulation de la respiration est assurée par le système nerveux central, dont des zones particulières déterminent automatique respiration - alterner inspiration et expiration et arbitraire respiration, apportant des changements adaptatifs dans le système respiratoire correspondant à une situation et une activité externes spécifiques. Le groupe de cellules nerveuses responsables de la respiration est appelé centre respiratoire.
L'activité du centre respiratoire est régulée de manière réflexive, par des impulsions provenant de divers récepteurs, et de manière humorale, changeant en fonction de la composition chimique du sang.
Régulation réflexe. Les récepteurs dont l'excitation pénètre dans le centre respiratoire par des voies centripètes comprennent les chimiorécepteurs, situé dans les gros vaisseaux (artères) et répondant à une diminution de la tension en oxygène dans le sang et à une augmentation de la concentration de dioxyde de carbone, et mécanorécepteurs poumons et muscles respiratoires. La régulation de la respiration est également influencée par les récepteurs des voies respiratoires. Les récepteurs des poumons et des muscles respiratoires revêtent une importance particulière dans l'alternance d'inspiration et d'expiration ; le rapport de ces phases du cycle respiratoire, leur profondeur et leur fréquence en dépendent en grande partie.
Influences humorales sur le centre respiratoire. La composition chimique du sang, en particulier sa composition gazeuse, a une grande influence sur l'état du centre respiratoire. L'accumulation de dioxyde de carbone et de sang irrite les récepteurs des vaisseaux sanguins transportant le sang vers la tête et stimule par réflexe le centre respiratoire. D'autres produits acides entrant dans le sang agissent de manière similaire, par exemple l'acide lactique dont la teneur dans le sang augmente lors du travail musculaire.
Caractéristiques de la régulation respiratoire dans l'enfance. Au moment de la naissance, la formation fonctionnelle du centre respiratoire n'est pas encore terminée. En témoigne la grande variabilité de la fréquence, de la profondeur et du rythme de la respiration chez les jeunes enfants. L'excitabilité du centre respiratoire chez les nouveau-nés et les nourrissons est faible. Les enfants des premières années de leur vie sont plus résistants au manque d’oxygène (hypoxie) que les enfants plus âgés.
La formation de l'activité fonctionnelle du centre respiratoire se produit avec l'âge. Dès l'âge de 2 ans, la capacité d'adapter la respiration aux différentes conditions de vie s'exprime déjà bien.
La sensibilité du centre respiratoire au dioxyde de carbone augmente avec l'âge et atteint à l'âge scolaire approximativement le niveau des adultes. Pendant la puberté, des troubles temporaires de la régulation respiratoire surviennent et le corps des adolescents est moins résistant au manque d'oxygène que celui d'un adulte.
L'un des facteurs importants pour assurer le fonctionnement optimal du système respiratoire sous divers types de charges est la régulation du rapport inspiration/expiration. L'activité physique et mentale la plus efficace et la plus facilitante est le cycle respiratoire, dans lequel l'expiration est plus longue que l'inspiration.
L’une des conditions d’une bonne respiration est de veiller au développement de la poitrine. Pour cela il est important :
position correcte du corps lors de diverses activités,
· exercices de respiration,
· faire des exercices physiques qui développent la poitrine.
Question 3. Importance hygiénique de l'air intérieur
Rester dans une pièce poussiéreuse et mal ventilée provoque non seulement une détérioration de l'état fonctionnel du corps, mais également de nombreuses maladies. La lumière et les ions négatifs ont un effet bénéfique sur l'homme et leur nombre dans les zones de travail diminue progressivement. L’effet physiologique bénéfique des ions négatifs de l’air est à la base de l’utilisation de l’ionisation artificielle de l’air intérieur. Parallèlement à la détérioration de la composition ionique, à l'augmentation de la température et de l'humidité de l'air dans les locaux, la concentration de dioxyde de carbone augmente, l'ammoniac et diverses substances organiques s'accumulent. La détérioration des propriétés physico-chimiques de l'air, notamment dans les pièces de hauteur réduite, entraîne une détérioration significative des performances des cellules du cortex cérébral humain.
Microclimat. La température, l'humidité et la vitesse de l'air (force de refroidissement) dans une salle de classe caractérisent son microclimat. En raison de l’augmentation des températures de l’air extérieur et intérieur, une diminution des performances a été observée. Dans les pièces avec une humidité relative de 40 à 60 % et une vitesse de l'air ne dépassant pas 0,2 m/s, sa température est normalisée en fonction des régions climatiques. La différence de température dans la pièce, verticalement et horizontalement, est réglée entre 2 et 3°C.
CARACTÉRISTIQUES D'ÂGE DES ORGANES DIGESTIFS. MÉTABOLISME ET ÉNERGIE.
HYGIÈNE ALIMENTAIRE.
1. Structure et fonctions des organes digestifs.
2. Réflexes alimentaires protecteurs. Prévention des maladies gastro-intestinales.
3. Métabolisme et énergie.
4. Métabolisme des protéines, des graisses et des glucides, caractéristiques liées à l'âge.
5. Exigences hygiéniques pour la restauration.
Question 1. La signification, la structure et les fonctions des organes digestifs
Pour le fonctionnement normal de l'organisme, sa croissance et son développement, un apport régulier d'aliments contenant des substances organiques complexes (protéines, graisses, glucides), des sels minéraux, des vitamines et de l'eau est nécessaire. Toutes ces substances sont nécessaires pour satisfaire les besoins énergétiques de l'organisme et pour réaliser les processus biochimiques qui se produisent dans tous les organes et tissus. Les composés organiques sont également utilisés comme matériaux de construction lors de la croissance du corps et de la reproduction de nouvelles cellules pour remplacer celles mourantes. Les nutriments essentiels sous la forme sous laquelle ils se trouvent dans les aliments ne peuvent pas être utilisés par l'organisme, mais doivent être soumis à un traitement spécial : la digestion.
Digestion est le processus de transformation physique et chimique des aliments et de leur transformation en composés plus simples et solubles qui peuvent être absorbés, transportés par le sang et absorbés par l'organisme.
Le traitement physique consiste à broyer les aliments, à les frotter et à les dissoudre. Les changements chimiques sont des réactions complexes se produisant dans diverses parties du système digestif, où, sous l'influence d'enzymes contenues dans les sécrétions des glandes digestives, les composés organiques complexes insolubles contenus dans les aliments sont décomposés, les transformant en substances solubles et facilement digestibles par le corps. Enzymes- ce sont des catalyseurs biologiques produits par l'organisme et caractérisés par une certaine spécificité.
Dans chaque section du système digestif se produisent des opérations spécialisées de transformation des aliments, associées à la présence d’enzymes spécifiques dans chacune d’elles.
La masse alimentaire est traitée par le suc de deux glandes digestives principales - foie Et pancréas et le jus des petites glandes intestinales. Sous l'influence des enzymes qu'ils contiennent, se produit le traitement chimique le plus intensif des protéines, des graisses et des glucides qui, subissant une dégradation ultérieure, sont amenés dans le duodénum à un état tel qu'ils peuvent être absorbés et absorbés par l'organisme.
La fonction principale de l’intestin grêle est l’absorption. Il y a très peu de transformation enzymatique des aliments dans le côlon. De nombreuses bactéries vivent dans le gros intestin. Certains d'entre eux décomposent les fibres végétales, car les sucs digestifs humains ne contiennent pas d'enzymes nécessaires à leur digestion. L'absorption est un processus physiologique complexe qui se produit principalement en raison du travail actif des cellules épithéliales intestinales.
Les enfants se caractérisent par une perméabilité accrue de la paroi intestinale ; de petites quantités de protéines naturelles du lait et de blancs d'œufs sont absorbées par leurs intestins. Un apport excessif de protéines non digérées dans le corps de l’enfant entraîne divers types d’éruptions cutanées, des démangeaisons et d’autres effets indésirables. En raison du fait que la perméabilité de la paroi intestinale chez les enfants est augmentée, des substances étrangères et des poisons intestinaux se forment au cours du processus de pourriture des aliments, les produits d'une digestion incomplète peuvent passer des intestins dans le sang, provoquant divers types de toxicoses.
Une fonction importante de l'intestin est motricité- réalisée par les muscles longitudinaux et circulaires de l'intestin, dont les contractions provoquent deux types de mouvements intestinaux : la segmentation et le péristaltisme. En raison de l'activité motrice de l'intestin, la bouillie alimentaire est mélangée aux sucs digestifs, elle se déplace dans l'intestin, ainsi qu'une augmentation de la pression intra-intestinale, ce qui favorise l'absorption de certains composants de la cavité intestinale dans le sang et la lymphe. Les mouvements péristaltiques se propagent par ondes lentes (1 à 2 cm/s) le long des intestins, loin de la cavité buccale, et aident à faire passer les aliments.
La régulation de la respiration est effectuée par le système nerveux central, dont des zones spéciales déterminent la respiration automatique - alternance d'inspiration et d'expiration et respiration volontaire, fournissant des changements adaptatifs dans le système respiratoire correspondant à la situation externe spécifique et à l'activité effectuée. Le groupe de cellules nerveuses responsables du cycle respiratoire est appelé centre respiratoire. Le centre respiratoire est situé dans la moelle allongée, sa destruction entraîne un arrêt respiratoire.
Le centre respiratoire est dans un état d'activité constante : des impulsions d'excitation y surgissent en rythme. Ces impulsions surviennent automatiquement. Même après la désactivation complète des voies centripètes menant au centre respiratoire, une activité rythmique peut y être enregistrée. L'automaticité du centre respiratoire est associée au processus métabolique qui s'y déroule. Les impulsions rythmiques sont transmises du centre respiratoire via les neurones centrifuges aux muscles intercostaux et au diaphragme, assurant une alternance séquentielle d'inspiration et d'expiration.
L'activité du centre respiratoire est régulée de manière réflexive, par des impulsions provenant de divers récepteurs, et de manière humorale, changeant en fonction de la composition chimique du sang.
Régulation réflexe. Les récepteurs, dont l'excitation pénètre dans le centre respiratoire par des voies centripètes, comprennent des chimiorécepteurs situés dans les gros vaisseaux (artères) et répondant à une diminution de la tension en oxygène dans le sang et à une augmentation de la concentration de dioxyde de carbone, ainsi que des mécanorécepteurs des poumons. et les muscles respiratoires. La régulation de la respiration est également influencée par les récepteurs des voies respiratoires. Les récepteurs des poumons et des muscles respiratoires revêtent une importance particulière dans l'alternance d'inspiration et d'expiration ; le rapport de ces phases du cycle respiratoire, leur profondeur et leur fréquence en dépendent en grande partie.
Lorsque vous inspirez, lorsque les poumons s’étirent, les récepteurs de leurs parois sont irrités. Les impulsions des récepteurs pulmonaires le long des fibres centripètes du nerf vague atteignent le centre respiratoire, inhibent le centre d'inspiration et excitent le centre d'expiration. En conséquence, les muscles respiratoires se détendent, la poitrine s'abaisse, le diaphragme prend la forme d'un dôme, le volume de la poitrine diminue et l'expiration se produit. L’expiration, à son tour, stimule par réflexe l’inspiration.
Le cortex cérébral participe à la régulation de la respiration, assurant la meilleure adaptation de la respiration aux besoins de l'organisme en lien avec l'évolution des conditions environnementales et des fonctions vitales de l'organisme. Une personne peut arbitrairement, à volonté, retenir sa respiration pendant un moment, modifier le rythme et la profondeur des mouvements respiratoires.
11.4.2 Influences humorales sur le centre respiratoire.
La composition chimique du sang, en particulier sa composition gazeuse, a une grande influence sur l'état du centre respiratoire. L'accumulation de dioxyde de carbone dans le sang irrite les récepteurs des vaisseaux sanguins transportant le sang vers la tête et stimule par réflexe le centre respiratoire. D'autres produits acides entrant dans le sang agissent de manière similaire, par exemple l'acide lactique dont la teneur dans le sang augmente lors du travail musculaire.
Caractéristiques de la régulation respiratoire dans l'enfance. Au moment de la naissance d'un enfant, son centre respiratoire est capable d'assurer un changement rythmique des phases du cycle respiratoire (inspiration et expiration), mais pas aussi parfaitement que chez les enfants plus âgés. Cela est dû au fait qu'au moment de la naissance, la formation fonctionnelle du centre respiratoire n'est pas encore terminée. En témoigne la grande variabilité de la fréquence, de la profondeur et du rythme de la respiration chez les jeunes enfants. L'excitabilité du centre respiratoire chez les nouveau-nés et les nourrissons est faible. Les enfants des premières années de leur vie sont plus résistants au manque d’oxygène (hypoxie) que les enfants plus âgés.
La formation de l'activité fonctionnelle du centre respiratoire se produit avec l'âge. Dès l'âge de 11 ans, la capacité d'adapter la respiration aux différentes conditions de vie s'exprime déjà bien.
La sensibilité du centre respiratoire au dioxyde de carbone augmente avec l'âge et atteint à l'âge scolaire approximativement le niveau des adultes. Il est à noter qu'au cours de la puberté, des troubles temporaires de la régulation respiratoire surviennent et le corps des adolescents est moins résistant au manque d'oxygène que le corps d'un adulte. Le besoin en oxygène, qui augmente à mesure que l'organisme grandit et se développe, est assuré par une meilleure régulation de l'appareil respiratoire, conduisant à une économie croissante de son activité. À mesure que le cortex cérébral mûrit, la capacité de modifier volontairement la respiration s'améliore - pour supprimer les mouvements respiratoires ou produire une ventilation maximale des poumons.
Chez un adulte, lors d'un travail musculaire, la ventilation pulmonaire augmente en raison d'une respiration accrue et approfondie. Des activités telles que la course, la natation, le patinage, le ski et le vélo augmentent considérablement la capacité pulmonaire.