Физиологические особенности организма детей дошкольного и младшего школьного

Организм детей первых лет жизни значительно отличается от организма людей более старшего возраста. Уже в первые дни адаптации к жизни вне материнского организма ребенок должен осваивать самые необходимые навыки питания, приспосабливаться к различным температурным условиям среды, реагировать на окружающие лица и т. п. Все реакции приспособления к условиям новой среды требуют быстрого развития мозга, особенно его высших отделов — коры больших полушарий.

Однако различные зоны коры созревают не одновременно. Раньше всего, в первые же годы жизни созревают проекционные зоны коры — зрительные, моторные, слуховые и др., затем вторичные поля и позднее всего, вплоть до взрослого состояния — третичные, ассоциативные поля коры. Так, моторная зона коры в основном сформирована уже к 4 годам, а ассоциативные поля лобной и нижнетеменной области коры по занимаемой территории, толщине и степени дифференцирования клеток к возрасту 7-8 лет созревают лишь на 80%, особенно отставая в развитии у мальчиков по сравнению с девочками.

Быстрее всего формируются функциональные системы, включающие вертикальные связи между корой и периферическими органами и обеспечивающие жизненно необходимые навыки — сосания, защитных реакций, элементарных движений. Очень рано у детей грудного возраста в районе лобной области формируется центр опознания знакомых лиц.

Однако, медленнее происходит развитие отростков корковых нейронов и миелинизация нервных волокон в коре, процессы налаживания горизонтальных межцентральных взаимосвязей в коре больших полушарий. В результате этого для первых лет жизни характерна недостаточность межсистемных взаимосвязей в организме.

Детям первых лет жизни требуется значительная длительность сна, с небольшими перерывами для бодрствования. Общая длительность сна составляет в возрасте 1 года 16 часов, 4-5 лет — 12 часов, 7-10 лет — 10 часов, а у взрослых — 7-8 часов. При этом особенно велика у детей первых лет жизни длительность фазы «быстрого» сна по сравнению с фазой» медленного» сна. Выраженность фазы «быстрого» сна связывают со способностью мозга к обучению, что соответствует активному познанию внешнего мира в детском возрасте.

Электрическая активность мозга отражает разобщенность различных территорий коры и незрелость корковых нейронов — она нерегулярна, не имеет доминирующих ритмов и выраженных фокусов активности, преобладают медленные волны. У детей в возрасте до 1 года в основном встречаются волны с частотой 2-4 колебания в 1 сек. Затем преобладающая частота колебаний электрических потенциалов нарастает: в 2-3 года — 4-5 колеб./с; в 4-5 лет — 6 колеб./с; в 6-7 лет — 6-7 колеб./с; в 7-8 лет — 8 колеб./с; в 9 лет — 9 колеб./с; усиливается взаимосвязанность активности различных корковых зон. К возрасту 10 лет устанавливается основной ритм покоя — 10 колеб./с, характерный для взрослого организма.

Для нервной систему детей дошкольного и младшего школьного возраста характерна высокая возбудимость и слабость тормозных процессов, что приводит к широкой иррадиации возбуждения по коре и недостаточной координации движений. Однако длительное поддержание процесса возбуждения еще невозможно, и дети быстро утомляются. При организации занятий с младшими школьниками и особенно с дошкольниками нужно избегать долгих наставлений и указаний, продолжительных и монотонных заданий. Особенно важно строго дозировать нагрузки, так как дети этого возраста отличаются недостаточно развитым ощущением усталости. Они плохо оценивают изменения внутренней среды организма при утомлении и не могут в полной мере отразить их словами даже при полном изнеможении.

При слабости корковых процессов у детей преобладают подкорковые процессы возбуждения. Дети в этом возрасте легко отвлекаются при любых внешних раздражениях. В такой чрезвычайной выраженности ориентировочной реакции. отражается непроизвольный характер их внимания. Произвольное же внимание очень кратковременно: дети 5-7 лет способны сосредотачивать внимание лишь на 15-20 минут.

У ребенка первых лет жизни плохо развито субъективное чувство времени. Чаще всего он не может правильно отмеривать и воспроизводить заданные интервалы, укладываться во времени при выполнении различных заданий. Сказывается недостаточная синхронизация внутренних процессов в организме и малый опыт сопоставления собственной активности с внешними синхронизаторами. С возрастом чувство времени улучшается: так, например, интервал 30 секунд точно воспроизводят лишь 22% 6-летних, 39% 8-летних и 49% 10-летних детей.

Схема тела формируется у ребенка к 6 годам, а более сложные пространственные представления — к 9-10 годам, что зависит от развития полушарий мозга и совершенствования сенсомоторных функций.

Недостаточное развитие лобных программирующих зон коры обусловливает слабое развитие процессов экстраполяции. Способность к предвидению ситуации в 3-4 года у ребенка практически отсутствует. Ему трудно остановить бег у заданной черты, вовремя подставить руки для ловли мяча и т. п.

Высшая нервная деятельность детей дошкольного и младшего школьного возраста характеризуется медленной выработкой отдельных условных рефлексов и формирования динамических стереотипов, а также особенной трудностью их переделки. Большое значение для формирования двигательных навыков имеет использование подражательных рефлексов, эмоциональность занятий, игровая деятельность.

Дети 2-3-х лет отличаются прочной стереотипной привязанностью к неизменной обстановке, к знакомым окружающим лицам и усвоенным навыкам. Переделка этих стереотипов происходит с большим трудом, приводит зачастую к срывам высшей нервной деятельности. У 5-6-летних детей увеличивается сила и подвижность нервных процессов. Они способны осознанно строить программы движений и контролировать их выполнение, легче перестраивают программы.

В младшем школьном возрасте уже возникают преобладающие влияния коры на подкорковые процессы, усиливаются процессы внутреннего торможения и произвольного внимания, появляется способность к освоению сложных программ деятельности, формируются характерные индивидуально-типологические особенности высшей нервной деятельности ребенка.

Особое значение в поведении ребенка имеет развитие речи. До 6 лет у детей преобладают реакции на непосредственные сигналы, а с 6 лет начинают доминировать речевые сигналы.

Развитие сенсорных систем в основном происходит на протяжении дошкольного и младшего школьного возраста.

Зрительная сенсорная система особенно быстро развивается на протяжении первых 3-х лет жизни, затем ее совершенствование продолжается до 12-14 лет. В первые 2 недели жизни формируется координация движений обоих глаз. В 2 месяца отмечаются движения глаз при прослеживании предметов. С 4-х месяцев глаза точно фиксируют предмет и движения глаз сочетаются с движениями рук. Фиксация глаза на объекте повышает точность восприятия, так как при этом изображение попадает на наиболее чувствительную область сетчатки — в центральную ямку. В 6 месяцев появляются реакции антиципации — предварительного движения глаз к сигналу.

У детей первых 4-6 лет жизни глазное яблоко еще недостаточно выросло в длину. Хотя хрусталик глаза имеет высокую эластичность и хорошо фокусирует световые лучи, но изображение попадает за сетчатку, т. е. возникает детская дальнозоркость. В этом возрасте еще плохо различаются цвета.. С учетом этих особенностей для детских игр и упражнений с предметом необходимо подбирать крупные и яркие предметы. В дальнейшем с возрастом проявления дальнозоркости уменьшаются, растет число детей с нормальной рефракцией. Однако уже в первые годы школьной жизни растет число близоруких детей из-за неправильной посадки при чтении, систематического рассматривании предметов на близком расстоянии от глаз. Близорукость появляется из-за того, что возникающее при этом напряжение глазодвигательных мышц, сводящих глаза на близком предмете, приводит к удлинению глазного яблока. В результате фокусировка лучей происходит перед сетчаткой, вызывая развитие близорукости.

Большое значение для улучшения зрительной функции имеет эмоциональный характер занятий с детьми, использование различных игр. Острота зрения постепенно повышается у детей: в 1 г.—0.1, в 2 г. — 0.4, в 4 г. — 0.7, в 5 л. — 0.9 и к 7-8 годам она достигает нормальной величины взрослого человека — 1.0. В процессе игры острота зрения у т чем повышается на 30%.

При переходе от дошкольного к младшему школьному возрасту по мере улучшения взаимосвязи зрительной информации и двигательного опыта улучшается оценка глубины пространства. Поле зрения резко увеличивается с 6 лет, достигая к 8 годам величин взрослого человека.

Зрительные сигналы играют ведущую роль в управлении двигательной деятельностью ребенка на протяжении первых 6 лет жизни. Однако обработка зрительных сигналов мозгом еще несовершенна. Она в основном ограничена анализом отдельных признаков предмета, происходящим в зрительных центрах затылочной области коры, и генерализованным распространением этой информации на другие центры коры.

Качественная перестройка зрительных восприятий происходит в возрасте 6лет, когда начинается вовлечение в анализ зрительной информации ассоциативных нижнетеменных зон мозга. При этом значительно улучшается механизм опознания целостных образов.

К возрасту 10-12 лет формирование зрительной функции в основном завершается, достигая уровня взрослого организма. Этот этап отражается в ЭЭГ установлением в затылочной области коры четкого альфа-ритма, свойственного взрослому человеку.

Слуховая сенсорная система ребенка имеет важнейшее значение для развития речи, обеспечивая не только восприятие речи посторонних лиц, но и играя формирующую роль системы обратной связи при собственном произношении слов. Именно в диапазоне речевых частот наблюдается наибольшая чувствительность слуховой системы. Ее возбудимость на словесные сигналы особенно заметно повышается в возрасте 4 лет и продолжает увеличиваться к 6-7 годам. Однако острота слуха у детей в 7-13 лет все еще хуже, чем в 14-19 лет, когда достигается наиболее высокая чувствительность. У детей особенно широк диапазон слышимых звуков — от 16 до 22 000 Гц. К возрасту 15 лет верхняя граница этого диапазона снижается до 15 000-20 000 Гц, что соответствует уровню взрослых людей.

Слуховая сенсорная система, анализируя продолжительность звуковых сигналов, темпа и ритма движений, участвует в развитии чувства времени, а благодаря наличию двух ушей — включается в формирование пространственных представлений ребенка.

Двигательная сенсорная система созревает у человека одной из первых. Формирование проприорецепторов — мышечных веретен и сухожильных рецепторов начинается уже со 2-4 месяца внутриутробного развития и продолжается после рождения до 4-6 лет. Подкорковые отделы двигательной сенсорной системы созревают раньше, чем корковые: к возрасту 6-7 лет объем подкорковых образований увеличивается до 98% от конечной величины у взрослых, а корковых образований — лишь до 70-80%.

У детей 1.5-2 месячного возраста осуществляется лишь грубый анализ проприоцептивной информации. В дальнейшем тонкость анализа повышается. Это резко улучшает возможность регуляции двигательной активности и выработки новых навыков. Условные рефлексы на проприоцептивные раздражители вырабатываются с 3-4 недельного возраста ребенка, постоянно совершенствуя сферу его моторных возможностей. Вместе с тем пороги различения силы мышечного напряжения у дошкольников все еще превышают уровень показателей взрослого организма в несколько раз. К 12-14-летнему возрасту развитие двигательной сенсорной системы достигает взрослого уровня. Повышение мышечной чувствительности может происходить и далее — до 16-20 лет., способствуя тонкой координации мышечных усилий.

Вестибулярная сенсорная система является одной из самых древних сенсорных систем организма и в ходе онтогенеза она развивается также довольно рано. Рецепторный аппарат начинает формироваться с 7-недельного возраста внутриутробного развития, а у 6-месячного плода достигает размеров взрослого организма.

Вестибулярные рефлексы проявляются у плода уже с 4-месячного возраста, вызывая тонические реакции и сокращения мышц туловища, головы и конечностей. Рефлексы с вестибулярных рецепторов хорошо выражены на протяжении первого года после рождения ребенка. С возрастом у ребенка анализ вестибулярных раздражений совершенствуется, а возбудимость вестибулярной сенсорной системы понижается, и это уменьшает проявление побочных моторных и вегетативных реакций. При этом многие дети проявляют высокую вестибулярную устойчивость к вращениям и поворотам. Раннее возникновение контактов вестибулярной сенсорной системы с моторной системой и с другими сенсорными системами позволяет ребенку к 2-3 годам освоить основной фонд движений и начинать занятия физическими упражнениями с первых же лет жизни — плаванием с первых недель жизни, гимнастикой и фигурным катанием с 3-4 лет и т.п.

Уже во время внутриутробного развития и с первых дней жизни у ребенка имеется кожная чувствительность, которая обеспечивается тактильной, болевой и температурной рецепцией.

Тактильная сенсорная система развивается рано, обнаруживая уже у новорожденных общее двигательное возбуждение при прикосновениях. Однако ее невысокий уровень в первые годы жизни связывают с недостаточно развитым процессом обработки получаемой информации. Тактильная чувствительность увеличивается с ростом двигательной активности ребенка и достигает максимальных значений к возрасту 10 лет.

Болевая рецепция представлена уже у новорожденных, особенно в области лица, но в раннем возрасте она еще недостаточно совершенна. С возрастом она улучшается. Пороги болевой чувствительности снижаются от грудного возраста до 6 лет в 8 раз.

Температурная рецепция у новорожденных проявляется резкой реакцией на повышение или понижение температуры окружающей среды. Затем эта реакция с возрастом сменяется более локальными проявлениями, время реакции укорачивается от 2-11с в первые месяцы жизни до 0.13-0.79с у взрослых. У детей первых лет жизни обнаруживаются различия реакций на охлаждение тела. Так, у детей в возрасте 3-6 лет при повышенной тревожности, развитии невротических состояний, вегетодистонии отмечены случаи плохой адаптируемости к охлаждению. При проведении закаливания у таких детей терморегуляция ухудшается, что требует особой осторожности.

Вкусовые и обонятельные ощущения хотя имеются уже с первых дней жизни, но они еще непостоянны и неточны, часто бывают неадекватны раздражителям, носят обобщенный характер. Чувствительность этих сенсорных систем заметно повышается к возрасту 5-6 лет у дошкольников и в младшем школьном возрасте практически достигает взрослых значений. Время реакции на вкусовые раздражения сокращается почти в 10 раз.

Физиологические особенности детей школьного возраста

В этом возрастном периоде продолжается дальнейшее формирование организма, отличающееся высокой скоростью роста, увеличением массы тела, интенсивностью обменных процессов. В этом возрасте завершается формирование скелета и скелетной мускулатуры, а также сердечно-сосудистой, легочной систем, пищеварительного тракта, системы иммунологической защиты.
Отличительной особенностью этого периода жизни является перестройка нервно - эндокринной сферы и, в частности, половое созревание.
Существенные изменения происходят в нервно-психической сфере ребенка и подростка – завершается формирование интеллекта, совершенствуется деятельность вегетативной нервной системы, усложняются процессы в психической сфере.
Для осуществления этих важных процессов необходимо достаточное по количеству и качеству поступление пищевых веществ и энергии. В связи с этим, при организации питания детей школьного возраста и подростков важно руководствоваться физиологическими нормами потребности в основных пищевых веществах и энергии различных возрастных групп.
В группах детей школьного возраста и подростков эти количества различны, что обусловлено особенностями их физического развития и обмена веществ. Указанные нормы предусмотрены для детей младшего (7 – 10 лет), среднего (11-13 лет) и старшего школьного возраста – подростков (14 – 17 лет). В двух последних группах нормы различаются по полу.
Прежде всего, необходимо достаточное обеспечение растущего организма белком, являющимся основным пластическим материалом, участвующим в построении органов и тканей. Причем для этих возрастных групп регламентируется не только количество белка, но обязательно определяется доля белка животного происхождения, как более полноценного и содержащего незаменимые аминокислоты. Важно обеспечение детей необходимым количеством энергии, жиров и углеводов, также предусмотренных в физиологических нормах потребностей в пищевых веществах.
Используя эти нормы, необходимо предусматривать не только поступление необходимого количества жиров, обеспечивающих 30-20% энергии, но и правильное соотношение классов жирных кислот Омега-3 и Омега-6. Последние являются носителями полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), не синтезирующихся в организме, но необходимых для обеспечения правильных процессов обмена формирования клеточных мембран.
Поступление необходимых количеств углеводов, обеспечивающих 50-60% энергии, важно для обменных процессов, построения клеточных рецепторов, регуляции моторной функции кишечника.
Минеральные вещества регламентированы по шести самым важным элементам – кальций, фосфор, магний, железо, цинк, йод. При этом предусматривается правильное соотношение кальция и фосфора, участвующих в построении костно-мышечной системы, а также натрия и калия, регулирующих вводно-солевой баланс и обеспечивающих электровозбудимость клеток. Микроэлементы необходимы для построения биомембран клеток, участия в регуляции активности ферментов и гормонов, обеспечении иммунных и гематологического статуса.
Построение правильного питания невозможно без учета национальных традиций в питании. Веками сформированные привычки в питании, безусловно, отражаются на ферментном статусе организма и, особенно, на характере ферментативной деятельности желудочно-кишечного тракта. Те не менее эти национальные особенности питания следует учитывать, в первую очередь для детей, воспитывающихся в школах-интернатах или других воспитательных учреждениях. При этом общий принцип – достаточное обеспечение необходимыми пищевыми веществами – должен строго соблюдаться.
Говоря о рациональном питании, необходим также учет внешних факторов – климата, экологии, коллективного воспитания, характера трудовой деятельности и, в частности, условий обучения (общеобразовательные школы, специальные школы – языковые, математические, физические, профессиональное обучение и др.) При этом не следует забывать об интеллектуальной нагрузке, занятиях различными видами спорта, а также о нередко возникающих конфликтных ситуациях.
Огромную роль в определении правильного питания играет учет нередко имеющих место у этих детей дефицитарных состояний - гиповитаминозы, недостаток железа, приводящее к развитию анемии, дефицит кальция, который может играть роль при развитии остеопороза и т.д. При построении рационов питания школьников необходимо также учитывать состояние здоровья и использовать для этих целей специальные диеты (гипоаллергенные, щадящие, обогащенные эссенциальными факторами, белком и др.).
Всё это, безусловно, откладывает свой отпечаток на состояние питания детей и подростков, когда в соответствии с патологией необходимо вносить определенную коррекцию в рациона питания.