Введение

Представление о крови как о системе было создано Г.Ф. Лангом в 1939 г. В эту систему были включены четыре компонента: а) периферическая кровь, циркулирующая по сосудам, б) органы кроветворения, в) органы кроверазрушения, г) регулирующий нейрогуморальный аппарат.

Кровь представляет собой одну из важнейших систем жизнеобеспечения организма, обладающую рядом особенностей. Высокая митотическая активность гемопоэтической ткани обусловливает ее повышенную чувствительность к действию повреждающих факторов, а генетическая детерминированность размножения, дифференцировки, структуры и обмена веществ кровяных клеток создают предпосылки как для геномных нарушений, так и для изменений генетической регуляции.

Своеобразие системы крови состоит и в том, что патологические изменения в ней возникают вследствие нарушения функций не только отдельных ее компонентов, но и других органов и систем организма в целом. Любое заболевание, патологический процесс, а также ряд физиологических сдвигов могут в той или иной степени отразиться на количественных и качественных особенностях состава циркулирующей крови. Этим и определяется огромное значение необходимости изучения крови (как «кровяного зеркала организма») и вскрытия закономерностей ее изменений при различных заболеваниях.

Цель исследования: рассмотреть и изучить морфологию системы крови и её возрастные особенности.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

.Рассмотреть составляющие системы крови и их морфологию.

.Определить возрастные особенности системы крови.

1. Морфология системы крови

1.1 Периферическая кровь и ее элементы

Кровь периферическая - это кровь, циркулирующая по сосудам вне кроветворных органов. У взрослого здорового человека на кровь приходится в среднем 7% массы тела

В зависимости от сосудов, в которых протекает кровь, различают ее виды: артериальную, венозную, капиллярную. Между этими видами крови имеются различия по биохимическим и морфологическим показателям, но они незначительны. Например, показатель концентрации водородных ионов (pH среды) в артериальной крови равен 7,35 - 7,47; венозной - 7,33 - 7,45. Эта величина имеет большое физиологическое значение, так как определяет скорость протекания многих физиологических и химических процессов в организме.

Абсолютное большинство циркулирующих форменных элементов крови составляют эритроциты - красные безъядерные клетки. Их количество у мужчин 4,710 +-0,017х10.12/л, у женщин - 4,170 + - 0,017х10.12/л. У здорового человека эритроциты в 85% имеют дискоидную форму с двояковыгнутыми стенками, в 15% - другие формы. Диаметр эритроцита 7-8 мкм, толщина 1-2,4 мкм. Клеточная мембрана эритроцита толщиной 20 нм. Наружная поверхность ее состоит из липидов, олигосахаридов, определяющих антигенный состав клетки - группу крови, сиаловой кислоты и протеина, а внутренняя - из гликотических ферментов, натрия, калия, АТФ, гликопротеина и гемоглобина. Полость эритроцита заполнена гранулами (4,5 нм), содержащими гемоглобин.

Эритроцит является высокоспециализированной клеткой, основная задача которой состоит в транспорте кислорода от легочных альвеол к тканям и двуокиси углерода (СО2) - обратно из тканей к легочным альвеолам. Двояковогнутая форма клетки позволяет обеспечивать наибольшую площадь поверхности газообмена. Диаметр эритроцита около 8 мкм, однако особенности клеточного скелета и структуры мембраны позволяют ему претерпевать значительную деформацию и проходить через капилляры с просветом 2-3 мкм. Такая способность к деформации обеспечивается за счет взаимодействия между белками мембраны (сегмент 3 и гликофорин) и цитоплазмы (спектрин, анкирин и белок 4.1). Дефекты этих белков ведут к морфологическим и функциональным нарушениями эритроцитов. Зрелый эритроцит не имеет цитоплазматических органелл и ядра и поэтому не способен к синтезу белков и липидов, окислительному фосфорилированию и поддержанию реакций цикла трикарбоновых кислот. Он получает большую часть энергии через анаэробный путь Эмбдена-Мейергофа и сохраняет ее в виде АТФ.

Приблизительно 98% массы белков цитоплазмы эритроцита составляет гемоглобин (Hb), молекула которого связывает и транспортирует кислород. Процесс связывания и освобождения кислорода молекулами гемоглобина зависит от давления кислорода, углекислого газа, pH и температуры среды.

Длительность жизни эритроцитов соответствует 120+-12 дням, что установлено с помощью радиоактивной метки. Различают эритроциты молодые (неоциты), зрелые и старые. Наиболее устойчивы к воздействиям неоциты, что особенно ярко проявляется при их замораживании с различными криопротекторами и оттаивании. Постепенное старение клетки приводит к нарушению обменных процессов и ее гибели. В организме человека повседневно погибает около 200 млрд. эритроцитов. Их остатки поглощаются макрофагами селезенки и печени.

Следующими по количеству клеток в крови являются тромбоциты - кровяные пластинки. Их число в крови здорового человека составляет 150000 - 400000/мкл. Тромбоциты, наименьшие по размерц форменные элементы крови, образуются из самых крупных костномозговых клеток - мегакариоцитов. Тромбоциты в циркулирующей крови имеют округлую или овальную форму, диаметром 2,5 мкм. Ядро в клетке отсутствует. В строении кровяных пластинок выделяют однослойную мембрану, периферическую бесструктурную зону (гиаломер) и центральную зернистую зону (грануломер). В гиаломере выявляют при электронной микроскопии плотные микротрубочки. Им отводится роль скелета клетки, а также участие в процессе ретракции сгустка. В грануломере находятся митохондрии, рибосомы, альфа-гранулы, плотные тельца, частицы гликогена. Альфа-гранулы содержат кислую фосфотазу, В-глюкоронидазу, катепсин, что дает возможность их отнести к лизосомам, определяющим функцию клетки. В плотных тельцах находятся серотонин, сокращающий кровеносные сосуды при освобождении, АТФ и АДФ, участвующие в адгезии и реакции освобождения.

Различают в норме тромбоциты: юные (4,2+-0,13%), зрелые (88,2+-0,19%), старые (4,1+-0,21%) и формы раздражения (2,5+-0,1%) дегенеративные и вакуолизированные.

гуморальной (плазменной) системы, состоящей из прокоагулянтных белков;

клеточной системы, состоящей из тромбоцитов.

Конечным результатом активации гуморальной системы свертывания крови является образование фибринового сгустка, или красного тромба, в то время как реакция тромбоцитов, сопровождаемая клеточной адгезией и агрегацией, приводит к образованию тромбоцитарной пробки, или белого тромба. Хотя эти две системы свертывания, как правило, рассматриваются отдельно, следует понимать, что фактически их функции тесно переплетаются. Растворимые факторы свертывания (например, фибриноген и фактор Виллебранда) имеют большое значение для нормальной функции тромбоцитов, и, наоборот, тромбоциты являются важными поставщиками прокоагулянтных белков и необходимым катализатором ряда реакций в растворимой системе свертывания крови.

В целом гемостатические функции тромбоцитов объясняют их способность к адгезии, агрегации, образованию первичного тромбоцитарного сгустка в месте повреждения стенки кровеносного сосуда и освобождению свертывающих факторов, участвующих в выпадении фибрина и ретракции образовавшегося сгустка.

Кроме основной функции кровяные пластинки осуществляют перенос ряда сосудоактивных веществ - серотонина, гистамина и катехоламинов, осуществляют поддержание функции эндотелия сосудов. Тромбоциты, обладая фагоцитарной активностью, способны поглощать жировые капли, вирусы, бактерии, иммунные комплексы. Кровяные пластинки участвуют в воспалительных процессах и иммунологических реакциях. В них находятся как специфические, свойственные только тромбоцитам (НРА:1-5), так и антигены систем АВО, MN, Р, главного комплекса гистосовместимости HLA, но нет антигенов систем Rh, Daffy, Kell, Kidd. Наиболее иммуногены антигены локусов А и В и наименее - локуса С системы HLA.

Средняя продолжительность жизни тромбоцита 9,5+-0,6 суток. В норме 2/3 кровяных пластинок у человека находится в циркулирующей крови и 1/3 - в селезенке и являются своеобразным резервом для быстрой мобилизации в случае необходимости. Между этими частями существует динамический обмен.

Общее число тромбоцитов в организме человека колеблется от 1,0 до 1,5 триллиона, за сутки их обновляется (1,1 - 1,73) х10.11. Процесс терминальной стадии тромбоцитопоэза недостаточно изучен. Возможно, что в ответ на некий сигнал мегакариоциты трансформируются в паукообразные клетки, от которых отходит множество длинных нитевидных отростков (протромбоцитов) с равномерными очагами констрикции. Протромбоциты входят в косномозговые синусоиды и там фрагментируются на тромбоциты, возможно, благодаря сдвигающей силе кровотока. Хотя терминальная стадия тромбоцитопоэза ограничивается только наиболее зрелыми мегакариоцитами, она представляет собой регулируемый процесс. После резкого увеличения периферической потребности в тромбоцитах незамедлительно выявляется увеличение объема этих клеток, что отражает изменения в механизме образования тромбоцитов.

Клетки «белой крови», или лейкоциты, являются основой антимикробной защиты организма. В эту разнородную группу «защиты» входят основные эффекторы иммунных и воспалительных реакций.

Термин «лейкоцит» относится более к внешнему виду клетки (leukos - белый греч.), наблюдаемому в образце крови после центрифугирования.

Нейтрофилы.

Нейтрофильные гранулоциты представляют собой самую большую группу циркулирующих лейкоцитов. Термин «нейтрофильный» описывает внешний вид цитоплазматических гранул при окрашивании по Райту-Гимзе. Вместе с эозинофилами и базофилами нейтрофилы относятся к классу гранулоцитов. В связи с наличием характерного многодолевого (сегментированного) ядра нейтрофил называют также полиморфно-ядерным лейкоцитом (ПМЯЛ), Гранулоциты имеют размеры 9-15 мкм, превышающие таковые эритроцитов. В протоплазме у всех гранулоцитов выявляется зернистость: ауэрофильная и специальная. В ауэрофильных гранулах содержится в основном кислая фосфатаза, в специальных - щелочная фосфатаза. Основной функцией гранулоцитов является фагоцитоз.

Фагоцитарная активность нейтрофилов наиболее выражена у молодых лиц, к старости людей она снижается. Кроме фагоцитоза, гранулоциты при воспалении проявляют секреторную активность, выделяю ряд антибактериальных агентов: пероксидазы, бактерицидные лизосомные катионные белки и другие вещества. Эти высокоспециализированные клетки мигрируют в очаги инфекции, где они распознают, захватывают и уничтожают бактерии. Осуществление этой функции возможно благодаря наличию у нейтрофилов способности к хемотаксису, адгезии, передвижению и фагоцитозу. У них имеется метаболический аппарат для продуцирования токсических веществ и ферментов, разрушающих микроорганизмы.

Гранулоциты живут 1-6 дней, в среднем 6-9 дней, при этом время пребывания их в костном мозге составляет 2-6 дней. С кровью они циркулируют от 60-90 мин. до 24 часов, иногда до 2 суток. Небольшая часть гранулоцитов разрушается в крови, большая часть поступает в ткани и завершает свое физиологическое существование. Гранулоциты разрушаются макрофагами легких, селезенки, печени. Некоторая часть гранулоцитов выводится из организма с секретами и экскретами, мокротой, слюной, желчью, мочой, калом.

Эозинофилы.

Эозинофилы имеют двухдольчатое ядро и цитоплазму, заполненную отчетливо видимыми гранулами, приобретающими красный цвет после окрашивания по Райту-Гимзе. Основные (положительно заряженные) белки этих гранул окрашиваются в красный цвет из-за их высокого сродства к эозину. Хотя эозинофилы проходят те же стадии созревания, что и нейтрофилы, однако по причине своей малочисленности предшественники эозинофилов в костном мозге выявляются реже (за исключением некоторых патологических состояний: глисты, аллергия).

Базофилы.

Базофилы - самая малочисленная группа циркулирующих гранулоцитов, составляющая менее 1% лейкоцитов. В крупных цитоплазматических гранулах базофилов содержатся сульфатированные или карбоксилизированные кислые белки, такие как гепарин, приобретающие синий цвет при окрашивании по Райту-Гимзе. Базофилы опосредуют аллергические реакции, особенно те, которые базируются на IgE-зависимых механизмах. Они экспрессируют IgE-рецепторы и при соответствующей стимуляции освобождают гистамин в ответ на воздействие IgE и антигена.

Моноциты.

Моноциты циркулируют в периферической крови в виде крупных клеток с цитоплазмой синего / серого цвета и почкообразным или складчатым ядром, содержащим нежно-сетчатый хроматин. Моноциты являются производным КОЭ-ГМ (общего предшественника для гранулоцитов и моноцитов) и КОЭ-М (предшественника только моноцитарного ростка). Моноциты проводят в кровотоке всего около 20 часов, а затем попадают в периферические ткани, где трансформируются в макрофаги ретикулоэндотелиальной системы (РЭС). Эти тканевые макрофаги, или гистиоциты, представляют собой крупные клетки с эксцентрично расположены ядром и вакуолизированной цитоплазмой, содержащей многочисленные включения.

Моноциты и макрофаги - долгоживущие клетки, функциональные особенности которых во многом схожи с таковыми у гранулоцитов. Они более эффективно захватывают и поглощают микробактерии, грибки и макромолекулы; менее значима их роль в фагоцитозе пиогенных бактерий. В селезенке макрофаги ответственны за утилизацию сенсибилизированных и стареющих эритроцитов. Макрофаги играют важную роль в процессинге и представлении антигенов лимфоцитам в ходе клеточных и гуморальных иммунных реакций. Продуцирование ими цитокинов и интерлейкинов, интерферонов и компонентов комплемента способствует координации в интегрированном иммунном ответе.

В норме моноциты составляют от 1 до 10% циркулирующих лейкоцитов. Когда количество моноцитов превышает 100/мкл, можно говорить о моноцитозе, который наблюдается у пациентов с хроническими инфекциями (туберкулез, хронический эндокардит) или воспалительными процессами (аутоиммунные заболевания, воспалительные заболевания кишечника).

Лимфоциты.

Значительную популяцию лейкоцитов составляют лимфоциты. По структуре их условно делят на малые (5-9 мкм), средние (10 мкм) и большие (11-13 мкм). Лимфоцит в настоящее время рассматривается как главная клетка иммунной системы. Это небольшие мононуклеарные клетки, координирующие и осуществляющие иммунный ответ за счет продуцирования воспалительных цитокинов и антигенспецифических связывающих рецепторов.

Лимфоциты подразделяются на две основные категории: В-клетки и Т-клетки - и несколько менее многочисленных классов, например, естественные («натуральные», нормальные) клетки-киллеры. Подгруппы лимфоцитов отличаются по месту их образования и эффекторным молекулам, которые они экспрессируют, но обладают общей особенностью - способностью опосредовать высокоспецифический антигенный ответ. Лимфоциты способны передвигаться, внедряться в другие клеточные элементы. Небольшая часть лимфоцитов обладает фагоцитарной активностью. Основной же функцией лимфоцита является участие в иммунных реакциях. Например, Т-лимфоциты - активные участники реакции отторжения, реакции «трансплантант против хозяина», В-лимфоциты продуцируют антитела, обусловливающие гуморальный иммунный ответ.

Лимфоциты могут сохранять длительное время иммунологическую память. Под воздействием ряда иммунных и химических (мутогены) факторов способны пролиферировать.

Зарождение лимфоцитов у взрослого человека происходит в основном в костном мозге и зобной железе.

Длительность жизни лимфоцитов разная: у короткоживущих (очевидно, которые участвуют в иммунных реакциях) - 3-4 дня, у долгоживущих 100-200 дней и даже 580 дней. Нахождение же их в циркулирующей крови не превышает 40 минут. Общее количество в циркулирующей крови составляет у взрослого человека 7,5х10.9 лимфоцитов, а в организме с учетом резерва данных клеток в костном мозге, селезенке, лимфоузлах, тимусе, миндалинах и пейеровых бляшках - 6,0х10.12.

Старые лимфоциты погибают в циркулирующей крови и элиминируются ретикуло-макрофагальными элементами капилляров.

В-лимфоциты.

В-лимфоциты осуществляют экспрессию уникальных антигенных рецепторов - иммуноглобулинов - и запрограммированы на продукцию их в большом количестве в ответ на антигенную стимуляцию. В-клетки образуются из стволовых клеток костного мозга. Термин В-клетки происходит от латинского названия фабрициевой сумки (bursa Fabricius) - органа, необходимого для созревания В-клеток у птиц. Аналогичного органа у человека нет; созревание В-клеток происходит в основном в костном мозге.

Иммунная система содержит большую популяцию отдельных клонов В-лимфоцитов. Каждый клон экспрессирует уникальный антигенный рецептор, который в основном идентичен иммуноглобулиновой молекуле, которую он производит. Эти молекулы отличаются друг от друга и связываются только с ограниченным числом антигенов.

Зрелые В-лимфоциты с характерными поверхностными антигенами - СD19 и СD20 - находятся в основном в зародышевых центрах коры лимфатических узлов и в белой пульпе селезенки. В-клетки составляют менее 20% циркулирующих лимфоцитов.

Т-лимфоциты.

Образовавшись из стволовых клеток костного мозга, Т-клетки обязательно проходят стадию развития в тимусе (вилочковая железа), в результате чего генерируются зрелые, функционально полноценные Т-клетки.

Согласно унитарной теории, все форменные элементы крови происходят из одной полипотентной недифференцированной (стволовой) клетки. Она не имеет морфологических отличий от малого лимфоцита.

Говоря от форменных элементах крови, надо отметить, что они после созревания в костном мозге не выходят сразу в сосудистое русло. Некоторое время клетки крови остаются в специальных депо в костном мозге и селезенке. Этот резерв дополнительной крови является одним из факторов регуляции постоянного состава крови. Попадая в циркулирующий поток, каждая кровяная клетка функционирует определенное время, постепенно стареет и элиминируется из сосудистого русла. На смену старым и элиминированным клеткам в циркулирующую кровь в процессе физиологической регенерации поступают из гемопоэтической ткани молодые форменные элементы. Данный процесс является главным механизмом поддержания постоянства состава крови и существенным фактором обеспечения гомеостаза в организме.

Большую часть крови составляет плазма. Она имеет сложный многокомпонентный состав. Основой плазмы является вода (90%), в которой растворены разнообразные белки (7-8%), другие органические соединения - глюкоза, ферменты, витамины, кислоты, липоиды (1,1%) и минеральные вещества (0,9%).

Белковые компоненты плазмы обеспечивают совместно с тромбоцитами гемостатическую функцию крови, участвуют в пластических процессах в тканях организма, определяют гуморальный иммунитет, дезинтоксикационную и транспортную функцию крови. В плазме электрофоретическим способом определяют концентрацию общего белка (в норме 70-80 г./л), альбумина (40-45%) и глобулинов (55-60%). Альбумины образуются в печени, представляют собой низкомолекулярный (м.м. 69000) белок. Одна треть его общего количества (200-300 г.) в организме взрослого человека находится в циркулирующей крови, а две трети - вне сосудистого русла. Между этими бассейнами происходит беспрерывный обмен альбумина. Он выполняет несколько функций: поддерживает коллоидно-осмотическое давление в крови и тканях (на его долю приходится 80% величины этого показателя), от чего зависит транскапиллярный обмен жидкости, тургор тканей и объем жидкости во внесосудистом и сосудистом пространствах. Легко соединяясь с органическими и неорганическими веществами, гормонами, лекарственными средствами, альбумин доставляет их с током крови в ткани и одновременно выводит некоторые продукты метаболизма в сосудистое русло к печени, почкам, легким, желудочно-кишечному тракту, способствуя дезинтоксикации организма. Является одним из важных компонентов буферной системы плазмы, регулирующий кислотно-щелочное состояние крови. Участвует в питании тканей как легкоусвояемый белок.

Следующую группу белков составляют глобулины, имеющие высокую (105.00-900.000) молекулярную массу. На их долю приходится 15-18% величины поддержания коллоидно-осмотического давления крови. Главная их функция - обеспечение гуморального иммунитета.

При использовании иммунологического метода белки плазмы разделяют на 3 класса - А, М, G. Антитела против подавляющего числа возбудителей инфекций содержатся в классе G.

Среди гемостатических белков плазмы виднейшее место отводится факторам VIII и IX свертывающей системы крови, которые в настоящее время получены и в чистом виде.

В плазме имеется несколько гуморальных систем: комплементарная (компоненты комплемента участвуют в связывании антигенов с антителами), свертывающая и противосветрывающая системы, оксидантная и антиоксидантная, каллекреиновая, пропердиновая, неспецифических факторов защиты, гуморальных факторов иммунитета и другие. Плазма содержит различные белковые комплексы (гликопротеины, металлопротеины, липопротеины и др.), гормоны, другие биологически активные вещества, что позволяет получать из нее ценнейшие лечебные препараты.

Физиологическая роль ряда ингридиентов плазмы изучена еще недостаточно и нуждается в дальнейших исследованиях.

кровь тромбоцит иммунитет возрастной

1.2 Органы кроветворения и кроверазрушения

Общей особенностью гистологического строения кроветворных органов является наличие в их составе паренхимы ретикулярной (в случае тимуса - ретикулоэпителиальной) соединительной ткани, выполняющей ряд специальных функций: 1) трофика собственно кроветворной ткани, 2) разграничение групп созревающих форменных элементов, относящихся к различным линиям дифференцировки, 3) являются «химическими маяками» для редуцирующих клеток крови (лимфоцитов и др.).

К органам кроветворения относится красный костный мозг, лимфатические узлы, селезенка, тимус, а к органам кроверазрушения - печень, костный мозг, селезенка.

Красный костный мозг

особенности строения: сотообразная структура (за счет обилия жировых клеток)

функции: кроветворная (все типы и ростки кроветворения), иммунная (место образования предшественников В- и Т-лимфоцитов, дифференцировка и дозревание Т-лимфоцитов происходит в тимусе). В нем же происходит и разрушение клеток (эритроцитов), реутилизация железа, синтез Hb.

Селезенка.

локализация: в левом подреберье, по ходу кровеносных сосудов

особенности строения: самый крупный периферический кроветворный орган; покрыт брюшиной и капсулой из соединительной ткани с высоким содержанием гладких миоцитов (придают органу способность к сокращению); от капсулы вглубь органа отходят трабекулы, анастомозирующие между собой; в паренхиме различают белую и красную пульпу: первая представлена множеством лимфоидных фолликулов (узелков), вторая - кровеносными сосудами, ретикулярной тканью и лежащими в узлах последней селезеночными тяжами - особыми клеточными ассоциатами, в состав которых входят эритроциты, тромбоциты, лейкоциты, макрофаги, плазмоциты и др.; считается, что именно в селезеночных тяжах происходит разрушение старых форменных элементов крови, в первую очередь, эритроцитов и кровяных пластинок;

функции: кроветворная (образование В-лимфоцитов), защитная (фагоцитоз, участие в иммунных реакциях), депонирующая (оперативное депо крови, накопление тромбоцитов), разрушение старых и поврежденных эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов.

Тимус (вилочковая железа)

локализация: за грудиной

возрастная динамика: наибольшего развития достигает в детском возрасте; после полового созревания претерпевает постепенную инволюцию; к старости почти полностью замещается жировой тканью (поскольку значительная часть Т-лимфоцитов представлена долгоживущими клетками, способными при встрече с антигеном к избирательной пролифераии, возрастная атрофия тимуса не приводит к катастрофическому снижению иммунитета)

особенности строения: покрыт соединительнотканной капсулой, отходящие от нее перегородки делят орган на дольки; в каждой дольке различают корковое и мозговое вещество; паренхима долек образована предшественниками Т-лимфоцитов (мигрировавшими в тимус из красного костного мозга), Т-лимфоцитами на различных стадиях дифференцировки и ретикулоэпителиальной тканью; в мозговом веществе располагаются слоистые тимусные тельца, предположительно, выполняющие эндокринную функцию

функции: а) кроветворная (место образования первых лимфоцитов у зародыша), б) иммунная, в) эндокринная (секретирует ряд гормонов и гормоноподобных веществ, стимулирующих размножение и дифференцировку Т - лимфоцитов и регулирующих определенные звенья иммунного ответа).

Лимфатический узел

локализация: по ходу лимфатических сосудов

особенности строения: орган бобовидной формы, с выпуклой стороны к лимфатическому узлу подходят несколько приносящих лимфатических сосудов, на противоположной стороне находятся ворота, через которые выходит выносящий лимфатический сосуд и вены и входят артерия и нервы; покрыт соединительнотканной капсулой, от которой вглубь органа отходят трабекулы; в паренхиме различают корковое и мозговое вещество, первое образовано сферическими по форме лимфоидными фолликулами (узелками, представляющими собой плотные скопления лимфоцитов), второе - мякотными шнурами - ветвящимися и анастомозирующими тяжами, состоящими из множества лимфоцитов; тканевый состав паренхимы: кроветворная ткань (В-лимфоциты, плазмоциты, макрофаги и др.) и ретикулярная ткань; пространства, по которым лимфа движется в пределах узла, называются синусами

функции: кроветворная (образование В-лимфоцитов), защитная (фильтрация лимфы, фагоцитоз, участие в иммунном ответе - в лимфатических узлах происходит превращение В-лимфоцитов в плазмоциты - продуценты антител)

Миндалина.

локализация: в зависимости от топографии различают глоточные, гортанные, трубные, язычные и небные миндалины

особенности строения: миндалина относится к так называемым лимфо-эпителиальным органам и представляет собой скопление лимфоидных фолликулов (узелков) вокруг пальцеобразного (или щелеобразного) врастания эпителия в подлежащую соединительную ткань; имеет собственную капсулу

функции: кроветворная (образование лимфоцитов), защитная (фагоцитоз, местный иммунитет)

1.3 Нейрогуморальная регуляция

Нейрогуморальная регуляция - форма регуляции физиологических процессов в организме, осуществляемая центральной нервной системой и биологически активными веществами жидких сред организма (крови, лимфы и тканевой жидкости). Играет ведущую роль в поддержании гомеостаза, т.е. постоянства внутренней среды организма, и приспособлении организма к изменяющимся условиям существования.

Нейрогуморальная регуляция возникла в процессе эволюции животных в результате объединения двух форм регуляции жизнедеятельности организма - более древней гуморальной (с ее помощью осуществлялась связь между отдельными клетками или органами за счет веществ, выделяющихся из них в процессе обмена веществ) и нервной (взявшей на себя контроль за деятельностью гуморальной системы регуляции). В процессах Н. р. помимо непосредственных передатчиков нервного возбуждения, т.е. медиаторов, принимают участие тканевые гормоны, гипоталамические нейрогормоны, регуляторные пептиды и другие биологически активные вещества. С током крови они разносятся по всему организму, но оказывают воздействие лишь на результирующие органы (органы-мишени), вступая во взаимодействие с рецептором (клеткой-мишенью). Под их влиянием происходит возбуждение адрено-, холино-, гистамин- и серотонинреактивных структур организма. В частности, нейросекреторные клетки гипоталамуса являются местом трансформации нервных стимулов в гуморальные, а гуморальных - в нервные. В определенных условиях биологически активные вещества составляют звено рефлекторной дуги, т.е. передают информацию в центральную нервную систему, где она перерабатывается, а затем возвращается в виде потока нервных импульсов в исполнительные органы (эффекторы).

Наличие гистогематических барьеров обусловливает избирательное проникновение гормонов, медиаторов и других биологически активных веществ из крови только в строго определенные участки мозга. Однако при нарушении проницаемости барьера биологически активные вещества могут проникать в те отделы мозга, которые обычно для этих веществ закрыты, что может привести к развитию необычных состояний, вплоть до патологических, затрагивающих как периферические, так и центральные отделы нервной системы. Нарушения механизмов Н. р. могут приводить также к рассогласованию тех или иных параметров внутренней среды организма и как следствие к развитию различных патологических состояний.

2. Возрастные особенности системы крови

В конце ХIX века выдающимся французским физиологом Клодом Бернаром было сформулировано положение о постоянстве внутренней среды организма (гомеостазе), как необходимом условии поддержания жизнедеятельности организма. Это свойство совершенствовалось в процессе эволюции, когда формировались механизмы, его поддерживающие, и теплокровные животные в эволюции представили высочайший уровень развития этой функции.

В течение онтогенеза в каждый возрастной период кровь имеет свои характерные особенности. Они определяются уровнем развития морфологических и функциональных структур органов системы крови, а также нейрогуморальных механизмов регуляции их деятельности.

2.1 Общие свойства крови в онтогенезе

Общее количество крови по отношению к весу тела новорожденного составляет 15%, у детей одного года - 11%, а у взрослых - 7-8%. При этом у мальчиков несколько больше крови, чем у девочек. Однако в покое в сосудистом русле циркулирует лишь 40-45% крови, остальная часть находится в депо: капиллярах печени, селезенки и подкожной клетчатки - и включается в кровоток при повышении температуры тела, мышечной работе, при кровопотере и т.п.

Удельный вес крови новорожденных несколько выше, чем у детей более старших возрастов, и составляет соответственно - 1,06-1,08. Установившаяся в первые месяцы плотность крови (1,052-1,063) сохраняется до конца жизни.

Вязкость крови у новорожденных в 2 раза больше, чем у взрослых и составляет 10,0-14,8 усл. ед. К концу первого месяца эта величина снижается и достигает обычно средних цифр - 4,6 усл. ед. (по отношению к воде). Величины вязкости крови у лиц пожилого возраста не выходят за пределы нормы (4,5).

2.2 Биохимические свойства крови

У человека химический состав крови отличается значительным постоянством. Наибольшие отклонения, если за норму принять содержание веществ в крови взрослых людей, можно отметить в период новорожденности и в старческом возрасте.

Содержание общего белка в сыворотке крови здоровых новорожденных составляет 5,68+-0,04 г.%. С возрастом это количество увеличивается, особенно интенсивно нарастая в первые три года. В 3-4 года эти величины практически достигают уровня взрослых (6,83+-0,19 г.%). Следует обратить внимание на более широкие пределы индивидуального колебания уровня белка у детей раннего возраста (от 4,3 до 8,3 г%), по сравнению со взрослыми людьми, у которых эти величины составили 6,2-8,2 г%. Более низкий уровень белка в плазме крови у детей первых месяцев жизни объясняется недостаточной функцией белковообразовательных систем организма.

В течение онтогенеза меняется и соотношение между альбуминами и различными фракциями глобулинов в плазме крови. В первые месяцы жизни в крови снижено содержание альбуминов (3,7 г%), к 6 годам эта величина возрастает до 4,1 г%, а к 3 годам составила 4,5 г%, что близко к норме взрослого человека. Количество гамма глобулинов, высокое в первые дни после рождения за счет материнской плазмы, постепенно снижается, а затем к 3 годам достигает нормы взрослого человека (17,39 г.%). Содержание альфа1-глобулинов у детей до 1 года повышено, к 3 годам уровень их в крови нормализуется. Несколько по иному протекает установление концентрации альфа2-глобулинов. В первые полгода уровень их повышен, к 7 годам он постепенно снижается, а затем достигает уровня, характерного для взрослых. Содержание бета-глобулинов так же достигает взрослого уровня после 7 лет.

Таким образом, белковый состав крови в течение онтогенеза претерпевает ряд изменений: от момента рождения до зрелости происходит увеличение содержания белков в крови, устанавливаются определенные соотношения в белковых фракциях. Функциональные возможности синтезирующих белки плазмы органов, прежде всего печени, относительно низки в момент рождения, постепенно усиливаются, что приводит к нормализации состава крови.

Рисунок 1

Количество холестерина (рис. 1) в крови новорожденных относительно невысоко, и увеличивается с возрастом. При этом отмечается, что при преобладании в пище углеводов уровень холестерина в крови повышается, а при преобладании белков - понижается. В пожилом и старческом возрастах уровень холестерина увеличивается.

Уровень молочной кислоты у грудного ребенка может на 30% превышать таковой у взрослых, что связано с повышением уровня гликолиза у детей. С возрастом содержание молочной кислоты в крови ребенка постепенно падает. Так, уровень молочной кислоты у ребенка в первые 3 месяца жизни составляет 18,7 мг%, к концу 1 года - 13,8 мг%, а у взрослых - 10,2 мг%.

2.3 Форменные элементы крови в онтогенезе

Эритропоэз. Количество эритроцитов у плода постепенно увеличивается, отмечается уменьшение их диаметра, объема и количества ядросодержащих клеток. У новорожденных интенсивность эритропоэза примерно в 5 раз выше, чем у взрослых. Количество эритроцитов у них в 1-й день повышено по сравнению со взрослыми и достигает 6-10 х1012 /л. На 2-3 день количество их снижается в результате их разрушения (физиологическая желтуха) и в течение 1-го месяца их содержание снижается до 4,7х1012 /л. При этом выявляются анизоцитоз, пойкилоцитоз и полихроматофилия, а иногда встречаются и ядросодержащие эритроциты. Для детей грудного возраста на протяжении 1-го полугодия характерно дальнейшее уменьшение количества эритроцитов, после чего происходит нарастание их количества до 4,2х1012 /л. Начиная с 4-х лет отмечается уменьшение миелоидной ткани и в период полового созревания гемопоэз сохраняется в красном костном мозге губчатого вещества тел позвонков, ребер, грудины, костей голени и бедренных костей. При старении отмечается уменьшение общей массы красного костного мозга и его пролиферативной активности. Прослеживается тенденция к уменьшению количества эритроцитов и гемоглобина.

Гемоглобин. Функцию переносчика кислорода у эмбриона до 9-12 недель выполняет эмбриональный (примитивный) гемоглобин (НbP), который замещается фетальным гемоглобином (HbF) к 3-му месяцу внутриутробного развития. На 4-м месяце в крови плода появляется гемоглобин взрослых (HbA) и количество его до 8-ми месяцев не превышает 10%. У новорожденных еще сохраняется до 70% HbF и уже содержится 30% HbA. Количество Hb повышено (170 - 246г/л), но, начиная с 1-х суток, его содержание постепенно снижается. У лиц пожилого и старческого возраста содержание Нb несколько снижается и колеблется в пределах нижней границы нормы зрелого возраста. СОЭ у новорожденных ниже, чем у взрослых и равняется 1-2 мм/ч.

Лейкоциты. У новорожденных сразу после рождения количество лейкоцитов повышено и достигает 15 х 1012/л (лейкоцитоз новорожденных). Через 6 часов их количество повышается до 20 х1012/л, через 24 ч - 28 х1012/л, 48 ч - 19 х1012/л. Индекс регенерации повышен и отмечается сдвиг лейкоцитарной формулы влево. Наивысший подъем количества лейкоцитов отмечается на 2-е сутки. Затем их количество снижается и предельное падение кривой происходит на 5 сутки, а к 7 суткам количество их приближается к верхней границе нормы взрослых. У детей грудного возраста отмечается сравнительно низкая двигательная и фагоцитарная активность лейкоцитов. Картина белой крови у детей после 1-го года жизни характеризуется постепенным понижением абсолютного количества лейкоцитов, нарастанием относительного числа нейтрофилов при соответствующих понижении количества лимфоцитов. В лейкоцитарной формуле отмечаются 2 «перекреста» изменения лейкоцитов. Первый - в возрасте 3 - 7 дней (снижение процента нейтрофилов и возрастание процента лимфоцитов) и второй - в возрасте 4-6 лет (возрастание процента нейтрофилов и снижение процента лимфоцитов). К старости отмечается лейкопения (лейкопения старости) и эозинопения. Уменьшается функциональный резерв лейкопоэза в экстремальных условиях.

Тромбоциты. Количество тромбоцитов у новорожденных в первые часы после рождения колеблется в пределах 150 - 320 х 109 /л, что в среднем существенно не отличается от содержания их в крови взрослых. Затем следует некоторое снижение их количества (до 164-178х109 /л) к 7-9 дню, после чего к концу 2-й недели их содержание возрастает и остается практически без существенных изменений на уровне взрослых. Для детей 1-х дней жизни характерным является большое количество круглых и юных форм тромбоцитов, количество которых с возрастом уменьшается.

Гемостаз. В крови плода до 16 - 20 недель отсутствуют фибриноген, протромбин и акцелерин, а поэтому она не свертывается. Фибриноген появляется на 4 - 5 месяце внутриутробной жизни, концентрация его при этом составляет 0,6 г/л. В этот период еще низкая активность фибринстабилизирующего фактора, но высокая активность гепарина (почти в 2 раза выше, чем у взрослых). Низкий уровень факторов свертывающей и антисвертывающей систем крови у плода объясняется незрелостью клеточных структур печени, осуществляющих их биосинтез. В крови новорожденных отмечается низкая концентрация ряда факторов (FII, FVII, FIX, FX, FXI, FXIII) свертывающей системы крови, антикоагулянтов и плазминогена, хотя соотношение их концентраций такое же, как и у взрослых. У детей первых дней жизни время свертывания крови снижена, особенно на 2-й день, после чего она постепенно повышается и достигает скорости свертывания крови у взрослых к концу подросткового периода. В периоды детства происходит постепенное повышение содержания прокоагулянтов и антикоагулянтов. При этом характерным является гетерохронность созревания отдельных звеньев (про- и антикоагулянтов) в данный постнатальный период. К 14-16 годам содержание и активность всех факторов, участвующих в свертывании крови и фибринолиза достигают уровня взрослых.

Группы крови. Формирование факторов, определяющих групповую принадлежность в онтогенеге происходит неодновременно. Агглютиногены А и В формируются к 2 - 3 месяцу антенатального периода, а аглютинины альфа и бетта - к моменту или же после рождения, что обусловливает низкую способность эритроцитов к агглютинации, которая достигает ее уровня у взрослых к 10 - 20 годам.

Агглютиногены системы Rh появляются у плода на 2 - 3 месяце, при этом активность Rh-антигена во внутриутробном периоде выше, чем у взрослых.

2.4 Лейкоформула

Количество лейкоцитов у ребенка первых дней жизни больше, чем у взрослых, и в среднем колеблется в пределах 10000-20000 в куб. мм. Затем количество лейкоцитов начинает падать. Как и для эритроцитов, существуют широкие пределы колебания числа лейкоцитов в первые дни постнатальной жизни от 4600 до 28000. Характерным в картине лейкоцитов у детей этого периода является следующее. Нарастание количества лейкоцитов в течение 3 часов жизни (до 19600), что, по-видимому, связано с рассасыванием продуктов распада тканей ребенка, тканевых кровоизлияний, возможных во время родов, через 6 часов - 20000, через 24 - 28000, через 48 - 19000. К 7 суткам число лейкоцитов приближается к верхней границе взрослых и составляет 8000-11000. У детей 10-12 лет число лейкоцитов в периферической крови колеблется в пределах 6-8 тыс., т.е. соответствует количеству лейкоцитов у взрослых.

Также имеет свои возрастные особенности лейкоцитарная формула. Напомним, что под этим понимается соотношение различных форм лейкоцитов в процентах.

Рисунок 2

Лейкоцитарная формула крови ребенка в период новорожденности характеризуется:

) последовательным увеличением числа лимфоцитов от момента рождения к концу периода новорожденности (при этом на 5-е сутки происходит перекрест кривых падения нейтрофилов и подъема лимфоцитов);

) значительным количеством юных форм нейтрофилов;

) большим количеством юных форм, миелоцитов, бластных форм;

) структурной незрелостью и хрупкостью лейкоцитов.

У детей первого года жизни при довольно широких пределах колебаний общего числа лейкоцитов наблюдаются и широкие пределы вариаций процентного содержания отдельных форм (рис. 2).

Заключение

Система крови является жизненно важной для организма человека. В нее входят костный мозг, селезенка, лимфатические узлы, печень, циркулирующая и депонированная кровь. Это весьма динамичная система, четко реагирующая на экзогенные и эндогенные воздействия на организм человека и отвечающая своеобразными реакциями на возникающие в нем изменения.

В течение онтогенеза в каждый возрастной период кровь имеет свои характерные особенности. Они определяются уровнем развития морфологических и функциональных структур органов системы крови, а также нейрогуморальных механизмов регуляции их деятельности.

Система крови тонко реагирует на физические и химические воздействия со стороны внешней и внутренней сред организма, поэтому исследования крови дают основание для важных общебиологических выводов, позволяющих грамотно и наиболее точно провести диагностику и на основе этого формулировать заключение о наличии и виде типовой формы патологии системы крови, о возможных ее причинах, механизмах развития и исходе.

Литература

1.Анатомия человека. /Под ред. Сапина М.Р. В 2-х томах. - М.: Медицина, 1997.

.Атлас клеток крови и костного мозга (под ред. Г.И. Козинца). - М.: «Триада-Х», 1998, - 160 с.

2.Возрастные особенности системы крови / А.А. Маркосян, Х.Д. Ломазова. - Москва, 2002 // Хрестоматия по возрастной физиологии: учебное пособие: для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям - «Дошкольная педагогика и психология», «Педагогика и методика дошкольного образования» / Сост. М.М. Безруких, В.Д. Сонькин, Д.А. Фарбер. - Москва: Академия, 2002. - С. 81-102.

.Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология. Учебное пособие для студентов педагогических вузов. - М.: Высшая школа, 1985, 384 с.

5.Курепина М.М. Анатомия человека. - М.: Просвещение, 1979.

.Начала физиологии: Учебник для вузов / Под редакцией акад. А.Д. Ноздрачева. - СПб.: Издательство «Лань», 2001. - 1088 с.

.Патологическая физиология / Под ред. В.В. Новицкого, Е.Д. Гольдберга - Томск, 2001 - с 136-141

8.Руководство по гематологии в 3 т, т. 1. / Под ред. Воробьева А.И. Изд. «Ньюдиамед». М., 2002, 280 с

.Руководство по гематологии в 3 т, т. 2. / Под ред. Воробьева А.И. Изд. «Ньюдиамед». М., 2003, 270 с

.Шиффман Фред. Дж., Патофизиология крови, С-Пб., 2000

Похожие работы на - Морфология системы крови и ее возрастные особенности

План

Возрастные особенности системы крови и кровообращения

Лекция 6

Литература

11. Безруких М.М., Сонькин В.Д., Фарбер Д.А. Возрастная физиология: физиология развития ребенка. – М.: Академия, 2003. – 416 с.

12. Беляев Н.Г. Возрастная физиология. – Ставрополь: СГУ, 1999. – 103 с.

13. Обреимова Н.И., Петрухин А.С. Основы анатомии, физиологии и гигиены детей и подростков. – М.: Академия, 2000. – 376 с.

14. Сапин М.Р., Брыксина З.Г. Анатомия, физиология детей и подростков. – М.: Академия, 2002. – 456 с.

1. Возрастные особенности количества и состава крови 1

2. Сердце и его возрастные особенности 6

3. возрастные особенности системы кровообращения 8

4. Возрастные особенности реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку 10

Количество крови в организме человека меняется с возрастом. У детей крови относительно массы тела больше, чем у взрослых. У новорожденных кровь составляет 14,7% массы, у детей одного года – 10,9%, у детей 14 лет – 7%. Это связано с более интенсивным протеканием обмена веществ в детском организме. Общее количество крови у новорожденных в среднем составляет 450-600 мл, у детей 1 года – 1,0-1,1 л, у детей 14 лет – 3,0-3,5 л, у взрослых людей массой 60-70 кг общее количество крови 5-5,5 л.

У здоровых людей соотношение между плазмой и форменными элементами колеблется незначительно (55% плазмы и 45% форменных элементов). У детей раннего возраста процентное содержание форменных элементов несколько выше.

Количество форменных элементов крови также имеет свои возрастные особенности.Так, количество эритроцитов (красные кровяные клетки) у новорожденного составляет 4,3-7,6 млн. на 1 мм 3 крови, к 6 месяцам количество эритроцитов снижается до 3,5-4,8 млн. на 1 мм 3 , у детей 1 года – до 3,6-4,9 млн. на 1 мм 3 и в 13-15 лет достигает уровня взрослого человека. Надо подчеркнуть, что содержание форменных элементов крови имеет и половые особенности, например, количество эритроцитов у мужчин составляет 4,0-5,1 млн. на 1 мм 3 , а у женщин – 3,7-4,7 млн. на 1 мм 3 .

Осуществление эритроцитами дыхательной функции связано с наличием в них гемоглобина ,являющегося переносчиком кислорода. Содержание гемоглобина в крови измеряется либо в абсолютных величинах, либо в процентах. За 100% принято наличие 16,7 г гемоглобина в 100 мл крови. У взрослого человека обычно в крови содержится 60-80% гемоглобина. Причем содержание гемоглобина в крови мужчин составляет 80-100%, а у женщин – 70-80%. Содержание гемоглобина зависит от количества эритроцитов в крови, питания, пребывания на свежем воздухе и других причин.

Содержание гемоглобина в крови также меняется с возрастом. В крови новорожденных количество гемоглобина может варьировать от 110% до 140%. К 5-6-му дню жизни этот показатель снижается. К 6 месяцам количество гемоглобина составляет 70-80%. Затем к 3-4 годам количество гемоглобина несколько увеличивается (70-85%), в 6-7 лет отмечается замедление в нарастании содержания гемоглобина, с 8-летнего возраста вновь нарастает количество гемоглобина и к 13-15 годам составляет 70-90%, т. Е. достигает показателя взрослого человека. Снижение числа эритроцитов ниже 3 млн. и количества гемоглобина ниже 60% свидетельствует о наличии анемического состояния (малокровия).

Малокровие – резкое снижение гемоглобина крови и уменьшение количества эритроцитов. Различного рода заболевания и особенно неблагоприятные условия жизни детей и подростков приводят к малокровию. Оно сопровождается головными болями, головокружением, обмороками, отрицательно сказывается на работоспособности и успешности обучения. Кроме того, у малокровных учащихся резко снижается сопротивляемость организма, и они часто и длительно болеют.

Первейшей профилактической мерой против малокровия оказываются правильная организация режима дня, рациональное питание, богатое минеральными солями и витаминами, строгое нормирование учебной, внеклассной, трудовой и творческой деятельности, чтобы не развивалось переутомление, необходимый объем суточной двигательной активности в условиях открытого воздуха и разумное использование естественных факторов природы.

Одним из важных диагностических показателей, свидетельствующих о наличии воспалительных процессов и других патологических состояний, является скорость оседания эритроцитов .У мужчин она составляет 1-10 мм/ч, у женщин – 2-15 мм/ч. С возрастом этот показатель изменяется. У новорожденных скорость оседания эритроцитов низкая (от 2 до 4 мм/ч). У детей до 3 лет величина СОЭ колеблется в пределах от 4 до 12 мм/ч. В возрасте от 7 до 12 лет величина СОЭ не превышает 12 мм/ч.

Другим классом форменных элементов являются лейкоциты – белые кровяные клетки. Важнейшей функцией лейкоцитов является защита от попадающих в кровь микроорганизмов и токсинов. По форме, строению и функции различают разные типы лейкоцитов. Основные из них: лимфоциты, моноциты, нейтрофилы. Лимфоциты образуются в основном в лимфатических узлах. Они вырабатывают антитела и играют большую роль в обеспечении иммунитета. Нейтрофилы вырабатываются в красном костном мозге: они играют основную роль в фагоцитозе. Способны к фагоцитозу и моноциты – клетки, образующиеся в селезенке и печени.

Существует определенное соотношение между разными типами лейкоцитов, выраженное в процентах, так называемая лейкоцитарная формула . При патологических состояниях изменяется как общее число лейкоцитов, так и лейкоцитарная формула.

Количество лейкоцитов и их соотношение изменяются с возрастом. Так, в крови взрослого человека содержится 4000-9000 лейкоцитов в 1 мкл. У новорожденного лейкоцитов значительно больше, чем у взрослого человека (до 20 тыс. в 1 мм 3 крови). В первые сутки жизни число лейкоцитов возрастает (происходит рассасывание продуктов распада тканей ребенка, тканевых кровоизлияний, возможных во время родов) до 30 тыс. в 1 мм 3 крови.

Начиная со вторых суток число лейкоцитов снижается и к 7-12-му дню достигает 10-12 тыс. Такое количество лейкоцитов сохраняется у детей первого года жизни, после чего оно снижается и к 13-15 годам достигает величин взрослого человека. Кроме того, было выявлено, что чем меньше возраст ребенка, тем больше незрелых форм лейкоцитов содержит его кровь.

Лейкоцитарная формула в первые годы жизни ребенка характеризуется повышенным содержанием лимфоцитов и пониженным числом нейтрофилов. К 5-6 годам количество этих форменных элементов выравнивается, после этого процент нейтрофилов растет, а процент лимфоцитов понижается. Малым содержанием нейтрофилов, а также недостаточной их зрелостью объясняется большая восприимчивость детей младших возрастов к инфекционным болезням. К тому же фагоцитарная активность нейтрофилов у детей первых лет жизни наиболее низкая.

Возрастные изменения иммунитета. Вопрос о развитии иммунологического аппарата в пре- и постнатальном онтогенезе еще далек от своего решения. В настоящее время обнаружено, что плод в материнском организме еще не содержит антигенов, он является иммунологически толерантным. В его организме не образуется никаких антител, и благодаря плаценте плод надежно защищен от попадания антигенов с кровью матери.

Очевидно, переход от иммунологической толерантности к иммунологической реактивности происходит с момента рождения ребенка. С этого времени начинает функционировать его собственный аппарат иммунологии, который вступает в действие на второй неделе после рождения. Образование собственных антител в организме ребенка еще незначительно, и важное значение в иммунологических реакциях в течение первого года жизни имеют антитела, получаемые с молоком матери. Интенсивное развитие иммунологического аппарата идет со второго года примерно до 10 лет, затем с 10 до 20 лет интенсивность иммунной защиты незначительно ослабевает. С 20 до 40 лет уровень иммунных реакций стабилизируется и после 40 лет начинает постепенно снижаться.

Кроме антител, в иммунитете большое значение имеют некоторые белки. Это иммуноглобулины А, М, G, Е, D.

IgG – защита от вирусов (корь, оспа, краснуха, свинка и т. д.) и бактериальных инфекций, вызванных грамположительными микробами (стафилококки, стрептококки).

IgМ – защита от грамотрицательных бактерий (шигелл, брюшного тифа) и некоторых вирусов.

IgА – активирует местный неспецифический иммунитет – лизоцим, защитные свойства пота, слюны, слезы и т. п.

IgD– подобное действие.

IgЕ – усиливает фагоцитарную активность лейкоцитов и участвует в аллергических реакциях.

У новорожденных отмечается высокое содержание IgG, так как этот белок получен от матери. Остальные же иммуноглобулины у них или отсутствуют, или их очень мало. Этим объясняется относительно высокая устойчивость детей 1-го месяца жизни к вирусным инфекциям (корь, ветрянка), но, с другой стороны, высокая чувствительность к бактериальным инфекциям.

К 3-6 месяцам материнские иммуноглобулины разрушаются и начинается синтез собственных иммуноглобулинов. К 4-5 годам уровень IgМ достигает уровня взрослого, IgG – к 5-6 годам, IgА – к 10-12 годам, IgD – к 5-10 годам. У новорожденных недостаток IgА частично компенсируется молозивом и материнским молоком.

Большое значение в формировании достаточной устойчивости организма детей и подростков к заболеваниям имеют профилактические прививки. До последних лет действовала следующая схема основных прививок и их ревакцинации (повторения).

1. Новорожденные (первые 12 часов жизни) – первая вакцинация против вирусного гепатита В.

2. Новорожденные 3-7 дней – вакцинация против туберкулеза.

3. 1 месяц – вторая вакцинация против вирусного гепатита В.

4. 3 месяца – первая вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка и полиомиелита.

5. 4,5 месяца – вторая вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка, полиомиелита.

6. 6 месяцев – третья вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка, полиомиелита.

7. 12 месяцев – вакцинация против кори, краснухи, эпидемического паротита.

8. 18 месяцев – первая ревакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка, полиомиелита.

9. 20 месяцев – вторая ревакцинация против полиомиелита.

10. 6 лет – ревакцинация против кори, краснухи, эпидемического паротита.

11. 7 лет – ревакцинация против туберкулеза, вторая ревакцинация против дифтерии и столбняка.

12. 13 лет – вакцинация против краснухи (девочки), вакцинация против вирусного гепатита В (тем, кто раньше не прививался).

13. 14 лет – третья ревакцинация против дифтерии и столбняка, ревакцинация против туберкулеза, третья ревакцинация против полиомиелита.

14. Взрослые – ревакцинация против дифтерии и столбняка каждые 10 лет от момента последней ревакцинации.

Тромбоциты (кровяные пластинки) – самые мелкие из форменных элементов крови. Количество их варьирует от 200 до 400 тыс. в 1 мм 3 (мкл). Днем их больше, а ночью меньше. После тяжелой мышечной работы количество кровяных пластинок увеличивается в 3-5 раз.

Образуются тромбоциты в красном костном мозге и селезенке. Основная функция тромбоцитов связана с их участием в свертывании крови. Нормальное функционирование кровообращения, препятствующее как кровопотере, так и свертыванию крови внутри сосуда, достигается определенным равновесием двух существующих в организме систем – свертывающей и противосвертывающей.

Свертывание крови у детей впервые дни после рождения замедленно, особенно это заметно на 2-й день жизни ребенка. С 3-го по 7-й день жизни свертывание крови ускоряется иприближается к норме взрослых. У детей дошкольного и школьного возраста время свертывания крови имеет широкие индивидуальные колебания. В среднем начало свертывания в капле крови наступает через 1-2 мин, конец свертывания – через 3-4 мин.

В эритроцитах содержатся особые вещества антигены, или агглютиногены, а в белках плазмы агглютинины, при определенном сочетании этих веществ происходит склеивание эритроцитов – агглютинация. Одним из наиболее существенных агглютиногенов, для возрастной физиологии, является резус-фактор . Он содержится у 85% людей (резус-положительные), у 15% этого фактора в крови нет (резус-отрицательные). При переливании резус-положительной крови резус-отрицательному человеку в крови появляются резус-отрицательные антитела, и при повторном переливании резус-положительной крови могут наступить серьезные осложнения в виде агглютинации. Резус-фактор в особенности важно учитывать при беременности. Если отец резус-положительный, а мать резус-отрицательная, кровь плода будет резус-положительная, так как это доминантный признак. Агглютиногены плода, поступая в кровь матери, вызовут образование антител (агглютининов) к резус-положительным эритроцитам. Если эти антитела через плаценту проникнут в кровь плода, наступит агглютинация и плод может погибнуть. Поскольку при повторных беременностях в крови матери увеличивается количество антител, опасность для детей возрастает. В таком случае либо женщине с резус-отрицательной кровью вводят заблаговременно антирезус гаммаглобулин, либо только что родившемуся ребенку производят заменное переливание крови.

Возрастная анатомия и физиология Антонова Ольга Александровна

Тема 7. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КРОВИ И КРОВООБРАЩЕНИЯ

7.1. Общая характеристика крови

Кровь, лимфа и тканевая жидкость являются внутренней средой организма, в которой осуществляется жизнедеятельность клеток, тканей и органов. Внутренняя среда человека сохраняет относительное постоянство своего состава, которое обеспечивает устойчивость всех функций организма и является результатом рефлекторной и нервно-гуморальной саморегуляции. Кровь, циркулируя в кровеносных сосудах, выполняет ряд жизненно важных функций: транспортную (транспортирует кислород, питательные вещества, гормоны, ферменты, а также доставляет остаточные продукты обмена веществ к органам выделения), регуляторную (поддерживает относительное постоянство температуры тела), защитную (клетки крови обеспечивают реакции иммунного ответа).

Количество крови. Депонированная и циркулирующая кровь. Количество крови у взрослого человека составляет в среднем 7 % веса тела, у новорожденных – от 10 до 20 % веса тела, у грудных детей – от 9 до 13 %, у детей с 6 до 16 лет – 7 %. Чем младше ребенок, тем выше его обмен веществ и тем больше количество крови на 1 кг веса тела. У новорожденных на 1 кг веса тела приходится 150 куб. см крови, у грудных детей – 110 куб. см, у детей с 7 до 12 лет – 70 куб. см, с 15 лет – 65 куб. см. Количество крови у мальчиков и мужчин относительно больше, чем у девочек и женщин. В покое приблизительно 40–45 % крови циркулирует в кровеносных сосудах, а остальная ее часть находится в депо (капиллярах печени, селезенки и подкожной клетчатки). Кровь из депо поступает в общее кровяное русло при повышении температуры тела, мышечной работе, подъеме на высоту, при кровопотерях. Быстрая потеря циркулирующей крови опасна для жизни. Например, при артериальном кровотечении и потере 1/3-1/2 всего количества крови наступает смерть вследствие резкого падения кровяного давления.

Плазма крови. Плазма представляет собой жидкую часть крови после отделения всех форменных элементов. На ее долю у взрослых приходится 55–60 % общего объема крови, у новорожденных – меньше 50 % вследствие большого объема эритроцитов. В плазме крови взрослого человека содержится 90–91 % воды, 6,6–8,2 % белков, из которых 4–4,5 % альбумина, 2,8–3,1 % глобулина и 0,1–0,4 % фибриногена; остальную часть плазмы составляют минеральные вещества, сахар, продукты обмена веществ, ферменты, гормоны. Содержание белков в плазме новорожденных – 5,5–6,5 %, у детей до 7 лет – 6–7 %.

С возрастом количество альбуминов уменьшается, а глобулинов увеличивается, общее содержание белков приближается к уровню взрослых к 3–4 годам. Гамма-глобулины доходят до нормы взрослых к 3 годам, альфа– и бета-глобулины – к 7 годам. Содержание в крови протеолитических ферментов после рождения повышается и к 30-му дню жизни достигает уровня взрослых.

К минеральным веществам крови относятся поваренная соль (NaCl), 0,85-0,9 %, хлористый калий (КС1), хлористый кальций (СаС12) и бикарбонаты (NaHCO3), по 0,02 %, и др. У новорожденных количество натрия меньше, чем у взрослых, и доходит до нормы к 7–8 годам. С 6 до 18 лет содержание натрия колеблется от 170 до 220 мг%. Количество калия, наоборот, наиболее высокое у новорожденных, самое низкое – в 4–6 лет и достигает нормы взрослых к13-19 годам.

У мальчиков 7-16 лет неорганического фосфора больше, чем у взрослых, в 1,3 раза; органического фосфора больше, чем неорганического, в 1,5 раза, но меньше, чем у взрослых.

Количество глюкозы в крови взрослого человека натощак составляет 0,1–0,12 %. Количество сахара в крови у детей (мг%) натощак: у новорожденных – 45–70; у детей 7-11 лет – 70–80; 12–14 лет – 90-120. Изменение содержания сахара в крови у детей 7–8 лет значительно больше, чем в 17–18 лет. Значительны колебания содержания сахара в крови в период полового созревания. При интенсивной мышечной работе уровень сахара в крови снижается.

Кроме того, в плазме крови содержатся разные азотистые вещества, составляющие 20–40 мг на 100 куб. см крови; 0,5–1,0 % жира и жироподобных веществ.

Вязкость крови взрослого человека составляет 4–5, новорожденного – 10–11, ребенка первого месяца жизни – 6, затем наблюдается постепенное снижение вязкости. Активная реакция крови, зависящая от концентрации водородных и гидроксильных ионов, слабощелочная. Средний рН крови – 7,35. При поступлении в кровь кислот, образующихся в процессе обмена веществ, они нейтрализуются резервом щелочей. Некоторые кислоты удаляются из организма, например углекислота превращается в углекислый газ и водяные пары, выдыхаемые при усиленной вентиляции легких. При избыточном накоплении в организме щелочных ионов, например при вегетарианской диете, они нейтрализуются угольной кислотой, задержанной при уменьшении вентиляции легких.

Из книги Болезни собак (незаразные) автора Панышева Лидия Васильевна

Болезни органов кровообращения Л. В. Панышева

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора

Из книги Возрастная анатомия и физиология автора Антонова Ольга Александровна

1.4. Возрастные анатомо-физиологические особенности Для каждого возрастного периода характерны количественно определенные морфологические и физиологические показатели. Измерение морфологических и физиологических показателей, характеризующих возрастные,

Из книги Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ] автора Лернер Георгий Исаакович

Тема 6. АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОЗРЕВАНИЯ МОЗГА 6.1. Развитие больших полушарий и локализация функций в коре головного мозга Возрастные изменения строения головного мозга. Головной мозг новорожденных и дошкольников короче и шире, чем у школьников и

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович

7.4. Сердце: строение и возрастные изменения Сердце представляет собой полый мышечный орган, разделенный на четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Левая и правая части сердца разделены сплошной перегородкой. Кровь из предсердия в желудочки поступает через

Из книги Река жизни автора Симен Бернард

Тема 8. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ 8.1. Строение органов дыхания и голосового аппарата Носовая полость. При дыхании с закрытым ртом воздух поступает в носовую полость, а с открытым – в ротовую. В образовании носовой полости участвуют кости и хрящи, из которых

Из книги Биофизика познает рак автора Акоев Инал Георгиевич

Тема 9. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПИЩЕВАРЕНИЯ 9.1. Строение пищеварительного канала Пищеварительный канал состоит из системы органов, которые производят механическую и химическую обработку пищи и ее всасывание. У человека пищеварительный канал имеет вид трубки длиной

Из книги Биологическая химия автора Лелевич Владимир Валерьянович

Тема 10. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ 10.1. Характеристика обменных процессов Обмен веществ и энергии – основа процессов жизнедеятельности организма. В организме человека, в его органах, тканях, клетках идет непрерывный процесс синтеза, т. е.

Из книги автора

10.3. Возрастные особенности энергетического обмена Даже в условиях полного покоя человек расходует некоторое количество энергии: в организме непрерывно тратится энергия на физиологические процессы, которые не останавливаются ни на минуту. Минимальный для организма

Из книги автора

Из книги автора

Из книги автора

Из книги автора

Какой представляли систему кровообращения до XVII века? До 1628 года, когда вышла в свет книга английского врача Уильяма Гарвея «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», считалось, что кровь качается в сосудах взад-вперед, двигаясь сначала в одном

Из книги автора

Глава XIII Открыватели кровообращения Четыре европейца удостоены высокой чести: в ознаменование их научного подвига - открытия кровообращения - сооружены монументы:в Мадриде - в честь Мигеля Сервета;в Болонье - в честь Карло Руини;в Пизе - в честь Андреа Чезальпино;в

Из книги автора

Возрастные изменения и гормональная регуляция Два обстоятельства в исследовании возрастных изменений обращают на себя внимание: 1) некоторая общность проявлений отдаленной радиационной и возрастной патологии; 2) взаимосвязь многих проявлений возрастной патологии с

Из книги автора

Особенности метаболизма в форменных элементах крови Эритроциты:1. Зрелые эритроциты лишены ядра, поэтому в клетке не синтезируются белки. Эритроцит почти целиком заполнен гемоглобином.2. Эритроциты не имеют митохондрий, поэтому в клетке не протекают реакции ЦТК, ЦТД,

Процесс внутриутробного кроветворения включает 3 этапа:

1. Желточный этап. Начинается с 3-й и продолжается до 9-й недели. Гемопоэз происходит в сосудах желточного мешка (из стволовых клеток образуются примитивные первичные эритробласты (мегалобласты), содержащие HbP.

2. Печеночный (гепато-лиенальный) этап. Начинается с 6-й недели и продолжается почти до рождения. Вначале в печени происходит как мегалобластический, так и нормобластический эритропоэз, а с 7-го месяца происходит только нормобластический эритропоэз. Наряду с этим происходит гранулоцито-, мегакариоцито-, моноцито- и лимфоцитопоэз. С 11-й недели по 7-й месяц в селезенке присходит эритроцито-, гранулоцито-, моноцито- и лимфоцитопоэз.

3. Костно-мозговой(медулярный) этап. Начинается с конца 3-го месяца и продолжается в постнатальном онтогенезе. В костном мозге всех костей (начиная с ключицы) из стволовых клеток происходит эритропоэз по нормобластическому типу, гранулоцито-, моноцито-, мегакариоцитопоз и лимфопоэз. Роль органов лимфопоэза в этот период выполняют селезенка, тимус, лимфоузлы, небные миндалины и пейеровы бляшки.

У детей с возрастом отмечается постепенное уменьшение миелоидной ткани в костном мозге и выявляется функциональная лабильность кроветворного аппарата. Сохраняется возможность возврата к мегалоблаcтическому типу кроветворения.

Количество крови . У новорожденных и грудных детей более высокое относительное количество крови (15% и 14% массы тела соответственно). Снижение величины данного показателя до уровня взрослых происходит к 6 - 9 годам. Отмечается некоторое увеличение количества крови в период полового созревания. При старении происходит снижение относительной массы крови (до 67 мл/л).

Сравнительно высокий гематокрит (0,54) у новорожденных снижается до уровня взрослых к концу 1-го месяца, после чего снижается до 0,35 в грудном возрасте и в детстве (в 5 лет - 0,37, в 11-15 лет - 0,39), после чего его величина повышается и к концу пубертатного периода гематокрит достигает уровня взрослых (0,40 - 0, 45).

У детей отмечается сравнительно высокое содержание в крови молочной кислоты (2,0 - 2,4 ммоль/л), что является отражением повышенного гликолиза. У грудного ребенка ее уровень на 30 % выше, чем у взрослых. С возрастом ее количество уменьшается (в возрасте 1 год - 1,3 - 1,8 ммоль/л).

У новорожденных содержание белков в крови равно 48 - 56 г/л. Увеличение их количества до уровня взрослых происходит к 3 - 4 годам. У детей младшего возраста характерны индивидуальные колебания количества белков в крови. Сравнительно низкий уровень белка объясняется недостаточной функцией печени (белокобразующей). В течение онтогенеза изменяется соотношение А/Г. В первые дни после рождения в крови больше глобулинов, особенно g-глобулинов (из плазмы матери). Они затем быстро разрушаются. В первые месяцы содержание альбуминов снижено (37 г/л). Оно постепенно увеличивается и к 6 месяцам достигает 40 г/л, а к 3 годам достигает уровня взрослых. Высокое содержание g-глобулинов в момент рождения объясняется способностью их проходить через плацентарный барьер. К старости происходит некоторое снижение концентрации белков и белкового коэффициента за счет снижения содержания альбуминов и повышения количества глобулинов.

Низкий уровень белков в крови новорожденных обусловливает меньшее онкотическое давление крови по сравнению со взрослыми.

У новорожденных детей рН и буферные основания крови снижены (декомпенсированный ацидоз в 1-й день, а затем - ацидоз компенсированный). К старости количество буферных оснований снижается (особенно бикарбонатов крови).

Относительная плотность крови у новорожденных выше (1,060-1,080), чем у взрослых. Затем установившаяся относительная плотность крови в течение первых месяцев сохраняется на уровне взрослых.

Вязкость крови новорожденных сравнительно высока (10,0-14,8), что в 2 -3 раза выше, чем у взрослых (в основном за счет увеличения количества эритроцитов). К концу 1-го месяца вязкость уменьшается и остается на сравнительно постоянном уровне, не изменяясь к старости.

Эритропоэз . Количество эритроцитов у плода постепенно увеличивается, отмечается уменьшение их диаметра, объема и количества ядросодержащих клеток. У новорожденных интенсивность эритропоэза примерно в 5 раз выше, чем у взрослых. Количество эритроцитов у них в 1-й день повышено по сравнению со взрослыми и достигает 6-10 х10 12 /л. На 2-3 день количество их снижается в результате их разрушения (физиологическая желтуха) и в течение 1-го месяца их содержание снижается до 4,7х10 12 /л. При этом выявляются анизоцитоз, пойкилоцитоз и полихроматофилия, а иногда встречаются и ядросодержащие эритроциты. Для детей грудного возраста на протяжении 1-го полугодия характерно дальнейшее уменьшение количества эритроцитов, после чего происходит нарастание их количества до 4,2х10 12 /л. Начиная с 4 -х лет отмечается уменьшение миелоидной ткани и в период полового созревания гемопоэз сохраняется в красном костном мозге губчатого вещества тел позвонков, ребер, грудины, костей голени и бедренных костей. При старении отмечается уменьшение общей массы красного костного мозга и его пролиферативной активности. Прослеживается тенденция к уменьшению количества эритроцитов и гемоглобина.

Гемоглобин. Функцию переносчика кислорода у эмбриона до 9-12 недель выполняет эмбриональный (примитивный) гемоглобин (НbP), который замещается фетальным гемоглобином (HbF) к 3-му месяцу внутриутробного развития. На 4-м месяце в крови плода появляется гемоглобин взрослых (HbA) и количество его до 8-ми месяцев не превышает 10%. У новорожденных еще сохраняется до 70% HbF и уже содержится 30% HbA. Количество Hb повышено (170 - 246г/л), но, начиная с 1-х суток, его содержание постепенно снижается. У лиц пожилого и старческого возраста содержание Нb несколько снижается и колеблется в пределах нижней границы нормы зрелого возраста.

СОЭ у новорожденных ниже, чем у взрослых и равняется 1-2 мм/ч.

Лейкоциты. У новорожденных сразу после рождения количество лейкоцитов повышено и достигает 15 х 10 12 /л (лейкоцитоз новорожденных). Через 6 часов их количество повышается до 20 х10 12 /л, через 24 ч- 28 х10 12 /л, 48 ч- 19 х10 12 /л. Индекс регенерации повышен и отмечается сдвиг лейкоцитарной формулы влево. Наивысший подъем количества лейкоцитов отмечается на 2-е сутки. Затем их количество снижается и предельное падение кривой происходит на 5 сутки, а к 7 суткам количество их приближается к верхней границе нормы взрослых. У детей грудного возраста отмечается сравнительно низкая двигательная и фагоцитарная активность лейкоцитов. Картина белой крови у детей после 1-го года жизни характеризуется постепенным понижением абсолютного количества лейкоцитов, нарастанием относительного числа нейтрофилов при соответствующих понижении количества лимфоцитов. В лейкоцитарной формуле отмечаются 2 "перекреста" изменения лейкоцитов. Первый - в возрасте 3 - 7 дней (снижение процента нейтрофилов и возрастание процента лимфоцитов) и второй - в возрасте 4-6 лет (возрастание процента нейтрофилов и снижение процента лимфоцитов). К старости отмечается лейкопения (лейкопения старости) и эозинопения. Уменьшается функциональный резерв лейкопоэза в экстремальных условиях.

Тромбоциты. Количество тромбоцитов у новорожденных в первые часы после рождения колеблется в пределах 150 - 320 х 10 9 /л, что в среднем существенно не отличается от содержания их в крови взрослых. Затем следует некоторое снижение их количества (до 164-178х10 9 /л) к 7-9 дню, после чего к концу 2-й недели их содержание возрастает и остается практически без существенных изменений на уровне взрослых. Для детей 1-х дней жизни характерным является большое количество круглых и юных форм тромбоцитов, количество которых с возрастом уменьшается.

Гемостаз. В крови плода до 16 - 20 недель отсутствуют фибриноген, протромбин и акцелерин, а поэтому она не свертывается. Фибриноген появляется на 4 - 5 месяце внутриутробной жизни, концентрация его при этом составляет 0,6 г/л. В этот период еще низкая активность фибринстабилизирующего фактора, но высокая активность гепарина (почти в 2 раза выше, чем у взрослых). Низкий уровень факторов свертывающей и антисвертывающей систем крови у плода объясняется незрелостью клеточных структур печени, осуществляющих их биосинтез. В крови новорожденных отмечается низкая концентрация ряда факторов (FII, FVII, FIX, FX, FXI, FXIII) свертывающей системы крови, антикоагулянтов и плазминогена, хотя соотношение их концентраций такое же, как и у взрослых. У детей первых дней жизни время свертывания крови снижена, особенно на 2-й день, после чего она постепенно повышается и достигает скорости свертывания крови у взрослых к концу подросткового периода. В периоды детства происходит постепенное повышение содержания прокоагулянтов и антикоагулянтов. При этом характерным является гетерохронность созревания отдельных звеньев (про- и антикоагулянтов) в данный постнатальный период. К 14-16 годам содержание и активность всех факторов, участвующих в свертывании крови и фибринолиза достигают уровня взрослых.

Группы крови. Формирование факторов, определяющих групповую принадлежность в онтогенеге происходит неодновременно. Агглютиногены А и В формируются к 2 - 3 месяцу антенатального периода, а аглютинины a и b - к моменту или же после рождения, что обусловливает низкую способность эритроцитов к агглютинации, которая достигает ее уровня у взрослых к 10- 20 годам.

Агглютиногены системы Rh появляются у плода на 2 - 3 месяце, при этом активность Rh-антигена во внутриутробном периоде выше, чем у взрослых.

ТЕМА 6. ЗНАЧЕНИЕ И ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА.

План:

Микроструктура мышечного волокна. В мышце различают среднюю часть – брюшко, состоящее из мышечной ткани, и сухожилие, образованное плотной соединительной тканью. Каждая мышца состоит из большого количества волокон поперечно-полосатой скелетной мускулатуры, расположенных параллельно и связанных между собой прослойками рыхлой соединительной ткани, по которым к ним подходят нервные волокна и сосуды. Снаружи поперечно-полосатое мышечное волокно покрыто сарколеммой, внутри в саркоплазме расположены миофибриллы, сократительный аппарат мышечного волокна, а также митохондрии и другие органеллы клеток. Волокно разделено на правильно чередующиеся участки (диски), обладающие разными оптическими свойствами. Одни участки анизотропны, то есть в обыкновенном свете выглядят темными. Другие участки в обыкновенном свете выглядят светлыми – они изотропны.

Каждая миофибрилла в свою очередь состоит из 2800 протофибрилл, представляющий собой длинные цепочки молекул белков миозина и актина. Миозиновые нити вдвое толще актиновых. В состоянии покоя нити расположены таким образом, что тонкие длинные актиновые нити входят в промежуток между толстыми и более короткими нитями миозина. Важным компонентом микроструктуры миофибриллы является наличие многочисленных поперечных мостиков, соединяющих между собой актиновые и миозиновые нити. При сокращении мышечного волокна за счет этих мостиков нити начинают скользить друг по другу, актиновые нити вдвигаются в промежуток между миозиновыми. Причиной скольжения является химическое взаимодействие между актином и миозином в присутствии ионов кальция и АТФ. Наблюдается нечто подобное зубчатому колесу, протягивающего одну группу нитей относительно другой. Роль зубчиков в этом процессе принадлежит поперечным мостикам, за счет которых взаимодействуют между собой молекулы актина и миозина.

Показатели мышц в онтогенезе. На протяжении онтогенеза значительно изменяется общая масса мышечной ткани, причем вес мышц в ходе роста увеличивается значительно интенсивнее, чем вес многих других органов. Например, у новорожденных масса всех мышц составляет 23% массы тела, а в 8 лет – 27%, в 17-18 лет – 44% (у спортсменов, как известно, мышечная масса может достигать 50%).

В ходе онтогенеза происходят значительные изменения в микроструктуре мышц. Рост мышечной массы в постнатальном периоде происходит за счет увеличения не количества, а размеров мышечных волокон. Происходит утолщение миофибрилл и как результат – утолщение мышечных волокон. Стабилизация, прекращение роста мышечных волокон происходит к 18-20 годам, то есть примерно в те же сроки, что и стабилизация роста скелета. А вот в старости происходит противоположный процесс – атрофия мышечных волокон, приводящая к уменьшению их диаметра. Поперечная исчерченность мышечных волокон при старении ослабляется. Перестает быть строго параллельным направление мышечных волокон, появляются неправильно, спирально и даже кольцеобразно расположенные группы мышечных волокон. Развитие гистоструктуры соединительнотканных элементов мышц идет особенно интенсивно в раннем детском возрасте, значительного уровня достигая к 7 годам. В 19-20 лет соединительнотканные элементы мышц являются мощным каркасом как для всей мышцы, так и для каждого мышечного волокна в отдельности. При старении соединительная ткань мышц подвергается атрофическим изменениям. В саркоплазме обнаруживаются жировые включения, а также участки восковидного перерождения.

Существенные изменения в ходе онтогенеза претерпевают ядра мышечных волокон, играющие важную роль в развитии и функционировании ткани. Известно, например, что мышцы эмбриона значительно богаче ядрами, чем мышцы детей и взрослых. Уменьшение количества ядер происходит параллельно с утолщением диаметра мышечного волокна. При старении по мере развития дистрофических изменений количество ядер снова начинает увеличиваться, при этом изменяется также их форма.

Иннервация и кровоснабжение мышечных единиц. Двигательные нервные окончания в мышцах появляются еще задолго до рождения и длительное время после рождения их сеть продолжает развиваться. А вот проприорецепторный аппарат формируется более быстрыми темпами, и опережает в своем развитии моторные окончания. К моменту рождения нервно-мышечное веретено уже имеет хорошо выраженную капсулу, извитые и разветвленные нервные волокна и мышечный стержень. С возрастом меняется не только структура, но и их распределение в мышце. Так, если у новорожденного «веретена» расположены более или менее равномерно, то к 4-11 годам нервно-мышечные веретена обнаруживаются в большей мере в концевых третях, чем в середине. Примерно до 17 лет и старше особенно быстро увеличивается количество мышечных веретен в участках мышц, испытывающих наибольшее растяжение. Кровоснабжение мышц в эмбриональном и в раннем детском возрасте развито уже хорошо, но в отличие от взрослого организма в этом периоде тип ветвления сосудов мышц иной: он бывает рассыпной или переходный, а у взрослого – магистральный. В общем можно отметить, что структура артериального русла мышц формируется уже к рождению.

В ходе онтогенеза существенным образом изменяются и функции мышц. Одним из важных показателей функции мышц является их лабильность . Под лабильностью или функциональной подвижностью Н.Е. Введенский понимал большую или меньшую скорость тех элементарных реакций, которыми сопровождается физиологическая деятельность данного аппарата, в нашем случае мышечного. Мерой лабильности по Введенскому является наибольшее число потенциалов действия, которое возбудимый субстрат способен воспроизвести в 1 сек под влиянием раздражителя. Наиболее низкая лабильность отмечается во внутриутробном периоде. Скелетная мускулатура воспроизводит лишь 3-4 сокращения в секунду, тогда как у взрослого – до 60-80. Во внутриутробном периоде при превышении оптимальной величины частоты раздражения мышца продолжает сокращаться столько времени, сколько длится раздражение, при этом отсутствует свойственное у взрослого состояние пессимума. Пессимальное торможение заключается, как известно, в уменьшении величины тетанического сокращения при очень высокой частоте раздражения мышцы, при этом сила ее сокращения снижается. Возрастные изменения функциональной лабильности мышц во многом связаны с состоянием нервно-мышечных синапсов. На это указывает, например, невозможность реализации истинного пессимума в антенатальном периоде. Кроме того, по мере созревания мионевральных синапсов укорачивается в 4 раза время передачи возбуждения с нерва на мышцу.

При старении пессимальное торможение развивается значительно легче, чем в зрелом возрасте. На это указывает факт того, что у старых крыс пессимум развивается уже при частоте импульсов 60-80, тогда как у молодых животных при той же продолжительности отдельного импульса необходимы частоты 150-200 Гц. Эти данные показывают, что с возрастом снижается функциональная лабильность нервно-мышечного аппарата.

Значительным своеобразием в антенатальном периоде отличается рефлекторная реакция мышц-антагонистов. Вместо типичной для взрослого организма реакции реципрокного торможения в этом периоде сокращение сгибателя сопровождается одновременным сокращением разгибателя. Этот тип рефлекторных мышечных сокращений характеризуется участием не только мускулатуры конечностей, но и дыхательных мышц.

Одной из существенных особенностей функционирования мускулатуры в антенатальном периоде и новорожденных является постоянная активность скелетных мышц. На начальных этапах развития скелетная мускулатура выполняет в основном терморегуляционную функцию. Адекватным раздражителем при этом является снижение температуры ниже индифферентного уровня. В отличие от взрослого у детей скелетные мышцы не расслабляются даже во время сна. Такая постоянная активность скелетных мышц является стимулятором бурного роста мышечной массы, а также и развития рабочих возможностей формирующихся мышц. Двигательная деятельность ребенка в первые месяцы жизни характеризуется так называемой сгибательной гипертонией новорожденных и рядом обобщенных двигательных рефлексов (охватывание, двигательный рефлекс Бабинского). В результате этих движений происходит усиление полного тонуса.

Мощным стимулом развития нервно-мышечного аппарата является возникновение и развитие антигравитационных реакций (удержание головы, поза сидения и стояние). При этом развивается и совершенствуется не только аппарат двигательной активности, возникающие при этом моторно-висцеральные рефлексы вызывают глубокую перестройку деятельности таких систем, как сердечно-сосудистая, дыхательная и т.д. В механизмах развивающихся изменений существенное значение принадлежит усилению тонуса блуждающего нерва.

Быстрота движений характеризует способность выполнять различные действия в наиболее короткий отрезок времени. Развитие этого качества определяется состоянием самого двигательного аппарата и деятельностью центральных иннервационных механизмов, то есть высокий уровень быстроты движений тесно связан с подвижностью и уравновешенностью процессов возбуждения и торможения. С возрастом быстрота движений увеличивается.

Определяя этот показатель по максимальной частоте оборотов педалей велоэргометра, удалось установить, что наибольшее развитие этого качества достигается у детей 14-15 лет. Быстрота движения тесно связана и с другими качествами – силой и выносливостью. Примечательно, что максимальные показатели быстроты вращения педалей зависят от сопротивления движению педалей, так как увеличение нагрузки, прилагаемой в упражнении, приводило к смещению максимальных значений скорости в сторону более старших возрастов. Такая же картина была обнаружена и при увеличении длительности педалирования, то есть когда испытуемым требовалось проявить большую выносливость. Таким образом, быстрота движений на разных этапах онтогенеза зависит от степени функционального развития нервных центров и периферических нервов, что определяет в конечном счете скорость передачи возбуждения от нейронов к мышечным единицам. Исследования показали, что скорость проведения импульсов в волокнах периферических двигательных нервов достигает величин взрослых уже к 5 годам. Это положение подтверждается данными гистологии, показывающими, что строение волокон передних спинномозговых корешков у человека начинает соответствовать строению взрослого организма между 2 и 5 годами, а волокон задних корешков – между 5 и 9 годами.

Выносливость – это способность продолжать работу при развивающемся утомлении. Но несмотря на большую практическую значимость выяснения возрастных особенностей развития выносливости, развитие этой стороны двигательных качеств менее всего изучено.

Статическая выносливость (измеряемая по времени сжимания рукой кистевого динамометра при силе, равной половине от максимального) с возрастом значительно увеличивается. Например, у мальчиков 17 лет выносливость была в 2 раза выше, чем у семилетних, а достижение взрослого уровня происходит только в 20-29 лет. К старости выносливость уменьшается примерно в 4 раза. Примечательно, что в разные возрастные периоды выносливость не зависит от развития силы. Если наибольший прирост силы наблюдается в 15-17 лет, то максимум повышения выносливости происходит в возрасте 7-10 лет, то есть при быстром развитии силы развитие выносливости замедляется.

ТЕМА 7. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ КРОВИ.

Общие свойства крови в онтогенезе. Общее количество крови по отношению к весу тела новорожденного составляет 15%, у детей одного года – 11%, а у взрослых – 7-8%. При этом у мальчиков несколько больше крови, чем у девочек. Однако в покое в сосудистом русле циркулирует лишь 40-45% крови, остальная часть находится в депо: капиллярах печени, селезенки и подкожной клетчатки и включается в кровоток при повышении температуры тела, мышечной работе, при кровопотере и т.п.

Удельный вес крови новорожденных несколько выше, чем у детей более старших возрастов, и составляет соответственно – 1,06-1,08. Установившаяся в первые месяцы плотность крови (1,052-1,063) сохраняется до конца жизни. Вязкость крови у новорожденных в 2 раза больше, чем у взрослых и составляет 10,0-14,8 усл.ед. К концу первого месяца эта величина снижается и достигает обычно средних цифр – 4,6 усл.ед. (по отношению к воде). Величины вязкости крови у лиц пожилого возраста не выходят за пределы нормы (4,5).

Биохимические свойства крови. У человека химический состав крови отличается значительным постоянством. Наибольшие отклонения, если за норму принять содержание веществ в крови взрослых людей, можно отметить в период новорожденности и в старческом возрасте.

Белковый состав крови в течение онтогенеза претерпевает ряд изменений: от момента рождения до зрелости происходит увеличение содержания белков в крови, устанавливаются определенные соотношения в белковых фракциях. Функциональные возможности синтезирующих белки плазмы органов, прежде всего печени, относительно низки в момент рождения, постепенно усиливаются, что приводит к нормализации состава крови.

Содержание липидных фракций новорожденных отличается от спектра этих веществ у более старших детей и взрослых тем, что у них значительно увеличено содержание альфа-липопротеинов и понижено количество бета-липопротеинов. К 14 годам показатели приближаются к нормам взрослого человека. Количество холестерина в крови новорожденных относительно невысоко, и увеличивается с возрастом. При этом отмечается, что при преобладании в пище углеводов уровень холестерина в крови повышается, а при преобладании белков – понижается. В пожилом и старческом возрастах уровень холестерина увеличивается.

Уровень молочной кислоты у грудного ребенка может на 30% превышать таковой у взрослых, что связано с повышением уровня гликолиза у детей. С возрастом содержание молочной кислоты в крови ребенка постепенно падает. Так, уровень молочной кислоты у ребенка в первые 3 месяца жизни составляет 18,7 мг%, к концу 1 года – 13,8 мг%, а у взрослых – 10,2 мг%.

Форменные элементы крови в онтогенезе. Содержание эритроцитов в мм3 крови также подвержено возрастным изменениям У новорожденного эта величина колеблется от 4,5 млн в мм3 до 7,5 млн, что, по-видимому, связано с недостаточным снабжением кислородом плода в последние дни эмбрионального периода и во время родов. После родов условия газообмена улучшаются, часть эритроцитов разрушается. Кровь новорожденных содержит значительное количество незрелых форм эритроцитов, содержащих ядро.

У детей от 1 до 2 лет наблюдаются большие индивидуальные отличия в числе эритроцитов. Подобный широкий размах в индивидуальных данных отмечается также от 5 до 7 и от 12 до 14 лет, что, по-видимому, находится в прямой связи с периодами ускоренного роста.

Одним важных свойств клеточных мембран является их избирательная проницаемость. Этот факт обусловил то, что при помещении эритроцитов в растворы с различной концентрацией солей, наблюдаются серьезные изменения в их структуре. При помещении эритроцитов в раствор, осмотическое давление которого ниже, чем плазмы (гипотонический раствор), по законам осмоса вода начинает входить внутрь эритроцита, они набухают и их мембраны разрываются, происходит гемолиз. У человека гемолиз начинается при помещении его эритроцитов в 0,44-0,48% раствор NaCl. Способность эритроцитов противостоять гемолизу называется осмотической резистентностью. Она значительно выше у новорожденных и детей грудного возраста, чем у взрослых. Например, максимальная стойкость эритроцитов у грудных детей находится в пределах 0,24-0,32% (взрослых 0,44-0,48%).

Содержание гемоглобина в онтогенезе имеет следующие особенности. В период внутриутробной жизни у плода в первые 6 месяцев преобладает фетальный гемоглобин HbF. Существенным является тот факт, что он обладает более высоким сродством к кислороду и может насыщаться на 60% О 2 при таком напряжении O 2 , когда гемоглобин матери насыщается на 30%, то есть при одном и том же напряжении О 2 кровь плода будет содержать больше О 2 , чем материнская кровь. Эти особенности гемоглобина плода обеспечивают возможность транспортировать кислород от крови матери к крови ребенка, удовлетворяя потребности тканей в кислороде. К моменту рождения количество HbF снижается и остается на уровне 20%, а 80% составляет HbA. К 4-5 месяцу жизни HbF остается всего 1-2%.

Для детей периода новорожденности характерно повышенное содержание гемоглобина. Но, начиная с первых суток постнатальной жизни количество гемоглобина постепенно падает, причем это падение не зависит от веса ребенка. Количество Hb у детей первого года значительно снижается к 5 месяцу и остается на низком уровне до конца 1 года, с возрастом количество гемоглобина увеличивается.

У лиц пожилого и старческого возраста количество гемоглобина несколько снижается, приближаясь к нижней границе нормы, выведенной для зрелого возраста.

Лейкоформула. Количество лейкоцитов у ребенка первых дней жизни больше, чем у взрослых, и в среднем колеблется в пределах 10-20 тыс.в мм3. Затем количество лейкоцитов начинает падать. Как и для эритроцитов, существуют широкие пределы колебания числа лейкоцитов в первые дни постнатальной жизни от 4600 до 28 тыс. Характерным в картине лейкоцитов у детей этого периода является следующее. Нарастание количества лейкоцитов в течение 3 часов жизни (до 19600), что, по-видимому, связано с рассасыванием продуктов распада тканей ребенка, тканевых кровоизлияний, возможных во время родов, через 6 часов – 20 тыс., через 24 – 28 тыс., через 48 – 19 тыс. К 7 суткам число лейкоцитов приближается к верхней границе взрослых и составляет 8000-11000. У детей 10-12 лет число лейкоцитов в периферической крови колеблется в пределах 6-8 тыс., т.е. соответствует количеству лейкоцитов у взрослых.

Также имеет свои возрастные особенности лейкоцитарная формула (соотношение различных форм лейкоцитов в процентах). Лейкоцитарная формула крови ребенка в период новорожденности характеризуется:

1) последовательным увеличением числа лимфоцитов от момента рождения к концу периода новорожденности (при этом на 5-е сутки происходит перекрест кривых падения нейтрофилов и подъема лимфоцитов);

2) значительным количеством юных форм нейтрофилов;

3) большим количеством юных форм, миелоцитов, бластных форм;

4) структурной незрелостью и хрупкостью лейкоцитов.

У детей первого года жизни при довольно широких пределах колебаний общего числа лейкоцитов наблюдаются и широкие пределы вариаций процентного содержания отдельных форм. Высокое содержание лимфоцитов и малое количество нейтрофилов в первые годы жизни постепенно выравнивается, достигая к 5-6 годам почти одинаковых величин. После этого процент нейтрофилов постепенно растет, а процент лимфоцитов понижается.

Формирование иммунитета ребенка. Роль различных факторов в этом процессе. Как известно, под иммунным процессом понимают ответ организма на определенного рода раздражение, на вторжение чужеродного агента – антигена. Защищая организм от вторжения антигенов, кровь вырабатывает особые белковые тела – антитела, которые обезвреживают антигены, вступая с ними в реакцию самого разнообразного характера. При этом активно вырабатываются антитела лимфоциты, при участии и контроле со стороны других иммунных клеток. В эмбриональном периоде антитела в организме плода не вырабатываются, и, несмотря на это, в первые 3 месяца после рождения дети почти полностью невосприимчивы к инфекционным заболеваниям. Это объясняется тем, что плод получает готовые антитела (гамма-глобулины) через плаценту от матери. В грудном периоде часть антител ребенок получает с материнским молоком. Кроме того, невосприимчивость новорожденных детей к некоторым заболеваниям связана с недостаточной зрелостью организма, особенно его НС. По мере созревания организма, его НС, ребенок постепенно приобретает все более стойкие иммунологические свойства. Ко второму году жизни вырабатываются уже значительное количество иммунных тел.

Замечено, что у детей, воспитывающихся в коллективах, быстрее формируются иммунные реакции. Это объясняется тем, что в коллективе ребенок подвергается скрытой иммунизации: попадания от заболевших детей в организм ребенка малых доз возбудителя не вызывает у него заболевания, но активирует выработку антител. Если это повторяется несколько раз, то приобретается иммунитет к данному заболеванию.

К 10 годам иммунные свойства организма хорошо выражены и в дальнейшем они держатся на относительно постоянном уровне и начинают снижаться после 40 лет. Немаловажную роль в формировании иммунных реакций организма играют профилактические прививки.

Возрастные особенности кровообращения. Кровь может выполнять жизненно необходимые функции, только находясь в непрерывном движении. Циркуляция крови в организме составляет сущность кровообращения и обеспечивается деятельностью органов кровообращения: сердца и кровеносных сосудов. Сосудистая система человека как представителя класса млекопитающих состоит из двух кругов кровообращения: большого и малого. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке (с аорты), затем кровь по артериям поступает к тканям и органам, в которых имеется разветвленная капиллярная сеть. Кровь, отдавшая кислород и поглотившая углекислоту и продукты обмена, поступает в вены, заканчивающиеся в правом предсердии. Малый круг предназначен для насыщения крови кислородом и выделения углекислоты. Он начинается в правом желудочке, кровь из которого через легочную артерию попадает в легкие и через легочную вену возвращается в левое предсердие. Такова общая схема системы кровообращения в организме взрослого человека.

Возрастные особенности функционирования сердца. После рождения сердце ребенка растет и увеличивается, в нем происходят процессы формообразования. Сердце новорожденного имеет поперечное положение и шаровидную форму, это объясняется тем, что относительно большая печень делает высоким свод диафрагмы, поэтому сердце новорожденного находится на уровне 4 левого межреберья. Под влиянием сидения и стояния к концу первого года жизни опускается диафрагма, и сердце занимает косое положение. К 2-3 годам верхушка сердца доходит до уровня 5 ребра, а у 10-летних детей границы сердца такие же, как и у взрослых.

Рост предсердий в течение первого года жизни опережает рост желудочков, и только после 10 лет рост желудочков начинает превышать рост предсердий.

Возрастные изменения массы сердца связаны с тем, что масса сердца растет на первом году жизни, к восьми месяцам увеличиваясь вдвое, к трем годам утраиваясь, к 5 – увеличивается в 4 раза, а в 16 лет – в 11 раз.

При этом масса сердца у мальчиков превышает в первые годы жизни этот показатель у девочек, а в 12-13 лет, напротив, в связи с наступлением периода усиленного роста у девочек, его масса становится больше, чем у мальчиков. К 16 годам сердце девочек вновь начинает отставать в массе от сердца мальчиков.

Частота сердечных сокращений у плода колеблется от 120 до 150 в минуту. В первые 2 суток после рождения ЧСС несколько ниже внутриутробного, что объясняется повышением внутричерепного давления, изменением теплопродукции в связи с переходом в среду с более низкой температурой, и наконец, угнетением симпатических влияний. В последующую неделю ЧСС несколько повышается до 120-140 ударов в мин. Впоследствии с возрастом ЧСС уменьшается. Например у детей дошкольного возраста в 6 лет оно составляет 95 уд/мин, у школьников 7-15 лет изменяется в пределах 92-76 в мин

Замедление ЧСС является результатом изменения лабильности синусного узла и становления более совершенных форм нейрогуморальной регуляции сердца. Усиление тонического влияния блуждающего нерва приводит не только к текущему снижению частоты сердечного ритма, но и изменяет метаболизм синусного узла, приводя к стойкому снижению его лабильности с возрастом.

В возрасте после 60 лет ЧСС несколько снижается, развивается "ригидность", "косность" сердечного ритма, которая отчетливо видна в условиях различных нагрузок. Замедление ритма сокращений, в данном случае, связана со снижением лабильности синусного узла, а его "косность" - с ослаблением влияния экстракардиальных нервов на сердце.

Похожая информация.