К АЗАНСКИЙ Ф ЕДЕРАЛЬНЫЙ У НИ В ЕРСИТЕТ
В О З Р АСТНАЯ А Н АТОМИЯ,
Ф И З И ОЛ ОГИЯ И Г И Г И ЕНА
У ч е б н о е п о соб и е
К АЗАНЬ 201 3
К АЗАНСКИЙ Ф ЕДЕРАЛЬНЫЙ У НИ В ЕРСИТЕТ
В О З Р АСТНАЯ А Н АТОМИЯ,
Ф И З И ОЛ ОГИЯ И Г И Г И ЕНА
У ч е б н о е п о соб и е
К АЗАНЬ 201 3
2
Печатается по рекомендации Учебно-методической комиссии Ученого Совета института физической культуры, спорта и восстановительной медицины ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) федеральный университет» (протокол №6 от 25.04.13) и кафедры анатомии, физиологии и охраны здоровья человека (протокол №16 от 15.04.2013)
У Д К 61 2 + 61 3 ББК 28.673
В о з р а стная а н а томия, ф и з и о л о г и я и г и г и е н а: у ч е б н о е п о соб и е / Казань, КФУ, 2013. - 166 с.
Учебное пособие составлено для студентов, обучающихся по направлению подготовки "Педагогическое образование", бакалавр, в соответствии с требованиями ФГОС и программой дисциплины «Возрастная анатомия, физиология и гигиена». Пособие включает в себя теоретические вопросы и экспериментальные работы для закрепления лекционного курса по дисциплине «Возрастная анатомия, физиология и гигиена». Пособие может быть использовано студентами при выполнении практических работ и в процессе самостоятельной подготовки.
Учебное пособие написано авторским коллективом профессорами: Аникиной Т.А., Зефировым Т.Л., Русиновой С.И., Ситдиковым Ф.Г., доцентами Билаловой Г.А., Дикопольской Н.Б., Зайнеевым М.М., Крыловой А.В., Побежимовой О.К., старшим преподавателем: Зверевым А.А.
Н ау ч н ы й р еда к тор – Ф. Г. Си тд и к о в, доктор биологических наук, профессор заслуженный деятель науки РФ.
Р е ц е н з е н т ы: В.А. Анохин, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой детских инфекций ГОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет»;
Р. Г. Б и к т е м и р о в а, доктор медицинских наук, профессор кафедры анатомии, физиологи и охраны здоровья человека ФГАОУ ВПО «Казанский федеральный университет»
А н и к и н а Т. А., З е ф и р о в Т. Л., Р у с и н о в а С. И., Си т д и к о в Ф. Г., Билалова Г.А., Дикопольская Н.Б., Зайнеев М.М., Крылова А.В., Побежимова О.К., Зверев А.А.
3
ВВ ЕДЕНИЕ
В о с п и т а т е л ь д о лжен з на т ь человека … во всех возрастах
К.Д. У ш ин с к ий
Знания о возрастных особенностях структуры, функции и регуляции каждого органа и организма в целом и гигиенических требований развивающему и растущему организму необходимы для правильной организации школьного и дошкольного режима ребенка. Эти вопросы разрабатывались еще в прошлом столетии в России в Санкт – Петербурге Н.П. Гундобиным и в Казани П.Ф. Лесгафтом и получили развитие во многих вузах и научных учреждениях РФ. Ставится задача создания оздоровительной системы образования, а это предполагает получение студентами не только определенной суммы знаний, но и выработки умений и навыков по самодиагностике, самоконтроля и даже самокоррекции функционального состояния организма.
Данное учебное пособие подготовлено коллективом авторов,представляющих научную школу по возрастной физиологии Казанского государственного педагогического университета (ныне Казанского федерального университета), имеющим опыт и определенные достижения в исследованиях растущего организма.
Получены новые данные о становлении парасимпатической и симпатической регуляции сердца в онтогенезе, об участии таких гуморальных факторов как ацетилхолин, норадреналин, дофамин, АТФ, газообразного посредника оксида азота в передаче информации в регуляторных влияниях на сердце. Механизмы этих явлений познаются на уровне холино-, адрено- и пуринорецепторов. Эти новые факты позволяют объяснить результаты наших многочисленных исследований, проведенных с детьми школьного возраста при разных условиях и технологиях обучения.
Ф.Г. Ситдиков
4
З а н я т и е 1. Ф и з и ч еское р а з в и т и е детей и п о дрос т к о в и м етоды его
о п р еделен и я. А н т р о п о м етр и я. Оценка типа телосложения
Ф и з и ч е с к о ер а з в и т и е (Ф Р ) - является комплексным, динамичным,
неравномерным по интенсивности процессом. Его уровень – основной показатель морфофункциональных особенностей организма, т.к. он отражает совокупность морфологических, физиологических и биохимических признаков, определяющих степень физической и половой зрелости, физической силы и гармоничности развития индивидуума. Для взрослых людей уровень физического развития (УФР) служит показателем здоровья человека, для детского организма это еще и критерий правильности их роста и развития.
О сновнымим етодамии сс л е д о ва н и я уровня физического развития являются:
1. С о м а т о с ко пи я - наружный осмотр, который позволяет определить ряд описательных признаков в состоянии скелета, мускулатуры, развития жирового слоя, аномалий в развитии, описание формы грудной клетки, осанки, стопы-органа опоры и передвижения;
2. А н т ро п о м е т р и я - определение длины отдельных частей тела, диаметров, окружностей и веса тела;
3. Ф и з и о м ет р и я - измерение функциональных показателей организма с использованием специальных приборов. Жизненную емкость легких (ЖЕЛ) определяют с помощью спирометра и т.д.
Все обследования проводят по общепринятой унифицированной методике при максимальном обнажении тела, в первой половине дня при естественном освещении (в светлом помещении).
Антропометрия - это комплекс изучения групповых и индивидуальных морфологических особенностей человеческого тела. При
5
этом изучаются измерительные и описательные признаки. Измерительные
признаки выражаются в абсолютных и относительных числах (масса тела, рост и т. д.); описательные - половые, конституциональные, расовые и другие особенности тела - даются в описательной форме или выражаются в условных единицах (баллах), поэтому данный метод исследования получил название антроскопии, или соматоскопии. Антропометрия (anthropos -человек, metron - мера) - метод исследования, основанный на изменении морфологических и функциональных признаков человека. Измерение роста и длины туловища имеет большое значение для оценки общего физического развития ребенка и пропорциональности развития отдельных частей его тела, нарушающихся при нарушении эндокринных функций, обмена веществ, врожденных аномалиях развития. Особое значение имеет контроль физического развития детей, т. к. служит показателем роста и формирования организма ребенка. На первом году жизни измерение роста, массы тела окружности головы, груди и др. производится при медосмотрах ежемесячно, в дошкольном возрасте - не менее 2 раз в год, в школьном возрасте - ежегодно. Систематический антропометрический контроль позволяет своевременно выявить нарушения физического развития ребенка (отставание в росте, массе тела), которые в ряде случаев являются первыми признаками возникновения какого-либо заболевания или нарушения физического развития.
Р о ст условно можно было бы оценить как количественные изменения, тогда как развитие указывает на качественные преобразования. Ростиразвитие неразрывны между собой и взаимообусловлены. Развитие понимается гораздо шире, так как совмещает в себе понятие роста. Несмотря на непрерывный характер роста и развития, расценивая его как поступательный процесс, можно регистрировать возникающие изменения. Ростовые изменения можно отмечать по количественным
6
показателям, сегодня это доступно на уровне биохимического анализа по
мере накопления строительного белка. Однако для оценки процесса развития имеется целый ряд трудностей. Так как развитие дает скачкообразные результаты, то приходится оценивать уровни или этапы развития. Если рост ближе по содержанию к морфологическим понятиям, то развитие - к физиологическим и функциональным. Развитие предполагает:
1) рост; 2) дифференцировку органов; 3) формообразование. Традиционно считают, что ростовые изменения сопровождаются
увеличением числа клеток, что действительно имеет место в костях, легких, коже и мн. других органах. Но в таких образованиях, как мышцы и нервная ткань - преобладают процессы увеличения размеров, объема и массы самих клеток. Рост клеток, тканей, органов и организма активизирует физиологические процессы, обогащает энергорезерв и повышает функциональные возможности - достигается новый уровень развития, происходит скачок на новый этап. Общеизвестны увеличения ударного объема крови, жизненной емкости легких, мышечной силы, работоспособности, ловкости, выносливости и многого другого, что сопряжено с функциональными возможностями, возрастающими по мере роста и развития организма.
В процессе роста и развития, особенно на ранних этапах онтогенеза, весьма изменчивы пропорции тела.
Конечный прирост показателей частей тела неодинаков (рис.1). Соотношения частей тела новорожденного и взрослого существенно
отличаются (рис. 2). Высокая степень изменчивости в онтогенезе наблюдается в верхней части лицевого отдела и конечностей.
7
Наиболее стабильный индекс в пропорции тела от новорожденного до
взрослого - это соотношение показателей длины туловища к общей длине тела (Н туловища/ Н длины тела) и составляет примерно 40%.
Нарастание отделов нервной системы идет неравномерно (рис. 3). Их увеличение происходит в разной степени, прежде чем установится соотношение частей, оптимальное для активного функционирования.
Рис.1 Изменение частей тела по мере роста и развития.
Происходит увеличение головы в 2 раза, туловища - в 3 раза, конечностей -в 5 раз
Рис.2. Динамика пропорций тела в зависимости от возраста.
А - новорожденный (2) Б - взрослый (3)
8
Хорошо известно, что такие показатели, как м а ссад л и н а и
п о в е р х н о с т ьт ела подвержены значительной динамике в онтогенезе. Но оценка этих показателей на каждом этапе развития необходима для получения представления об интенсивности обменных процессов: энергообмене, терморегуляции и мн.др. Так, например: поверхность головы составляет 21% oт поверхности тела у новорожденного и 7,5% - у взрослого, туловища 32% и 35% соответственно, одной верхней конечности 17% у новорожденного и 19% у взрослого, нижней конечности 31% и 39% соответственно.
Накопленные знания о росте и развитии свидетельствуют о сложном, неравномерном, неодновременном характере изменений, происходящих в организме. Явление это получило название гетерохронность (геторо -другой, хронос - время). После оплодотворения, дробления яйцеклетки начинается закладка тканей и формирование органов. Уже на первых этапах онтогенеза наблюдается гетерохронность. Первыми закладываются эктодерма и энтодерма, затем мезодерма, формирование нервной ткани, хорды, покрова опережает мускулатуру, кровеносную, дыхательную и другие системы. Сердце функционирует уже на третьей неделе эмбрионального развития, а почки значительно позже, вступая в действие только у новорожденного. Формирование, созревание и функциональная активность органов, частей тела зависит от потребностей организма. Так, в период раннего детства (1-3 года) интенсивно совершенствуется нервная система, развивается мышечная система и координационная функция нервной системы при освоении навыков сидения, хождения, положения стоя. В это же время прорезываются зубы, повышается кислотность желудочного сока, интенсивно растет кишечник. Изменяются пропорции тела. У дошкольников (3-7 лет) интенсивно формируется мышечный аппарат, возрастает двигательная активность, но тонус сгибателей
9
преобладает над тонусом разгибателей, что затрудняет правильную осанку.
Абсолютные размеры сердца увеличиваются, хотя при этом относительно общей массы тела показатели сердца уменьшаются; сосуды растут, но темпы их развития не соответствуют темпам, всего организма, что приводит к сужению просвета сосудов, при этом повышается давление. Влияние симпатической нервной системы превалирует над парасимпатической, что стимулирует частоту сердечных сокращений, особенно при мышечной нагрузке и эмоциональном напряжении. Происходит смена молочных зубов. Нарастает острота слуха, но сохраняется дальнозоркая рефракция. В младшем школьном возрасте (6-7-11 лет) увеличивается мышечная сила рук и ног, но слабы глубокие мышцы спины и большая гибкость позвоночника. И в этом возрасте процессы возбуждения продолжают преобладать над торможением. Длина тела увеличивается на 4-5 см (а у дошкольников на 5-8 см), что сопровождается более интенсивным нарастанием длины сосудов – на этом фоне наблюдается даже понижение кровяного давления. Достаточно выраженной гетерохронность в этом возрасте предрасполагает к нарастанию утомления, что усугубляется непродуманной системой нагрузок и игнорированием режима. Подростковый возраст условно обозначают 12-15-16 годами. В указанный период в организме происходят такие бурные процессы, что и внешнее их проявление, а также воздействие на психику весьма велико. Идет интенсивный рост на всех уровнях, повышается обмен веществ, усиливается энергообмен, резко повышается деятельность и эффективность желез внутренней секреции. Выраженное развитие приобретают вторичные половые признаки. Идет интенсивная мускулизация, особенно под влиянием физических упражнений и спортивных тренировок. Заметно увеличивается сердце, значительно опережая сосуды, что приводит к выраженному повышению давления, получившему название «юношеская
10
ги п ертон и я». На фоне активизации подкорковой зоны наблюдается
ослабление тонуса коры, что приводит к нарастанию общего возбуждения и ослабления всех видов внутреннего торможения.
Г ет е ро х ро н н о с т ь роста и развития не противоречит гармоничности функционального состояния, организма и целом. Гетерохронность отражает поэтапное включение генетического аппарата в развитие организма. Реализующиеся под воздействием среды признаки организма подвергаются жесткому контролю и испытанию. Органы и системы органов совместно обеспечивают оптимальный режим деятельности организма, то есть формируется функциональная система.
После перестроек в детском и юношеском возрасте наступает период высокой надежности и относительной стабильности всех физиологических параметров вплоть до 50-60 лет.
М етод и кап ро в е д е н и яа н т ро п о м етрич е скихи з м ерен ий.
При антропометрии определяют рост, массу, длину туловища, окружность головы, грудной клетки, шеи, живота, размеры таза, нижних и верхних конечностей. По этим показателям дается заключение о физическом развитии и имеющихся отклонениях. Запись линейных размеров дают в сантиметрах, результаты взвешивания - в килограммах. Измерения проводят в одно и то же время, обычно в утренние часы, массу тела устанавливают до приема пищи.
М а с с ут ела определяют утром натощак, в легкой одежде. Взвешивание производят на медицинских весах, правильно установленных и отрегулированных. Для регулировки грузы на верхней и нижней планке коромысла (граммы и килограммы) ставят в нулевое положение, открывают защелку коромысла и с помощью двигающихся на винте балансировочных грузиков балансируют коромысло. Ребенок становиться на площадку весов при закрытой защелке коромысла.
11
Д л и н ут ела определяют в вертикальном положении с помощью
стандартного деревянного ростомера. Для измерения длины тела используют ростомер, представляющий собой вертикальную планку с нанесенной на ней сантиметровой шкалой, укрепленную на площадке. По вертикальной планке движется вверх-вниз планшет с горизонтально расположенным козырьком. Студента ставят на площадку спиной к вертикальной стойке так, чтобы он касался стойки пятками, ягодицами, лопатками и затылком. Голова находится в таком положений, чтобы наружный слуховой проход и глаз были на одном уровне. Планшет опускают на голову. Цифры на шкале у нижнего края планшета указывают длину тела.
О кружно с т ьголовы измеряют сантиметровой лентой по максимальному периметру головы (сзади - по выступу затылочного бугра, а спереди - по надбровным дугам). Окружностьгруднойкл етки измеряют в положении стоя сантиметровой лентой, проходящей сзади под уголками лопаток, спереди - над сосками. Окружность грудной клетки измеряют на высоте максимального вдоха, предельного выдоха и во время дыхательной паузы.
О ц енкап ро п ор ц и о н а л ьностит елосл о ж е н и я. Установлено, что между ростом, массой тела и окружностью грудной клетки человека имеются определенные соотношения, которые помогают лучше оценить пропорциональность его телосложения. Наибольшее практическое значение имеют следующие показатели или индексы.
М а сс а -р о сто в о йп о ка з а т е л ь, отражающий пропорциональность роста и массы, определяемый по формуле:
М Р П = М x 100: Д, где М - масса тела, кг, Д – длина тела, см.
12
Нормальное соотношение длины тела и массы выражается индексом
37-40. Более низкий показатель свидетельствует о пониженной упитанности, более высокий - о повышенной.
И н д ексЧ ул и ц кой также позволяет судить об упитанности:
3 о к р у ж н о сти п л еча + о к р у ж н о сть б едра + о к р у ж н о сть г о л е н и - д л и н а тела. При нормотрофии величина индекса составляет 20- 25.
И н д ексм а с сыт е л а позволяет определить отклонения по массе тела. B M I - индекс массы тела (Body Mass Index)
B M I рассчитывается по формуле: BMI=m/h 2
где m - масса тела человека (в килограммах), а h – длина тела человека (в метрах).
Выделяют следующие значения BMI:
меньше 15-
от 15 до 20-от 20 до 25-
от 25 до 30-
острый дефицит веса;
дефицит веса; нормальный вес;
избыточный вес;
свыше 30 - ожирение.
Кроме того, для определения должной массы тела может быть применен ряд индексов. Например, индекс Брока используется при росте 155—170 см.
Нормальная масса тела (р о ст [ с м ]— 1 00) — 1 0 (15).
Тип телосложения человека оценивается с помощью соматоскопических методов, которые позволяют оценить общую характеристику телосложения по морфологическим признакам обследуемого. При определении конституционального типа обращают внимание на развитие и соотношение таких признаков, как форма спины, грудной клетки, живота, ног, степень развития костной, мышечной и
13
жировой тканей. Существуют различные классификации типов
соматической конституции.
Можно определить тип телосложения, используя масса-ростовой
индекс (МРИ) по формуле:
М Р И = М (к г) / Р о с т (м) 3
Сравните полученные данные с табличными величинами и найдите тип
телосложения и его характеристику.
