Закаливание детей дошкольного возраста. Глава 1. Физиологические механизмы увеличения адаптивных возможностей развивающегося организма (В. П. Празников, 2012)

В биологической и научной медицинской литературе термин «закаливание» как показатель увеличения сопротивления организма к воздействию средовых факторов употреблялся до настоящего времени мало. Вместе с тем широко распространены понятия «адаптация», «аккомодация», «резистентность», «реактивность» и др. Эти представления отражают специфические особенности сопротивляемости организма к средовым факторам: приспособление его к действию холода, высокой температуры, солнечной радиации, высотной гипоксии, скелетно-мышечной активности. За последние годы, в связи с возрастанием темпов технического прогресса, человеческий организм едва ли не с момента рождения, а подчас и в антенатальном периоде, сталкивается с новыми, ранее неизвестными факторами среды. Такими как: повышенная вибрация, шум, радиационные факторы и др. Существенное значение в настоящее время уделяется вопросам так называемой социальной адаптации.

На протяжении эволюционного развития животный мир непрерывно увеличивал свои адаптивные возможности в среде не только ради существования, но и увеличения ареала обитания. При этом живой организм не только не уравновешивался со средовыми факторами, а, напротив, так изменял свою жизнедеятельность, что «выходил» из состояния равновесия со средой. Пойкилотермные организмы (рыбы, рептилии) не могут поддерживать постоянную температуру своего тела, а потому она уравновешивается с температурой среды в зимний период года. Гомойотермные организмы, благодаря высокому уровню основного обмена и возможности увеличивать свой метаболизм, способны выйти из состояния равновесия со средой и поддерживать не только постоянную температуру тела, но и другие физиологические константы, создавая постоянство внутренней среды организма (гомеостаз). Адаптация организма подразумевает комплекс приспособительных возможностей к тем факторам среды, которые окружают человека. При этом имеются в виду не только собственно «закаливающие» мероприятия (увеличение резистентности организма к холоду, пониженному напряжению кислорода во вдыхаемом воздухе, занятия физкультурой), но и рациональная одежда для детей, разработка и внедрение необходимых условий жилья, создание оптимального режима дня, питания и др. Адаптация организма к различным факторам внешней среды подразумевает не только увеличение сопротивляемости организма, т. е. закаливание, но и умелое ограничение воздействия этих факторов на организм человека. Иными словами, адаптивные мероприятия включают два непременных условия: с одной стороны, увеличение сопротивляемости организма к действию этих факторов, а с другой – необходимость регулировать воздействие последних.

Понятие «закаливание» подразумевает увеличение резистентности организма по отношению к воздействию внешней среды. Имеется в виду направленное развитие устойчивости организма посредством разработанных методических приемов для увеличения способности быстро приспосабливаться к разнообразным внешним условиям.

Понятия «резистентность» и «реактивность» – близкие по своему значению. Термин «резистентность» часто употребляется в иммунологии как синоним иммунитета. В настоящее время термин «резистентность» охватывает более широкий круг представлений. Согласно теории Г. Селье [Selie Н., 1960], неспецифическая резистентность представляет собой устойчивость организма скорее к повреждению вообще, чем к какому-либо отдельному повреждающему агенту или группе агентов.

Понятие «реактивность» организма весьма близко к тем представлениям, которые связываются с понятием «резистентность». Реактивность включает различные формы поведения – двигательное, пищевое, ориентировочные реакции, причем имеется в виду, что данные реакции рассматриваются как защитные и приспособительные. В общей форме взаимоотношения терминов «резистентность» и «реактивность» таковы, что реактивность обозначает в общей форме механизмы резистентности организма к вредностям, а резистентность выражает процессы реактивности как защитного приспособительного акта. В практической медицине термин «реактивность» широко применяется для обозначения или оценки общего состояния организма. Так, в клинике внутренних и инфекционных болезней различают гиперергические (гиперреактивные) и гипоергические (гипореактивные) болезни. Гиперергическими называют те формы заболеваний, для которых характерно более быстрое, бурное течение. Гипоергические формы заболевания – это те, которым свойственно вялое течение с неясными, стертыми признаками и слабо выраженными защитными реакциями.

Существуют различные проявления реактивности организма в зависимости от сезонных, видовых и других особенностей физиологической реактивности. Одним из наиболее характерных проявлений видовой реактивности является зимняя спячка животных. При этом резко угнетается жизнедеятельность организма, понижается обмен веществ. Существенно изменяется сопротивляемость животных к инфекциям и токсинам. Так, суслики, сурки, зараженные чумой, туберкулезом, столбнячным токсином и другими инфекциями, в состоянии спячки не болеют и не умирают от этих инфекций. При этом микробы задерживаются в месте заражения и сохраняются в течение всего времени спячки животного, не вызывая заболевания. В период зимней спячки резко увеличивается время заживления ран, меняется характер воспалительных реакций.

В настоящей книге будут рассмотрены отдельные аспекты физиологической реактивности развивающегося организма. Имеется в виду, что внешние воздействия одной и той же силы на группу детей вызывают неодинаковые изменения в организме. Так, иммунизация детей одного и того же возраста дифтерийным анатоксином приводит к активной выработке антител только у 20,3 % иммунизированных детей, у 52 % отмечается уменьшенная, у 27,7 % – слабая выработка антител. В этом выявляются физиологические особенности реактивности организма на одни и те же факторы среды.

Средовые факторы могут привести к возникновению адоптивных реакций, повышению резистентности организма к инфекционным заболеваниям, а в других случаях они являются «чрезвычайными раздражителями» (И.П. Павлов) или стрессовым фактором (Г. Селье). Причем в механизме адаптации организма к средовым факторам первая реакция на их воздействие есть не что иное, как стресс, как напряжение всех защитных механизмов. Г. Селье вскрыты основные механизмы ответа организма на стрессовые раздражители. При этом возникают двоякого рода реакции: один вид – реакции специфические, связанные с качеством действующего фактора, другой – неспецифические, общие при действии различных стрессовых агентов. Совокупность характерных, стереотипных реакций организма на действие раздражителей различной модальности Г. Селье обозначил как «общий адаптационный синдром». В сущности, Г. Селье рассматриваются лишь механизмы так называемой срочной адаптации к средовым факторам. По преодолении стресса начинают развиваться собственно адаптивные реакции. Л.А. Орбели и его сотрудниками была установлена существенная роль симпатического отдела вегетативной нервной системы в приспособлении организма к средовым факторам и ее адаптационно-трофическое значение. Именно через симпатическую нервную систему происходит мобилизация энергетических ресурсов – макроэргов – в механизме не только срочной, но и долгосрочной адаптации.

Г. Селье выделил 3 стадии общего адаптационного синдрома:

I стадия – реакция тревоги. Она связана с уменьшением объема вилочковой железы в ответ на стрессовые раздражители. Помимо этого, уменьшаются в размерах селезенка и лимфатические узлы. Данная реакция является следствием активации функции коры надпочечников и выброса в кровь значительного количества глюкокортикоидов.

Во II стадии, которая обозначена как стадия резистентности, происходит развитие гиперфункции коры надпочечников. При этом образование и секреция кортикостероидов существенно повышаются. В случае, когда действие стрессорного агента незначительно по своей силе или оно прекращается, вызванные им изменения постепенно нормализуются. Однако, если чрезвычайные факторы внешней среды продолжают действовать, адаптивные механизмы истощаются, что может привести к гибели особи.

Ill стадия обозначена Г. Селье как стадия истощения. Стресс не обязательно может привести к возникновению заболевания. В том случае, если стрессовое воздействие не является сильным, а адаптивные возможности организма достаточно велики, заболевание не возникает. Более того, в результате такого воздействия может увеличиться сопротивляемость организма к неблагоприятным факторам среды. Основная заслуга Г. Селье состоит в том, что он вскрыл исключительно важную роль гипофизарно-надпочечниковой системы в механизме общего адаптационного синдрома.

В многочисленных исследованиях показано, что действие средовых факторов на организм связано с возникновением срочной реакции на стрессовые раздражители. Но тогда, когда один из средовых факторов или их совокупность осуществляют длительное воздействие, в организме происходят изменения, которые приводят к так называемым долгосрочным изменениям, обусловленным перестройкой тканевого метаболизма, повышением синтеза макроэргов, нуклеиновых кислот и белков, увеличением в клетках митохондрий [Меерсон Ф. 3., 1973,1978]. Однако долгосрочные механизмы адаптации затрагивают и регулирующие звенья – как нервные, так и гуморальные.

Ниже будут рассматриваться механизмы срочной и долгосрочной адаптации развивающегося организма, направленные на увеличение его резистентности к инфекционным заболеваниям и различным средовым воздействиям.

Резистентность и адаптивные возможности развивающегося организма. Когда же возникают первые адаптивные реакции организма? Адаптация к средовым факторам, окружающим плод, начинается уже в антенатальном периоде. Так, у плода 3 – 4-х месяцев начинает формироваться ряд функциональных систем. При этом появляются двигательные реакции, дыхание, деятельность сердца, сосательный рефлекс. Плод адаптируется как к текущим особенностям окружающей среды, так и к условиям среды, с которыми организму придется встретиться сразу после рождения. В основе преадаптации, или «адаптации на будущее», лежат механизмы избирательного, ускоренного развития тех функциональных систем, которые понадобятся организму после рождения. Гетерохрония, или разновременное созревание различных функциональных систем, является первым принципом учения П.К. Анохина о системогенезе – наиболее важной закономерности развития организма. Вторым является принцип минимального обеспечения функции. В раннем возрасте потенциальные возможности адаптации обусловлены минимально обеспечиваемой функцией. Наконец, третий принцип системогенеза – консолидация компонентов функциональной системы, которые созревают в процессе развития, что и приводит к увеличению резистентности развивающегося организма [Анохин П.К., 1975].

Наиболее отличительной особенностью в раннем возрасте является большая величина относительной поверхности тела ребенка, отношение его поверхности к массе. Этим во многом определяются различия в физиологических отправлениях детей по сравнению со взрослыми. Большая относительная величина поверхности тела ребенка является фактором, который приводит к необходимости высоких энергетических трат для обеспечения постоянства температуры тела. С этим же связана необходимость поддержания высокой частоты сердечных сокращении, частоты дыхании, высокого содержания катехоламинов в крови.

Устойчивость организма на ранних этапах постнатального онтогенеза к различным факторам среды низка и обусловлена незрелостью многих функций, а потому и весьма малыми потенциальными возможностями организма для поддержания постоянства внутренней среды. В раннем возрасте еще несовершенна экстракардиальная иннервация – вагусная и симпатическая. При действии различных средовых факторов быстро утрачиваются не только вагусные, но и симпатические влияния на сердце. В раннем возрасте, несмотря на высокое содержание катехоламинов в крови, предшественников их синтеза существенно меньше, чем в более старшем возрасте.

На раннем этапе развития у детей и животных низкое содержание стероидных гормонов – глюкокортикоидов и минералокортикоидов. Приведенное свидетельствует о малых потенциальных возможностях для реализации механизмов срочной и долговременной адаптации к различным факторам внешней среды организма на ранних этапах постнатального онтогенеза.

Роль внешней среды, социальных условий макроорганизма в развитии простудных заболеваний

Инфекция есть процесс взаимодействия двух биологических систем – микро- и макроорганизма. Конечный результат встречи микроба-возбудителя с организмом в значительной мере определяется свойствами и особенностями макроорганизма, пораженного паразитом. От реакции организма человека или животных, направленной на поддержание постоянства внутренней среды, нарушенного в результате проникновения возбудителя инфекции, зависит активность процесса, характер и форма инфекции. Комплекс этих многообразных защитных реакций составляет часть общей реактивности организма и подчиняется основным физиологическим закономерностям. В соответствии с этим реакции организма на внедрение возбудителя могут быть нормальными, пониженными, повышенными или отсутствовать вовсе (ареактивность или анергия). Таким образом, восприимчивость или невосприимчивость (резистентность) организма к инфекции в конечном счете определяется состоянием общей реактивности. В то же время особенность реактивности есть индивидуальное качество каждого организма, которое обусловлено внутренними и внешними факторами. Одни из этих факторов препятствуют, другие способствуют возникновению инфекции [обзор: Анненкова И.Д. и др., 1982]. К числу внутренних факторов самого организма относятся следующие:

1. Генотипические особенности, характерные для данного вида индивидуума. Человек имеет естественную наследуемую невосприимчивость (видовой иммунитет) ко многим возбудителям болезней животных. С другой стороны, животные не болеют многими инфекционными болезнями человека.

2. Состояние центральной нервной системы оказывает существенное влияние на восприимчивость к инфекции. Известно, что психические расстройства, депрессивные и аффективные состояния снижают резистентность человеческого организма к инфекции.

3. Состояние эндокринной системы и гормональная регуляция играют важную роль как в возникновении, так и в последующем развитии инфекции. В последнее десятилетие доказана роль зобной железы (тимуса) в формировании невосприимчивости к инфекции (иммунитета). Роль гормонов в возникновении и развитии инфекционного процесса не однотипна. Возможно понижение и повышение устойчивости к патогенным микроорганизмам. Так, например, адренокортикотроп-ный (АКТГ) и соматотропный (СТГ) гормоны гипофизарно-адреналовой системы, подавляя или активируя воспалительные реакции, влияют на развитие в течение инфекционного процесса. На этом, в частности, основано лечебное применение кортикостероидов.

4. Реактивность организма и в связи с этим восприимчивость или, напротив, устойчивость к инфекции имеют отчетливую возрастную зависимость. На разных этапах своего развития организм обладает большей или меньшей резистентностью к определенным инфекциям. Дети до 6 месяцев устойчивы к ряду инфекций (корь, дифтерия, скарлатина, эпидемический паротит). В то же время они более восприимчивы, чем взрослые, к дизентерии, коли-инфекции, стафилококковым и стрептококковым инфекциям.

5. Возникновение инфекционного процесса и особенности его течения находятся в зависимости от характера питания и витаминного баланса. Для синтеза коферментов и антител необходимы витамины. Недостаток или отсутствие витаминов в пище приводит к нарушению продукции иммуноглобулинов. Дефицит витаминов группы В снижает устойчивость к стафилококковым и стрептококковым инфекциям. При авитаминозе часто возникают конъюнктивиты и кератиты, катары верхних дыхательных путей, синуситы, пневмонии. Дефицит витамина С также снижает устойчивость организма к ряду инфекций и интоксикаций. У больных с авитаминозом С легко возникают пневмонии, энтероколиты. Каждый введенный в организм антиген, каждая вакцина снижают запасы витамина С, поэтому несколько снижается и общая резистентность организма. Витамин С необходим для синтеза антител и для развития плазматических клеток- продуцентов антител. При авитаминозе С плазматические клетки исчезают, лимфоидная ткань атрофируется, но при введении аскорбиновой кислоты указанные нарушения исчезают. Витамин С в больших дозах инактивирует вирусы герпеса, гриппа, осповакцины. Витамин Э также повышает устойчивость организма к инфекции, особенно при условии облучения ультрафиолетовыми лучами. При дефиците витамина О у детей развивается рахит, при котором снижается фагоцитарная активность лейкоцитов. В настоящем издании проблемам питания и резистентности развивающегося организма будет посвящен специальный раздел.

6. Перенесенные заболевания, травмы снижают резистентность организма и способствуют развитию инфекции.

7. Физические и химические факторы, роль которых в условиях технического прогресса необычайно возросла, могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм.

Термин «иммунитет» был введен для обозначения невосприимчивости или устойчивости организма к действию патогенных микроорганизмов и их токсинов. В настоящее время иммунитет рассматривается как общебиологический защитный механизм, позволяющий организму поддержать постоянство своей внутренней среды, предохраняя ее от генетически чуждого воздействия инфекционных агентов или любых веществ, обладающих свойствами антигена. Таким образом, способность организма защищаться от инфекционного агента (патогенных микроорганизмов) является лишь частным проявлением деятельности мощных защитных сил организма, обеспечивающих поддержание постоянства его внутренней среды в процессе онтогенеза. Следовательно, иммунитет-явление гомеостатического порядка и направлено также против спонтанных мутаций клеток самого организма.

Выдающийся французский ученый Луи Пастер был первым, кто начал научную разработку проблемы иммунитета и пришел к обобщению, что с помощью прививок можно предупреждать многие инфекционные болезни. Пастер назвал этот метод вакцинацией (от латинского слова vacca – корова), а прививочные препараты – вакцинами. К концу XIX века стало ясно, что можно искусственно создать иммунитет к инфекционному заболеванию. Однако за счет каких механизмов создается иммунитет, что лежит в основе естественной и приобретенной невосприимчивости, оставалось неизвестным.

Важным этапом в развитии иммунологических знаний явилось открытие в конце девяностых годов антитоксического иммунитета. В ответ на введение дифтерийного токсина в организме вырабатываются защитные вещества – антитоксины. Это открытие позволило П. Эрлиху сформулировать основы гуморальной теории иммунитета. В эти же годы выдающийся русский ученый И. И. Мечников обнаружил явление фагоцитоза и создал клеточную теорию иммунитета.

Видовой (естественный) наследственный иммунитет обусловлен совокупностью биологических особенностей, присущих тому или другому виду живых существ и приобретенных ими в процессе эволюции. Это свойство является генетическим признаком организма, передающимся по наследству от поколения к поколению. Так известно, что люди не болеют многими болезнями животных.

Приобретенный иммунитет создается в процессе индивидуальной жизни организма и не является пожизненным. Он может ослабевать или исчезать. По происхождению он делится на естественный и искусственный. Естественный иммунитет возникает самопроизвольно после перенесенной явной или скрытой инфекции, а также как материнский иммунитет у новорожденных. Искусственный иммунитет вырабатывается в результате преднамеренной иммунизации. Обе эти формы приобретенного иммунитета могут быть пассивными или активными.

Естественный пассивный (плацентарный) иммунитет возникает у детей еще до рождения. Большинство защитных антител матери проходят через плаценту и оказываются в крови ребенка к моменту рождения. Эти антитела обеспечивают защиту от инфекции в течение первых месяцев жизни ребенка. На 3-6-м месяце жизни напряженность плацентарного иммунитета снижается и появляется восприимчивость ко многим инфекционным заболеваниям. Поэтому активную иммунизацию и закаливание детей целесообразно начинать именно в этом критическом возрасте. Иммунобиологический статус организма матери в период беременности играет существенную роль в резистентности новорожденных к различным инфекциям.

Естественный активный иммунитет – такая защита организма, которая возникает в результате перенесенного заболевания, поэтому его можно называть постинфекционным. При этой форме защиты в организме происходит активация иммунной системы, развитие гуморальных и клеточных реакций, направленных на уничтожение возбудителей-бактерий, вирусов или их токсинов. В зависимости от характера патогенного агента, против которого направлены защитные реакции организма, иммунитет можно называть антибактериальным, антивирусным, антитоксическим и т. д.

Постинфекционный иммунитет может сохраняться длительное время, иногда даже в течение всей жизни (после перенесенной кори, оспы, дифтерии, краснухи и др.).

Искусственный активный иммунитет (поствакцинальный) создается в организме в результате введения вакцин. Он также может быть антибактериальным, антивирусным, антитоксическим и т. д. Продолжительность и напряженность иммунитета после введения вакцины зависит от многих факторов (антигенных и иммуногенных свойств вакцины, схемы и методов введения и т. д.). Он может сохраняться от года до нескольких лет. Наиболее стойкий иммунитет вырабатывается после введения вакцин против кори, оспы, дифтерии, полиомиелита и некоторых других инфекций. Менее стойкий, продолжительностью до 1 года, – при гриппе, кишечных инфекциях. Напряженность иммунитета определяют по концентрации (титрам) антител в сыворотке крови.

Искусственный пассивно приобретенный иммунитет возникает в результате введения в восприимчивый организм готовых антител в виде специфической иммунной сыворотки или гамма-глобулина. Этот иммунитет кратковременный, антитела выводятся из организма через 2–3 недели.

Механизм и факторы неспецифической резистентности. Для удобства изучения целесообразно условно разделить все факторы и механизмы естественной резистентности на общие, клеточные (тканевые) и гуморальные.

Среди общих механизмов, играющих важную роль в защите от инфекции, необходимо назвать следующие:

1. Характер общей реактивности организма, которая может быть нормальной, повышенной, пониженной, вплоть до полной ареактивности. Эти особенности в каждом конкретном случае по-разному влияют на восприимчивость к инфекции и развитие инфекционного процесса.

2. Воспалительная реакция, способствующая ограничению и ликвидации очага инфекции.

3. Температурная реакция, в ряде случаев инактивирующая возбудителей инфекции. Известно, например, что репродукция некоторых вирусов задерживается при температуре выше 37 °C.

4. Изменение обмена веществ и pH тканей в сторону, неблагоприятную для возбудителя.

5. Возбуждение или торможение соответствующих отделов.

6. Секреторная и экскреторная функции организма: выделение микроорганизмов с мочой, мокротой при кашле и т. д.

7. Защитное влияние нормальной микрофлоры организма.

Клеточные (тканевые) факторы и механизмы естественной резистентности обеспечивают защиту от проникновения возбудителя во внутреннюю среду и уничтожение его внутри организма. К ним относятся:

1. Кожа, которая является прочным механическим барьером, препятствующим проникновению микробов внутрь организма. Удаление микробов с поверхности кожи происходит при отторжении ороговевших слоев эпидермиса, с экскретом сальных и потовых желез. Кожа представляет собой не только механический барьер, но обладает и бактерицидными свойствами, обусловленными действием молочной и жирных кислот, ферментами, выделяемыми потовыми и сальными железами, а также содержащимся в потовых железах секреторным иммуноглобулином класса А.

2. Слизистые оболочки носоглотки, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта осуществляют более сложную функцию. Кроме механической защиты очень выражено их бактерицидное действие, которое связано с наличием в секрете особого фермента – лизоцима, секреторного иммуноглобулина А, альвеолярных макрофагов, а у слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта – еще и действием соляной кислоты, ферментов.

3. Барьерная функция лимфатического аппарата, ограничивающая распространение возбудителя из очага инфекции. У новорожденных детей в связи с функциональной слабостью лимфатического аппарата наблюдается склонность к генерализации инфекции.

4. Фагоцитоз – важнейшая клеточная защитная реакция. Клетки организма, участвующие в фагоцитозе, были названы фагоцитами. Фагоцитирующие клетки организма делятся на макрофаги и микрофаги. Макрофаги по классификации ВОЗ (1972) объединены в мононуклеарную фагоцитарную систему (МФС), куда отнесены клетки костномозгового происхождения, обладающие активной подвижностью, способностью прилипать к стеклу и интенсивно осуществлять фагоцитоз. В эту группу входят: промоноциты костного мозга, моноциты крови, макрофаги (к которым относятся гистиоциты), звездчатые ретикулоэндотелиоциты (купферовские клетки печени), свободные и фиксированные макрофаги селезенки, лимфатических узлов, серозных полостей. Процесс фагоцитоза представляется достаточно сложным и состоит из нескольких фаз. Первая фаза – это активное движение фагоцита к чужеродным частицам – хемотаксис, которое осуществляется с помощью псевдоподий, состоящих из гиалоплазмы, в ответ на возбуждение клетки чужеродными агентами (бактерии, простейшие, их продукты, токсины и т. п.). Перед началом движения в клетке отмечается усиление процессов гликолиза. Хемотаксис активизируется компонентами комплемента (СЗ, С5, Сб), а также действием лимфокинов, сериновой эстеразы, ионов кальция и магния, продуктов расщепления, коагулированных альбуминов и различных компонентов мембран клетки в воспалительном очаге. Эти факторы активируют также ферменты лизосом фагоцитов. Лизосомы – это внутриклеточные гранулы, ограниченные цитоплазматической мембраной и содержащие набор ферментов, служащих для внутриклеточного переваривания объектов фагоцитоза. Независимо от лизосомальных ферментов сами фагоцитирующие клетки выделяют наружу ряд веществ ферментной природы, таких как: глюкуронидаза, миелопероксидаза, кислая фосфатаза, которые инактивируют бактерии уже на поверхности клетки. Вторая фаза – прилипание (аттракция) фагоцитируемой частицы к поверхности фагоцита. После нее начинается третья фаза – поглощение, когда на месте соприкосновения фагоцита с чужеродной частицей образуется фагосома, окружающая объект фагоцитоза, которая втягивается затем внутрь клетки.

Микроорганизмы, находящиеся в фагосоме, погибают под действием бактерицидных веществ клетки (лизоцима, перекиси водорода), а также в результате избытка молочной кислоты и изменений pH, возникающих в фагоците в результате усиления анаэробного гликолиза (pH 6,0). После этого начинается четвертая фаза – переваривание, при которой фагосома с микробами сливается с лизосомой и образуется фаголизосома (пищеварительная вакуоль). В ней происходит расщепление фагоцитированного объекта с помощью набора лизосомальных ферментов.

Гуморальные факторы неспецифической резистентности, как показывает само название, содержатся в жидкостях организма (слезы, слюна, грудное молоко, сыворотка крови). К ним в настоящее время относят: комплемент, лизоцим, 3-лизины, систему пропердина, лейкины, плакины, гистоген, интерферон, нормальные антитела и др. Остановимся на некоторых из них.

Комплемент (от латинского слова complementum – дополнение) – это сложный по строению белок, состоящий из 11 компонентов (сывороточных глобулинов), продуцируемых макрофагами печени, селезенки, костного мозга, легких. Это дополнительный литический фактор, участвующий в разрушении чужеродных агентов. Комплемент принято обозначать буквой С, отдельные его компоненты обозначаются дополнительно арабскими цифрами (С1, С2 и т. д.). В сыворотке крови и тканевых жидкостях компоненты комплемента находятся в неактивном состоянии и не связаны друг с другом. Активация системы комплемента начинается после образования иммунного комплекса антиген – антитело. В организме комплемент обладает большим диапазоном биологического действия. Число известных реакций, протекающих с участием комплемента, непрерывно возрастает. Например, компонент СЗ обладает значительными опсонизирующими свойствами, способствуя фагоцитозу бактерий; С5 играет ведущую роль в хемотаксисе и способствует инфильтрации нейтрофилов в очаге воспаления и т. д.

Лизоцим – это фермент, вызываемый также мурамидазой, широко распространен в природе и содержится в клетках и жидкостях разнообразных организмов. Он обнаружен в относительно высоких концентрациях в яичном белке, в сыворотке крови человека, слезной жидкости, слюне, мокроте, секрете носовых полостей и т. д. Антимикробное действие лизоцима связано с его способностью расщеплять гликозифазные связи в молекуле муреина, входящего в состав клеточной стенки микроорганизмов.

β-Лизины-один из бактерицидных факторов неспецифической резистентности, играет большую роль в естественной защите организма от микробов. β-Лизины найдены в сыворотке крови человека и многих животных, их происхождение связано с тромбоцитами. Они действуют губительно на грамположительные бациллы, в частности, антракоиды.

Пропердин представляет особый белок сыворотки у теплокровных животных и человека. Его бактерицидное действие проявляется в комплексе с комплементом и ионами магния.

Лейкины – вещества, выделенные из лейкоцитов, обнаружены в сыворотке крови в незначительных количествах, однако оказывают выраженное бактерицидное действие. Аналогичные вещества были выделены из тромбоцитов и названы плакинами.

Кроме этих субстанций в крови и жидкостях организма обнаружены другие вещества, получившие название ингибиторов. Они задерживают рост и развитие микроорганизмов, главным образом вирусов. Интерферон – низкомолекулярный белок, вырабатываемый клетками тканей с целью подавления репродукции вируса внутри клетки.

Таким образом, гуморальные факторы иммунитета довольно многообразны. В организме они действуют сочетанно, оказывая бактерицидное и ингибирующее действие на различные микробы. Основные механизмы неспецифической резистентности развиваются постепенно, и показатели, характеризующие их, достигают средней нормы взрослых в разные сроки. Так, суммарная бактерицидная активность сыворотки крови у ребенка первых дней жизни очень низкая, но сравнительно быстро, к концу 2-4-й недели, достигает обычной нормы. Комплементарная активность в первые дни рождения очень низка. Однако содержание комплемента быстро увеличивается и уже на 2-4-й неделе жизни нередко достигает уровня взрослых. Содержание |3-лизинов и пропердина на ранних этапах онтогенеза также снижено, достигая средних норм взрослого к 2–3 годам. У новорожденных отмечается низкое содержание лизоцима и нормальных антител, которые в основном являются материнскими и поступают в организм ребенка трансплацентарно. Таким образом, можно заключить, что у детей раннего возраста активность гуморальных факторов защиты понижена.

Развитие клеточных механизмов защиты также имеет возрастные особенности. Фагоцитарная реакция у новорожденных детей слабая. Она характеризуется инертностью фазы захвата, которая тем более растянута, чем меньше ребенок. Так, скорость поглощения лейкоцитами бактерий у детей первых 6-и месяцев жизни в несколько раз меньше, чем у взрослых. Завершенность фагоцитоза менее выражена. Этому способствует и слабая опсонизирующая активность сыворотки крови. Эмбрионы млекопитающих и человека имеют низкую чувствительность (толерантность) к чужеродным веществам, токсинам бактерий. Исключение составляет стафилококковый токсин, к которому очень высокочувствительны новорожденные дети. Отчасти с этими особенностями связано ослабление воспалительной реакции, которая либо совсем не возникает, либо выражена очень слабо.

Иммунологическая реактивность организма. Антигены. Известны следующие основные формы реакций организма, из которых складывается иммунологическая реактивность – это продукция антител, гиперчувствительность немедленного типа, гиперчувствительность замедленного типа, иммунологическая память и иммунологическая толерантность.

Пусковым моментом, включающим систему иммунологических реакций, является встреча организма с веществом антигенной природы – антигеном.

Антигенами по отношению к данному организму являются все те вещества, которые несут признаки генетически чужеродной информации и при введении в организм вызывают развитие специфических иммунологических реакций.

Для организма человека в высшей степени чужеродными являются биохимические продукты микробов и вирусов. Необходимым условием антигенности является макромолекулярность. Как правило, вещества с молекулярной массой меньше 3 000 не являются антигенами. Чем крупнее молекулы, тем сильнее, при прочих равных условиях, антигенные свойства вещества.

Антитела. Основу иммунологической реактивности составляет сложный комплекс иммунологических реакций организма, которые до известной степени условно принято делить на реакции клеточные и гуморальные. Как говорят сами термины, в основе клеточных реакций лежит активное реагирование иммунокомпетентных клеток в ответ на антигенное раздражение. К гуморальным реакциям относятся те, в которых основным фактором служат антитела, циркулирующие в жидких средах организма. Согласно определению специального комитета ВОЗ, к антителам относятся белки животного происхождения, образуемые в организме позвоночных клетками лимфоидных органов при введении антигенов и обладающие способностью вступать с ними в специфическую связь.

В 1930 г. было установлено, что антитела представляют собой у-глобулины, по своим свойствам идентичные другим глобулинам, но отличающиеся от них способностью специфически соединяться с соответствующим антигеном. В настоящее время антитела принято называть иммуноглобулинами (Ig). Известно 5 классов иммуноглобулинов – IgM, IgG, IgA, IgE, IgD с молекулярной массой от 150000 до 900000.

Как в филогенетическом, так и в онтогенетическом отношении наиболее ранней и менее специализированной формой антител является IgM. У плода и новорожденных синтезируются преимущественно IgM; кроме того, первичный иммунный ответ также начинается с синтеза иммуноглобулинов этого класса. Это наиболее крупномолекулярный глобулин с моллекулярной массой 900000.

Благодаря своей макромолекулярности этот глобулин не проходит через плаценту. Общее количество IgM в сыворотке крови здоровых людей составляем 5-10 % от всех иммуноглобулинов. Содержание IgM значительно повышено у новорожденных детей, перенесших внутриутробно инфекцию.

IgG является основным классом иммуноглобулинов и составляет 70 % всех иммуноглобулинов сыворотки крови. Это «стандартное» антитело млекопитающих, молекулярная масса его 150000, имеет два центра связывания. В более значительных количествах синтезируется на вторичный антигенный стимул, связывает уже не только корпускулярные, но и растворимые антигены, например, экзотоксины микробов. Связывающая способность молекул этого иммуноглобулина в тысячи раз сильнее, чем у IgM. Он легко проникает через плаценту, участвуя в иммунологической защите плода и новорожденного. Иммуноглобулины G обладают способностью нейтрализовать многие вирусы, бактерии, токсины, оказывают опсонизирующее действие на бактерии. Важной особенностью их является более выраженная, чем у IgM, способность соединяться гаптенами и полугаптенами, что обеспечивает более высокую специфичность соединения антигена с антителом.

IgA составляет 15–20 % от всех глобулинов. Молекулярная масса -170000 или 340000, в зависимости от вида молекулы. Имеется два вида молекул IgA: сывороточный иммуноглобулин является мономером, молекула которого напоминает IgA; секреторный глобулин представляет собой полимерную молекулу, как бы удвоенный сывороточный IgA. Он отличается от сывороточного иммуноглобулина. Продуцируется плазматическими клетками слизистых оболочек верхних дыхательных путей, мочеполового и желудочно-кишечного тракта. Содержит особый секреторный или транспортный компонент (S или Т), который синтезируется эпителиальными клетками слизистых желез и присоединяется к молекуле IgA в момент ее прохождения через эпителиальные клетки слизистых. Этот компонент обеспечивает проникновение IgA через слизистые оболочки. Он обнаруживается в свободном состоянии в кишечном содержимом, слюне, секрете дыхательных путей и мочеполового тракта. Секреторный IgA оказывает антивирусное и антибактериальное действие на патогенную флору слизистых оболочек. Особенно велика его защитная роль в материнском молоке. Поступая с молоком матери в желудочно-кишечный тракт ребенка, он защищает слизистую оболочку от проникновения патогенных микроорганизмов. Содержание этого глобулина возрастает у кормящих женщин более чем в 5 раз. Устойчивость слизистых оболочек к инфекции во многом определяется содержанием IgA в секретах слизистых оболочек. У лиц со сниженным содержанием IgA наблюдаются частые простудные заболевания.

IgE – белок с молекулярной массой 200000, содержится в сыворотке крови в незначительных количествах (менее 1 % от всех иммуноглобулинов). Обладает способностью быстро фиксироваться тканями человека, особенно клетками кожи и слизистых оболочек. В больших количествах обнаруживается у лиц, страдающих аллергиями. При этом антитела класса IgE вырабатываются против веществ со слабыми антигенными свойствами, к которым у нормально реагирующих людей антитела не образуются. Эти антитела называются реагинами. В отличие от других антител они не преципитируют специфический антиген, не связывают комплемент, не проходя через плаценту.

IgD имеют молекулярную массу около 200000. Присутствуют в сыворотке крови в очень незначительных количествах, не превышающих 1 % по отношению ко всем остальным иммуноглобулинам. Их роль в организме недостаточна выяснена.

Синтез иммуноглобулинов в организме осуществляется иммунокомпетентными клетками лимфоцитарного ряда, которые трансформируются в плазматические клетки. Это высокоспециализированные клеточные элементы, структура которых обеспечивает выполнение их главной функции – синтеза большого количества белка. В секунду клетка может продуцировать 1000–1500 молекул антител.

Нарушения продукции антител могут быть врожденными и приобретенными. В первом случае мы имеем дело с генетически обусловленной врожденной агаммаглобулинемией, которая характеризуется резко пониженным содержанием иммуноглобулинов или их отсутствием. Приобретенная агаммаглобулинемия возникает в результате повреждения какого-либо из звеньев иммунной системы, ответственной за продукцию антител. Это может быть результатом тяжелой болезни, воздействия экстремальных факторов и т. д.

Клеточные основы иммунитета. К центральным органам иммунной системы организма относятся: вилочковая железа (тимус), фабрициева сумка у птиц и ее аналоги у человека, которые до настоящего времени точно не установлены. Предполагают, что функцию этого органа у млекопитающих и человека выполняет костный мозг или пейеровы бляшки стенок тонкого кишечника. Периферические органы иммунной системы включают лимфатические узлы, селезенку и кровь. Основным субстратом иммунной системы является лимфоидная ткань, общая масса которой в организме составляет 1,5–2 кг. Число лимфоидных клеток достигает 10¹², они диффузно распространены по всему организму и постоянно рециркулируют.

В центральных лимфоидных органах лимфоциты приобретают иммунологическую компетентность, т. е. способность отвечать специфической реакцией гуморального и клеточного типа на антигенное воздействие. Иммунологически компетентная клетка (иммуноцит) является основным элементом, осуществляющим иммунологические функции по всему организму, в особенности на территории периферических органов иммунной системы. После первичного антигенного стимула иммуноциты приобретают специфическую направленность против антигена, индуцировавшего их специализацию. Они становятся клетками-предшественниками антителообразующих (плазматических) клеток, обеспечивающих гуморальный ответ; с другой стороны, создают клон сенсибилизированных лимфоцитов, ответственных за развитие иммуноклеточных реакций, к которым относятся: гиперчувствительность замедленного типа, трансплантационный иммунитет, иммунологическая толерантность и иммунологическая память. Постоянный обмен такими клетками между различными лимфоидными органами обеспечивает взаимодействие всех элементов иммунной системы как единого целого.

Начало новому представлению о функционировании центральных и периферических лимфоидных органов как единой системы положило открытие популяций Т- и В-лимфоцитов.

Лимфоидные клетки являются основными действующими (эффекторными) клетками иммунной системы. Они происходят из стволовых клеток костного мозга, которые, поступая в циркуляцию, могут попадать либо в тимус, либо в другие органы иммунной системы (аналогичные бурсе Фабриция птиц). Если стволовые клетки являются популяцией неспециализированных клеток, то после пребывания в тимусе или органах бурсы они приобретают отчетливую специализацию. Известно, что в тимусе под влиянием гормона тимозина лимфоциты «обучаются» реагировать на чужеродные антигены и сохранять нечувствительность (толерантность) к собственным антигенам.

Среди популяций Т-клеток различают три субпопуляции: Т-клетки-хелперы, Т-клетки-киллеры, Т-клетки-супрессоры. Т-хелперы обеспечивают совместно с макрофагами трансформацию В-лимфоцитов в плазматические клетки – антитело- редуценты. Т-супрессоры выполняют противоположную роль: блокируют действие Т-хелперов, тормозят антителогенез, обеспечивают развитие толерантности. Т-клетки-киллеры принимают участие в реакциях клеточного типа и вызывают в результате присущих им цитотоксических свойств разрушение клеток-мишеней, т. е. клеток, несущих антиген, к которому сенсибилизированы Т-киллеры. По длительности существования в организме лимфоциты делят популяцию короткоживущих Т-клеток (сохраняются в организме несколько дней) и долгоживущих ^-клеток (существуют месяцы и годы). Гетерогенность популяций Т-клеток объясняет разнообразие и сложность их функций в организме.

Т-клетки ответственны за иммунологическое распознавание, трансплантационный иммунитет, гиперчувствительность замедленного типа, клеточную резистентность к инфекциям, за взаимодействие Т- и В-лимфоцитов при гуморальном иммунном ответе и за регуляцию его уровня.

В-лимфоциты возникают из стволовых клеток костного мозга. Проходят «обучение» в органах-аналогах бурсы Фабриция. Мигрируя в периферические лимфоидные органы, они выполняют там функцию предшественников клеток-антител продуцентов.

Возрастные особенности иммуногенеза. Уже у 5-месячного человеческого плода появляются гетерогенные популяции Т- и В-лимфоцитов и фагоцитирующих клеток, начинается синтез компонентов комплемента, т. е. налицо основные факторы, необходимые для полноценного иммунного ответа. В то же время установлено, что иммунологическая реактивность у плода и новорожденного является пониженной. Имеется несколько причин, которые не позволяют организму плода и новорожденного создавать полноценный иммунный ответ. Прежде всего, – это пониженное содержание лимфоцитов в лимфатических узлах, пейеровых бляшках, селезенке, т. е. клеток, являющихся предшественниками иммунологически компетентных лимфоцитов. Незрелой является макрофагальная система, хотя имеется некоторое количество макрофагов, но их способность перерабатывать антиген недостаточна из-за несовершенства лизосомного аппарата клеток. У новорожденных низкий уровень нормальных антител и опсонинов, способствующих фагоцитозу. К моменту рождения ребенка еще не завершилось формирование системы распознавания и ответа на чужеродные антигены. Только после рождения лимфоидная ткань получает мощный стимул к своему развитию. На организм начинает воздействовать поток антигенной стимуляции, исходящей из желудочно-кишечного тракта, заселяемого микрофлорой уже в первые часы после рождения. Однако развитие и становление иммунной системы в онтогенезе есть не только следствие внешних антигенных воздействий, но и результат осуществления генетически детерминированной программы развития организма. При этом постоянная смена состава антигенов, как результат появления в процессе созревания эмбриона и плода антигенно различающихся белков макромолекул и клеточных поколений, сама по себе является уже мощным фактором для стимуляции иммунокомпетентных клеток.

Становление гуморального иммунитета у эмбриона и плода происходит параллельно с развитием клеточных иммунных реакций. Лимфоциты В, несущие цепочки иммуноглобулинов на поверхности клеточных мембран, появляются на 10-11-й неделе развития эмбриона. Однако способность к образованию плазматических клеток и продукция ими антител в ответ на внутриутробное инфицирование отмечается у человеческого плода с 20-й недели беременности. Но в то же время способность к синтезу антител еще не означает, что плод в состоянии обеспечить самостоятельно гуморальную защиту против инфекции, так как иммунный ответ плода отличается от подобных реакций у взрослого. Известно, например, что врожденные вирусные инфекции характеризуются тенденцией к персистированию возбудителя даже в присутствии антител. Детальные исследования с применением современных методов позволили установить, что плод человека получает антитела от матери только через плаценту до рождения. При этом плацентарный барьер проницаем исключительно для антител, относящихся к классу иммуноглобулинов G. Антитела, представленные иммуноглобулинами А и М, не проникают через плаценту. Считают, что этот естественный дефицит компенсируется иммуноглобулинами материнского молока. В молозиве и грудном молоке содержатся иммуноглобулины всех основных классов (A, G), способные нейтрализовать действие вирусов, бактерий и токсинов. Секреторный IgA образуется непосредственно в грудной железе из 2-х молекул сывороточного IgA. Не случайно в крови кормящих женщин его содержание возрастает в 5 раз.

Антитела материнского молока проявляют свои защитные функции на поверхности слизистой оболочки кишечника, создавая защитный барьер против многих микробов и вирусов. Кроме того, установлено, что в кишечнике детей, находящихся на грудном вскармливании, преобладает бифидум-флора, обусловливающая защиту против патогенных энтеробактерий, в частности, шигелл. При искусственном вскармливании такого преобладания бифидобактерий не наблюдается.

В грудном молоке содержится также неспецифический микробный фактор – лизоцим, оказывающий выраженное бактериологическое действие по отношению к энтеробактериям и неположительной флоре. В больших концентрациях он обнаружен в испражнениях детей, находящихся только на грудном вскармливании. В грудном молоке содержится комплемент, а также большое количество клеток, обладающих выраженной иммунологической активностью (лимфоциты, макрофаги). Вот почему ребенок должен находиться на грудном вскармливании с первых минут после рождения. Это является и важным фактором нормального развития, и предупреждения инфекционных, в том числе «простудных», заболеваний.

Отдельные исследования подтверждают способность клеток эмбриона и плода синтезировать иммуноглобулины на ранних стадиях внутриутробной жизни. Установлено, что производство собственных иммуноглобулинов у плода начинается с синтеза IgM. Определяемые количества его в крови появляются после 13 недель развития. Концентрация его достигает 100 мг/л, что приблизительно составляет 1/10 содержания его в крови матери. Признаки синтеза IgM и IgE обнаружены на 10-11-й неделе, IgA – на 30-й неделе внутриутробной жизни. При этом концентрация IgA не превышает 30 мг/л (у взрослых – 1400–4200 мг/л), IgE – 30 мг/л (у взрослых – 30-400 мг/л). IgD вообще не обнаруживается. Содержаний IgM у новорожденных остается низким и, по данным разных исследователей, достигает уровня взрослых к 2–4 годам. Количество IgA в сыворотке крови новорожденного долго остается ниже нормы взрослого человека и достигает среднего уровня только к 8-15 годам. Новорожденный не имеет определяемых количеств секреторного IgA, содержание которого выравнивается с уровнем взрослых к 10–11 годам. IgD и IgE не обнаруживаются, как правило, у новорожденных и уровня взрослых достигают к 11–15 годам. Количество IgG у новорожденного соответствует содержанию его у матери или иногда даже несколько выше. Последнее объясняют собственной продукцией его клетками плода. В течение первого года жизни наступает заметное снижение содержания IgG (физиологическая гипогаммаглобулинемия) в результате катаболизации материнского глобулина, которая еще не компенсируется собственным производством этого белка [Анненкова И.Д. и др., 1982].

Физиологическая незрелость организма детей раннего возраста является причиной несовершенства их иммунологических реакций. Плазматические клетки, продуценты антител, появляются лишь через 2–6 месяцев после рождения. Соответственно этому происходит повышение содержания у-глобулина крови, который достигает значительного уровня к 5 месяцам. Вместе с тем несовершенство иммунологических реакций в раннем возрасте относительно. Показано, что дети адаптируются к среде через посредство антигенных стимуляций. У детей, в первые недели после рождения, могут вырабатываться антитела к некоторым антигенам. Дети, воспитывающиеся в коллективах, быстрее и интенсивнее реагируют на активную иммунизацию.

Состояние неспецифической иммунологической реактивности в раннем постнатальном возрасте существенно отличается от такового у взрослых. 3. М. Михайлова, Г.А. Михеева (1974) изучали у детей динамику показателей неспецифического иммунитета (пропердин, комплемент, фагоцитарная активность лейкоцитов, лизоцим) в процессе роста и развития организма. Было показано, что в раннем постнатальном возрасте отмечался высокий уровень этих показателей-выше, чем у детей старшего возраста и взрослых. Приведенные исследования дали основание полагать, что в ранние возрастные периоды преобладают в основном примитивные, недифференцированные механизмы реактивности, в частности, неспецифические иммунологические факторы, именно те, которые были представлены на ранних этапах филогенетического развития. В этом усматривается одно из проявлений биогенетического закона. Неспецифические иммунологические реакции предшествуют созреванию общих специфических иммунологических механизмов.

Низкая резистентность организма на ранних этапах постнатального онтогенеза определяется, кроме того, несовершенством гисто-гематических барьеров и, в частности, высокой проницаемостью гематоэнцефалического барьера. На ранних этапах постнатального онтогенеза выявлена весьма низкая способность к детоксикации лекарственных веществ и других, инородных для организма, химических веществ – ксенобиотиков. Это связано с несовершенством микросомального окисления, с низкой концентрацией в печени цитохрома С-450.

Физические упражнения как закаливающий фактор отнюдь не всегда приводят к повышению иммунной активности. Однократная чрезмерная физическая нагрузка вызывает изменения в деятельности системы иммунитета. При этом резко подавляется функция Т-клеток; реактивная способность Т-лимфоцитов на митогенный стимул (ФГА) снижается почти в 2 раза; миграция лейкоцитов под агаром – в 2,8 раза, в то время как количество бляшкообразующих клеток резко увеличивается. В меньшей степени угнетается фагоцитарная реакция нейтрофилов. При этом существенно изменяется поглотительная и переваривающая активность фагоцитов. Восстановление иммунологической компетенции до исходного уровня после чрезмерной физической нагрузки длится более 7 дней [Иванова Н. И., Талько В. В., 1982].

Активность гипофизадреналовой системы играет ведущую роль в реализации защитных реакций организма. Усиленная выработка катаболических гормонов АКТГ и кортикостероидов в период значительных физических напряжений подавляет деятельность иммунной системы [Летунов О. П., 1977]. При этом количество циркулирующих иммунокомпетентных клеток уменьшается.

В вилочковой железе, селезенке, лимфатических узлах – количество клеток составляет 60–70 % к исходному уровню. Лимфоцитопения в условиях стрессовых физических нагрузок, может быть, обусловлена торможением пролиферации лизосом клеток и увеличением миграции Т-лимфоцитов в костный мозг при участии их |3-адренергических рецепторов [Зимин Ю. И., 1978].

Кроме того, уменьшается уровень общего белка крови, изменяется соотношение альбуминов и глобулинов, снижается активность бактерицидных систем и инактивируются кортизон-чувствительные клетки-Т-хелперы или Т-усилители [Mantzouranis К., Borel Y., 1979]. Миграция зрелых Т-лимфоцитов в костный мозг приводит к изменению направления дифференцировки клеток-предшественников в сторону гранулоцитопоэза. Биологическое значение гранулоцитопоэза заключается, по мнению некоторых авторов, в компенсаторном повышении сопротивляемости организма к альтерирующему агенту [Зимин Ю. И., 1978]. В условиях физических нагрузок средней интенсивности он способствует нормализации показателей функциональной активности системы иммунитета. Повышается интенсивность фагоцитоза и переваривающая способность фагоцитов. Под влиянием умеренных физических нагрузок фагоцитоз возрастает не за счет увеличения пула активных клеток, а в результате активации их поглотительной и переваривающей способности. В этих условиях увеличивалась пролиферативная активность лимфоцитов в присутствии ФГА. Количество клеток, трансформирующихся в бласты, увеличилось почти в 2 раза. Происходили изменения иммунного ответа на тимусзависимый антиген (эритроциты барана), что свидетельствует о стимуляции бляшко- и антителообразования по сравнению с исходным уровнем. Повышается селезеночный индекс, что свидетельствует об активации пролиферативной способности клеток селезенки, индуцированной антигеном. Стимулирующий эффект адекватных физических нагрузок на иммунобиологическую активность опосредуется через рецепторы на цитоплазматических мембранах иммунокомпетентных клеток.

В частности, рецепторы к ацетилхолину играют важную роль в повышении уровня цГМФ в лимфоцитах, что является триггерным механизмом индукции пролиферации клеток, поскольку цГМФ и ионы кальция являются ключевым компонентом в передаче стимула от клеточной мембраны к ядру [Hadden J. et al., 1975]. В результате происходит стимуляция фосфорилирования негистонных белков хроматина, синтеза ДНК и РНК [Tsan М., McLentyre Р., 1974]. Доказано, что физические упражнения не только усиливают окислительно-восстановительный потенциал лимфоцитов, незначительно повышают активность гидролаз и генерирующих систем перекиси водорода, что способствует активации бактерицидных систем фагоцитирующих клеток [Шуст И. В., Губернаторов Н.А., 1975].

Существует представление, согласно которому чем меньше возраст организма, тем выше у него устойчивость к средовым факторам. Это сочетается с большей устойчивостью к средовым воздействиям и на ранних этапах филогенеза. Исследования показали, что способность переживать, т. е. сохранять жизнедеятельность, на ранних этапах постнатального онтогенеза выше, чем в более поздние возрастные периоды. Однако подобная способность сохранения жизнедеятельности близка к тому состоянию, которое возникает во время зимней спячки животных.

Вместе с тем следует различать устойчивость и выносливость организма к различным воздействиям внешней среды. Устойчивость организма – это способность сохранять и поддерживать гомеостаз при меняющихся условиях среды. Выносливость по отношению к взрослому организму есть не что иное, как способность переносить длительные нагрузки, сопротивляться действию физических нагрузок или внешним воздействиям. Выносливость в раннем возрасте – способность переживать, поддерживать жизнедеятельность, сопротивляться действию внешней среды в измененных условиях гомеостаза. У организма на ранних этапах постнатального онтогенеза устойчивость существенно ниже, чем у взрослых. И, напротив, выносливость, а именно способность поддерживать жизнедеятельность в измененных условиях гомеостаза, выше в раннем постнатальном возрасте [Розанова В.Д., 1968].

В наших исследованиях установлено, что организм на ранних этапах постнатального развития более чувствителен к стрессу, чем в последующие возрастные периоды. Вместе с тем выносливость к стрессу выше на ранних этапах развития. Помимо этого, чувствительность к стрессовым агентам увеличивается в критические периоды роста и развития, причем на ранних этапах развития таких критических этапов достаточно много. Частота их представленности уменьшается с возрастом ребенка. В процессе роста и развития ребенка происходит постепенная смена обобщенных, диффузных, генерализованных реакций, характерных для плода и новорожденного, а также для детей раннего возраста, на реакции локальные, ограниченные отдельными видами приспособлений, что свойственно взрослым. Данная особенность весьма характерна для проявления деятельности центральной нервной системы и скелетной мускулатуры.

Физиологические отправления вегетативной нервной системы у детей раннего возраста характеризуются сниженным тонусом как симпатической, так и парасимпатической нервной системы с преобладанием тонуса симпатической нервной системы. Это и обусловливает наличие более обобщенных реакций по сравнению с местными, локализованными. Инфекционный процесс в раннем постнатальном возрасте сопровождается явлениями общей интоксикации организма, бактериемией и септицемией. Детские инфекции в раннем возрасте (до 1 года) протекают в стертой (ареактивной) форме: превалирует картина общей интоксикации. Приведенные особенности являются следствием высокой проницаемости барьеров к токсинам и антигенам.

В настоящей книге будут рассматриваться вопросы закаливания в основном здоровых детей. При этом важно обратить внимание на понятие «здоровье», «практически здоровый ребенок». Понятие «здоровье» в значительной мере сопряжено с естественно-научной категорией «норма». Вместе с тем в медицине весьма трудно очертить границы нормы для взрослого человека, а тем более-для развивающегося ребенка. Многие функции нормального взрослого человека и ребенка определяются самыми различными индивидуальными возрастными, половыми, генетическими и другими особенностями. Например, максимальное артериальное давление крови у взрослых 90-100 мм рт. ст. для многих является гипотонией, но для некоторых людей – это норма. Для человека, эпизодически занимающегося спортом, переутомление при некоторых нагрузках считается нормальным, но переутомление при тех же нагрузках для тренированного спортсмена не нормально. Исследованиями определяются резкие колебания различных биохимических параметров в организме человека: колебания магния в плазме крови достигают 300 %, колебания содержания натрия в слюне составляют 400 %, а магния – 500 %. Величина порога вкусовой чувствительности определенных индивидов отличается более чем в 20 раз. Трудно усреднить показатели артериального давления, равного 100 и 120 мм рт. ст. Каждая из этих величин является своей нормой для определенных контингентов людей.

В настоящее время в литературе имеется достаточно много различных подходов к определению понятия «норма». Различаются нормы физиологические, биологические и социальные; приводятся определения нормы адаптивной, т. е. той, что возникает в процессе адаптации организма к средовым факторам – статической и динамической. Не всякое отклонение от нормы можно считать болезнью. В одних случаях незначительные отклонения от нормы действительно являются началом заболевания, в других – лишь вариантом нормы, в третьих свидетельствуют об адаптивных, приспособительных изменениях в организме развивающегося ребенка.

Немало трудностей стоит перед медициной при определении понятия «здоровье» для лиц различного возраста. Так, для взрослых молодых лиц понятие «практически здоровый человек» в общей форме, довольно однозначно соответствует определению ВОЗ: «Здоровье есть состояние полного физического, психического и социального благополучия». По отношению к детям самого раннего возраста данное определение не является полным. Трудно применить представление о психическом и социальном благополучии, например, по отношению к недоношенным новорожденным детям. Понятие «здоровье» в значительной степени близко к представлению о «мере», т. е. той величине, в пределах которой не изменяется качественное состояние организма. Вместе с тем в настоящее время существует представление о нескольких «уровнях» здоровья – от самого низкого, граничащего с заболеванием, до высокого, при котором представлена высокая адаптивная устойчивость организма к различным средовым факторам. Более сложной является данная проблема по отношению к растущему и развивающемуся организму, в особенности к организму раннего возраста. Применительно к растущему детскому организму понятие «здоровье» определяется как соответствие основных физиологических функций данному возрастному периоду [Змановский Ю.Ф., 1978].

На протяжении длительного периода времени состояние новорожденного организма, «уровни» его здоровья определялись различными понятиями (доношенность и недоношенность, зрелость и незрелость, физиологическая слабость и др.). Представления о зрелости и незрелости в общей биологии и медицине имеют определенные отличия. Впервые на особенности периода новорожденности у различных животных обратил внимание A. Portman (1955). Низкий уровень зрелости (рождение слепыми, без волосяного покрова) назван им «незрелорожденностью». Высокий уровень зрелости (способность продвигаться за матерью, покрытие шерстью) обозначен как «зрелорожденность». В современной возрастной физиологии и педиатрии также введены понятия «зрелости» и «незрелости» новорожденных детей. Эти понятия неразрывно связаны с представлениями о доношенности и недоношенности ребенка. В 1948 г. Первая сессия Всемирной ассамблеи здравоохранения приняла международное определение недоношенности – масса при рождении ниже 2500 г. В России, согласно рекомендации ВОЗ, недоношенными детьми считаются новорожденные, родившиеся между 28-й и 38-й неделями внутриутробного развития, с массой от 1000 до 2 500 г, с длиной тела от 37 до 46 см. Если сопоставить две классификации, оценивающие уровень зрелости, а потому и уровень здоровья, – A. Portman, с одной стороны, и классификацию на доношенных и недоношенных детей, с другой стороны, то можно отметить, что доношенные дети, по классификации A. Portman, соответствуют зрелым, а недоношенные – незрелым. Вместе с тем уровень зрелости, а потому уровень здоровья определяется не только длительностью самой беременности, но и характером ее течения. Длительность беременности создает лишь предпосылки к завершению или незавершению созревания органа или организма в целом, а характер течения беременности окончательно определяет возможность роста, развития организма во внутриутробном периоде. В этой связи, помимо антропометрических параметров новорожденного, определяют особенности функционирования органов и их систем, причем следует отметить, что уровень зрелости здоровых недоношенных детей существенно ниже, чем доношенных. Е. Ч. Новиковой (1967) приведены материалы о нервно-психическом развитии недоношенных детей, родившихся с массой тела от 1500 до 2 500 г. Недоношенные дети отстают в нервно-психическом развитии от доношенных сверстников, особенно в первые 3-и месяца жизни. В дальнейшем происходит постепенное выравнивание в уровне зрелости доношенных и недоношенных детей.

Принимая во внимание эти особенности, в педиатрической литературе все шире используются еще два критерия, которые включаются в оценку особенностей физиологии новорожденного ребенка, уровня его здоровья. Это понятия «гестационного возраста» и «conceptional age» [Dreifus-Brisac С., 1968]. С первым понятием связывается возраст, в течение которого осуществлялось внутриутробное развитие. Исследования показали, что дети, рождающиеся с малым гестационным возрастом, в части случаев в постнатальном онтогенезе по темпам роста и развития отличаются от детей с большим возрастом. Так, например, с формальной точки зрения, особенности физиологии детей, родившихся с различным гестационным возрастом, спустя месяц после рождения должны быть одинаковыми. В действительности рост и развитие детей с малым гестационным возрастом осуществляются в некоторых случаях иначе, чем у детей с нормальным гестационным возрастом при рождении. В связи с этим для правильной оценки возраста ребенка и физиологических его отправлений к гестационному возрасту прибавляют время жизни в постнатальном онтогенезе. Этот критерий получил обозначение «conceptional аде».

Существенным качественным отличием отклонения от нормы состояния здоровья детей, по сравнению со взрослым, является задержка их роста или развития, причем наиболее часто эти процессы сопрягаются и имеет место задержка как роста, так и развития, что представлено, например, при внутриутробной гипотрофии. Однако могут наблюдаться и различные варианты отклонения от нормы состояния здоровья ребенка. Диспропорции в развитии и росте организма являются предпосылкой для возникновения различных заболеваний. В этой связи существенное значение имеет фактор сбалансированного развития между различными функциональными системами. В условиях экстремальных нагрузок жизненно важные функциональные системы (функциональная система поддержания газового состава крови) адаптируются к этим условиям нормально, но за счет других систем. Более подробно смотри гл. 5.

Таким образом, здоровье ребенка в раннем возрасте можно определить как состояние, при котором имеется соответствие или несоответствие паспортного возраста его биологическому возрасту. Задержка в росте или развитии детей, снижение уровня их зрелости могут быть определены как снижение уровня здоровья ребенка. Что касается недоношенных детей, то после 3-х лет жизни, когда они «догоняют» доношенных по уровню зрелости, «здоровье можно также определить как состояние соответствия паспортного возраста ребенка его биологическому возрасту».

В этой связи цель мероприятий по закаливанию – это не просто увеличение адаптивных возможностей организма, но и целенаправленное изменение характера развития. Задачей закаливания является не только снижение уровня текущей заболеваемости детского населения, но важно, чтобы закаливание в детском возрасте заложило условия для приумножения здоровья и в последующие периоды жизни.

В последние годы, в связи с внедрением в медицину новых технологий и совершенствованием методов интенсивной терапии и реанимации, возросла выживаемость новорожденных с различной патологией и в том числе с респираторными расстройствами, нуждающихся в проведении аппаратной искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Поэтому у данной категории пациентов увеличилось и число случаев хронической бронхолегочной патологии. Статистические исследования говорят о том, что у детей первых лет жизни главной причиной инвалидизации и смертности являются заболевания органов дыхания (Баранов А. А., 2006, Самсыгина Г. А., 2002, Таточенко В. К., 2001). В современной литературе накоплен большой опыт, свидетельствующий о вкладе синдрома респираторных расстройств в формирование хронических заболеваний легких у детей (Богданова А. В., 2002, Овсянников Д. Ю., 2005, Дементьева Г. М., 2004, Виктор В.Х., 1989). В практике сложилось устойчивое представление, что эта тенденция связана с выхаживанием глубоко недоношенных детей с экстремально низкой массой тела при рождении, и чаще обусловлена незрелостью легочной ткани. В то же время не менее интересна группа доношенных детей, перенесших в неонатальном периоде дыхательные расстройства, сопровождающиеся проведением продленной ИВ Л. Фоном, на котором развиваются респираторные заболевания у данной категории больных, является как незрелость легких, так и особенности их формирования во внутриутробном периоде, что требует разработки новых алгоритмов диагностики и лечения детей в зависимости от этиологии и патогенеза синдрома.

В наших исследованиях (Празникова Т. В., Зайцева О. В. и др., 2009) выявлено, что больше половины детей (58,8 %), перенесших аппаратную вентиляцию легких в раннем неонатальном периоде в связи с развившимися у них СРР (синдром респираторных расстройств), имели в пятилетием возрасте рецидивирующие заболевания органов дыхания. Установлено, что недоношенные дети, рожденные на сроке 28–32 недели гестации, перенесшие в раннем неонатальном периоде СРР, имеют лучший отдаленный прогноз по заболеваниям системы органов дыхания, чем доношенные дети, также перенесшие СРР в раннем неонатальном периоде. Определено, что среди детей с разным гестационным возрастом при рождении, перенесших СРР, сопровождавшийся проведением продленной ИВ Л в раннем неонатальном периоде, наиболее неблагоприятный отдаленный прогноз по заболеваниям респираторной системы имеют дети доношенные.

Таким образом, проведенные нами (Празникова Т. В., Зайцева О. В. и др., 2007; 2008; 2009) исследования показали, что понятия зрелости, гестационный возраст – весьма относительны для определения состояния здоровья детей. Доношенные дети могут оказаться более проблемными по состоянию здоровья, нежели недоношенные.

Впервые были выявлены факторы риска формирования респираторных синдромов у детей, перенесших СРР, сопровождавшийся проведением аппаратной ИВ Л в раннем неонатальном периоде и проведено их ранжирование по значимости. Впервые установлено, что этими факторами являются: доношенность, мужской пол, наличие патологии со стороны системы органов дыхания у матери, угроза прерывания беременности в первом и третьем триместрах, продленная ИВЛ, длительно (более 28 дней) сохраняющаяся у ребенка потребность в дополнительной оксигенации, проявления атопического дерматита на первом году жизни, случаи ОРЗ до 12 месяцев жизни (особенно – повторяющиеся).

В результате проведенного исследования оказалось, что дети, перенесшие СРР, сопровождавшийся проведением аппаратной ИВЛ в раннем неонатальном периоде, имеют высокий риск развития патологии органов дыхания. Выявлено, что доношенные дети, перенесшие СРР, сопровождавшийся проведением аппаратной ИВЛ в раннем неонатальном периоде, наиболее часто имеют органическую патологию органов дыхания, что требуется учитывать при комплексном обследовании и наблюдении уже в первые годы их жизни. Установлено, что для предупреждения развития патологии органов дыхания у детей, перенесших СРР, сопровождавшийся проведением аппаратной ИВЛ в раннем неонатальном периоде, необходимы различные подходы диспансерного наблюдения, в зависимости от выявленных факторов риска, и закаливающие мероприятия. Вместе с тем понятно, что закаливания, повышение резистентности таких детей требует особого подхода. Среди специальных методов закаливания может быть рекомендована и био-резонансная терапия (см. соответствующий раздел, стр. 184).

В. Ю. Альбицким (1985) показано, что в настоящее время существенно меняются те факторы внешней среды, которые провоцируют возникновение простудных заболеваний и в целом воздействуют на состояние здоровья детей дошкольного возраста. Такие факторы, как: жилищно-бытовые условия, материальная обеспеченность, образовательный ценз и социальная принадлежность – потеряли свое значение в качестве оказывающих решающее влияние на состояние здоровья детей.

В настоящее время для характеристики уровня здоровья детей рекомендованы критерии его оценки. С. М. Тромбах (1979) и Г. Н. Сердюковской (1979) предложены 4 критерия, характеризующие состояние здоровья:

1) наличие или отсутствие хронических заболеваний;

2) уровень функционального состояния основных систем организма;

3) степень резистентности организма;

4) уровень достигнутого физического развития и степень его гармоничности.

Применение этих критериев позволило комплексно оценить состояние здоровья детей различного возраста (каждый из четырех критериев в отдельности не может дать характеристику его в целом), причем результаты обследования детей позволили разделить их на 5 групп [Громбах С.М., 1979]:

1. Здоровые, с нормальным развитием и нормальным уровнем функций.

2. Здоровые, но имеющие функциональные и некоторые морфологические отклонения, а также сниженную сопротивляемость к острым и хроническим заболеваниям.

3. Дети, больные хроническими заболеваниями в состоянии компенсации, с сохраненными функциональными возможностями организма.

4. Дети, больные хроническими заболеваниями в состоянии субкомпенсации, со значительно сниженными функциональными возможностями организма. Как правило, дети данной группы не посещают детские учреждения общего профиля и массовыми осмотрами не охвачены.

5. Дети, больные хроническими заболеваниями в состоянии декомпенсации, со значительно сниженными функциональными возможностями организма. Дети данных групп также не посещают детские учреждения и не охвачены осмотрами.

Большое социальное значение имеет, в частности, выделение 2-й группы здоровья, так как функциональные возможности этих детей чаще всего снижены. Они нуждаются в оздоровительных и закаливающих мероприятиях. Разграничение 1-й и 2-й групп здоровья обычно не вызывает затруднений. К 1-й группе относятся здоровые дети с нормальным физическим и психическим развитием, не имеющие уродств, увечий и функциональных отклонений. Ко 2-й группе – те, у которых отсутствуют хронические заболевания, но имеются некоторые функциональные и морфологические изменения. Это дети со следующим перечнем отклонений в состоянии здоровья:

• отягощенный акушерско-гинекологический анамнез: токсикоз и другая патология беременности, в том числе хронические заболевания матери и резус-отрицательная принадлежность, осложненное течение родов, многоплодная беременность, недоношенность без резких признаков незрелости, крупный плод (4 кг и более при рождении), асфиксия в родах, состояние оживленного организма, состояние, после обменного переливания крови и др;

• начальный период рахита I степени, выраженные остаточные явления рахита;

• гипотрофия I степени, дефицит или избыток массы тела I и II степени;

• аллергическая предрасположенность к пищевым, лекарственным и другим веществам; кожные проявления экссудативного диатеза;

• пилороспазм без явлений гипотрофии;

• некоторые врожденные аномалии, не требующие оперативного вмешательства, расширение пупочного кольца, расхождение прямых мышц живота, недоопущение яичек в мошонку на 1-м, 2-м году жизни и др.;

• дефекты осанки, уплощенная стопа;

• функциональные изменения сердечно-сосудистой системы; шумы функционального характера, тенденция к понижению или повышению артериального давления, изменение ритма и частоты пульса, неблагоприятная реакция на функциональную пробу с мышечной нагрузкой;

• аденоидные вегетации I–II степени, гипертрофия миндалин II степени, искривление носовой перегородки при отсутствии нарушения носового дыхания, повторные заболевания бронхитом или пневмониями, частые острые респираторные заболевания (4 раза в год и более);

• понижение содержания гемоглобина в крови до нижней границы нормы (угроза анемии);

• тимомегалия;

• субкомпенсированный кариес (6–8 кариозных зубов); аномалии прикуса, не требующие немедленной коррекции;

• отдельные невротические реакции, патологические привычки, задержка нервно-психического развития, косноязычие;

• дисфункция желудочно-кишечного тракта (периодические боли в области живота, тошнота, рвота и др.);

• миопия слабой степени;

• дальнозоркость средней степени, аккомодационное косоглазие без амблиопии при остроте зрения с коррекцией на оба глаза не менее 1,0 (без нарушения бинокулярного зрения);

• вираж туберкулиновой пробы;

• состояние реконвалесценции после перенесенных острых инфекционных и неинфекционных заболеваний с длительным нарушением общего самочувствия и состояния, в том числе после острой пневмонии, болезни Боткина, острых нейроинфекций и др.

Анализ показал, что формирование хронических заболеваний происходит в основном за счет 2-й группы, т. е. детей с функциональными отклонениями (часто болеющих, имеющих хронический тонзиллит, аденоиды, анемию и т. д.). Из 2-й группы здоровья выделены дети, имеющие только факторы риска в раннем постнатальном онтогенезе (включая данные наследственного и социального анамнеза). Такой контингент детей отнесен ко 2-й А группе здоровья [Черток Т.Я., 1983].

Проведенные Институтом гигиены детей и подростков М3 СССР исследования состояния детей дошкольного возраста выявили, что у них, в первые 3–4 года жизни, меньше сформированных хронических заболеваний по сравнению с дошкольниками и школьниками, более старшего возраста, и основную массу составляют здоровые дети (82 %). В старшем дошкольном возрасте (5–7 лет) увеличивается количестве детей с уже сформированными хроническими заболеваниями [Бережков Л.Ф., Дубинская И.Д., 1979]. У детей дошкольного возраста первое место (среди хронических заболеваний и отклонений в состоянии здоровья) занимает кариес зубов; второе – заболевания глотки и носоглотки; третье – болезни костномышечной системы; четвертое- нервной системы и органов чувств.

Среди хронических заболеваний органов дыхания в дошкольном возрасте чаще представлены хронические бронхиты – в 0,8–1,6 % случаев, у школьников – в 2,4 %. Анемия в дошкольном возрасте встречается у 2,8–3% детей, у школьников – в 10 % случаев.

Наиболее распространенным отклонением со стороны костномышечной системы у детей дошкольного возраста является плоскостопие, которое появляется в возрасте 5–6 лет. У детей дошкольного возраста – это нарушение осанки, сколиозы, встречающиеся существенно реже, чем у школьников.

В последние годы наибольший интерес представляют сведения о состоянии здоровья детей дошкольного возраста по оценке функционального состояния органов и систем. Ребенок практически здоров, но могут быть определены те или иные функциональные отклонения в деятельности сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной систем и т. д. Исследования показали, что в возрасте

2-3-х лет нормальная частота дыхания была только у 39 % детей, умеренное учащение дыхания – у 48 %, резкое учащение – у 13 %; в возрасте 6–7 лет нормальную частоту дыхания имели уже 78 % детей, у 17 % – умеренное учащение и 2 % – резкое учащение.

Умеренные или выраженные гипертонические реакции встречались по показателю систолического артериального давления вдвое чаще среди детей 3-4-летнего возраста (16 %), чем среди детей 6–7 лет (8,7 %). С возрастом отмечено увеличение числа детей с выраженной гипотонией с 0,7 % в 3–4 года до 2,9 % в 6–7 лет. Существенное значение имеют исследования реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку. Опыт показывает, что с помощью этой пробы обнаруживается повышенное артериальное давление у ряда детей, у которых в покое без нагрузки показатели артериального давления отмечались в пределах нормы. Так, при сравнении результатов реакции сердечно-сосудистой системы на пробы с физической нагрузкой (20 приседаний за 30 секунд) оказалось, что у сельских школьников с возрастом частота нормальных реакций возрастает, а частота отклоняющихся от нормы – снижается. У городских школьников, напротив, с возрастом увеличивается частота отклонений от нормы реакций сердечно-сосудистой системы и относительно меньше становится нормальных реакций.

Третий критерий уровня здоровья – резистентность организма, которая в практической деятельности определяется количеством и длительностью заболеваний, перенесенных за определенный период. Частота заболеваемости детей, отражая иммунобиологическую сопротивляемость, свидетельствует об уровне развития детей. Наиболее принятым является показатель заболеваемости по обращаемости за год. В настоящее время изучена возрастная структура заболеваемости детей. Так, заболеваемость по обращаемости наибольшая у детей до 3-х лет – 381,0 на 1000 обследованных детей; в 4-летнем возрасте отмечается снижение до 339,0; в 5 лет – до 302,0; в 6 лет – до 234,0; в 7–8 лет – до 263,0 (рис. 1).

Рис. 1. Изменение количества заболеваний по обращаемости детей до 16 лет жизни

Заболеваемость по обращаемости с возрастом уменьшается, хронические болезни чаще отмечаются в школьном возрасте. Увеличение заболеваемости по обращаемости в возрасте 3-4-х лет связано с эмоциональным стрессом, который возникает в связи с поступлением детей в дошкольные учреждения (Студеникин М.Я., Макаренко Ю.А. и др., 1979; Тонкова-Ямпольская Р. В., 1980). Однако необходимо учесть, что в возрасте 3-4-х лет отмечен значительный скачок роста детей (Андронеску А., 1970; Кране В. М., 1979), во время которого, как и при изменении условий развития, происходят существенные преобразования в деятельности нервной системы, эндокринного аппарата, различных функциональных систем. Очевидно, что подобные изменения также приводят к снижению адаптивных возможностей детского организма, что способствует увеличению заболеваемости по обращаемости детей 3-х лет. Первое место в структуре заболеваемости детей по обращаемости занимают болезни органов дыхания. В первые годы жизни пневмонии составляют 6 % от всех заболеваний органов дыхания, к 7 годам число их снижается до 1 %. Ангины, напротив, учащаются с 2–3% в первые 2 года жизни, – до 8,9 % в 6–7 лет.

У детей в возрасте от 1 года до 6 лет постепенно нарастают инфекционно-аллергические болезни, а у школьников – травмы, заболевания уха, нервные болезни. Применение четвертого критерия для оценки здоровья детей связано с выявлением уровня физического развития и его гармоничности. Показано, что наибольшие различия в биологическом возрасте определяются у детей старшего школьного возраста. В этом возрасте имело место как опережение физического развития на 2–4 года, так и отставание на 1–3 года. Вместе с тем в раннем возрасте, а именно на первом году жизни, также представлен существенный разброс показателей физического развития детей с учетом так называемого гестационного возраста.

В проведении закаливающих мероприятий и физических нагрузок важно определить не только возрастную, но и биологическую нагрузку на организм, учитывая не только паспортный, но и биологический возраст, состояние или уровень здоровья ребенка. Уровень физического развития имеет существенное значение в возникновении заболеваний. Дети дошкольного возраста с нормальным физическим развитием болеют меньше. Так, уровень заболеваемости среди детей, отстающих по темпам физического развития, превышает уровень заболеваемости всего контингента (взятого за 100 %) на первом году жизни на 4–6%, на втором и третьем – на 16,6 %, на четвертом и пятом – на 9,8 %, на шестом и седьмом – на 7,8 %.

Эти исследования показали, что формирование хронических заболеваний происходит в возрасте 5–6 лет. В этой связи важно в более раннем возрасте способствовать профилактике хронической заболеваемости как специфической, так и путем закаливающих воздействий и улучшения физического развития детей (Бережков Л.Ф., Дубинская И.Д., 1979).

Адаптация развивающегося организма к меняющейся температуре среды

Для того чтобы понять механизмы закаливания, в том числе и механизмы адаптации детей к сниженной температуре среды, необходимо рассмотреть вопросы, связанные с терморегуляцией в раннем постнатальном периоде.

В антенатальном периоде организм развивается в условиях постоянной температуры, равной температуре тела матери. Постоянство температуры окружающей среды во внутриутробном периоде является важным и непременным фактором раннего развития, поскольку плод еще не способен сам поддерживать собственную температуру тела. Преждевременно рождающиеся дети, а также незрелорождающиеся млекопитающие в условиях обычной температуры окружающей среды, равной 2-22 °C, не могут поддерживать гомойотермию и потому снижают температуру собственного тела. Исследования показали, что однократное или многократное снижение температуры беременного животного не безразлично для внутриутробного развития и приводит к существенной задержке роста и развития плода.

Сразу после рождения температура окружающей среды для ребенка снижается на 10–15 °C. Какие физиологические закономерности лежат в основе регуляции функций в этих условиях? Пониманию закономерностей целого организма в значительной степени способствует развитие системного подхода в биологии и медицине. Системы нередко определяются как «совокупность отдельных элементов», их «упорядоченность». Открытие системных закономерностей в деятельности живых систем связано с именем академика П. К. Анохина, который обратил внимание на то, что системы живых организмов не просто упорядочивают входящие в них отдельные элементы, но и объединяют их для осуществления отдельных жизненно важных функций. Такие системы получили название функциональных систем.

Системообразующим фактором функциональной системы любой степени сложности (по П. К. Анохину) являются полезные приспособительные результаты для системы и организма в целом. К ним относятся:

1) показатели внутренней среды – питательные вещества, кислород, температура, реакции крови, осмотическое и кровяное давление, т. е. то, что в значительной мере определяет уровень здоровья взрослых и детей; 2) результаты поведенческой и социальной деятельности, удовлетворяющие основные биологические потребности организма – пищевые, питьевые, оборонительные, социальные и т. д.

Рассмотрим отдельные узловые механизмы формирования функциональной системы, определяющей оптимальный для метаболизма уровень температуры тела. Она объединяет две подсистемы: подсистему внутренней эндогенной саморегуляции и подсистему поведенческой регуляции температуры тела (Макаров В.А., 1983). Эндогенные механизмы саморегуляции за счет процессов теплопродукции и теплорегуляции определяют поддержание необходимой для метаболизма температуры тела. Однако в отдельных условиях действия этих механизмов становятся недостаточными. Тогда на основе первичных изменений внутри организма рождается мотивация к изменению положения организма во внешней среде и возникает поведение, направленное на восстановление температурного оптимума организма.

Принципиальная архитектура функциональной системы, поддерживающей температуру тела на оптимальном для метаболизма уровне, представлена на рис. 2.

Полезным приспособительным результатом данной функциональной системы является температура крови, которая, с одной стороны, обеспечивает нормальное течение обменных процессов в организме, а с другой стороны, сама определяется интенсивностью процессов метаболизма.

Для нормального течения метаболических процессов гомойо-термные животные, в том числе и человек, вынуждены поддерживать температуру тела на относительно постоянном уровне. Измерение температуры в течение дня позволяет определять её суточные колебания с наивысшим уровнем в 12–16 часов и низшим – в 2–4 часа. Эти колебания идут параллельно с функциональными сдвигами процессов кровообращении, дыхания, пищеварения и др. и отражают, таким образом, суточные колебания жизнедеятельности организма, обусловленные биологическими ритмами. Благодаря механизмам саморегуляции необходимая для обмена веществ температура поддерживается уже в крови. Температура крови и ее малейшие изменения немедленно воспринимаются терморецепторами сосудов или клетками гипоталамической области. В случае повышения температуры крови усиливаются процессы теплоотдачи за счет расширения сосудов, усиления потери тепла конвекцией, излучением и др. Одновременно с этим наблюдается торможение процессов теплопродукции.

Рис. 2. Схема функциональной системы, поддерживающей оптимальную для метаболизма температуру организма

При понижении температуры крови усиливаются процессы теплопродукции за счет мышечной деятельности, дрожи, усиления клеточного метаболизма. Наряду с этим тормозятся процессы теплоотдачи, что и приводит к восстановлению температуры крови. Данная функциональная система находится в постоянных взаимоотношениях с внешней средой посредством действия внешней температуры на терморецепторы кожи.

В последние годы установлено, что в раннем возрасте уже осуществляется функция теплопродукции, которая обеспечивается в первую очередь активностью бурого жира. У плода уже в антенатальном периоде представлена бурая жировая ткань, расположенная главным образом в межлопаточной области [Новикова Е.Ч., Корниенко И.А. и др., 1972; Корниенко И.А., 1979]. Показано, что усиление функции бурого жира связано с возрастанием симпатической регуляции, а именно с изменением содержания норадреналина.

Теплопродукция за счет сократительной активности скелетных мышц в раннем постнатальном возрасте не является основной, первостепенной. У детей еще отсутствует холодовая дрожь. Вместе с тем у них, начиная с периода новорожденности, уже представлен терморегуляционный тонус скелетных мышц, который приводит к созданию специфической позы, – согнутое положение конечностей по отношению к туловищу, обеспечивающее повышение теплопродукции. Во время сна тонус скелетных мышц исчезает, но терморегуляционная активность бурой жировой ткани обеспечивает термогенез во время сна.

В раннем постнатальном возрасте скелетная мускулатура принимает участие в терморегуляции только при значительном снижении температуры среды. В более старшем возрасте (1,5–3 года) терморегуляционная активность скелетных мышц начинает проявляться при местном охлаждении – погружении рук в холодную воду (15 °C) на 2 минуты.

С возрастом происходит уменьшение роли химической терморегуляции и возрастание физической терморегуляции, о чем свидетельствует снижение кожной температуры и тем самым увеличение температурных градиентов туловища и конечностей [Кореневская Е. И. и др._# 1971; Саатов М.С., 1974; Гохблит И. И., Корниенко И.А., 1978]. Сниженная температура среды через раздражение рецепторов кожи и легких может стимулировать центры иннервации скелетных мышц и способствовать возникновению так называемого терморегуляционного мышечного тонуса. Как представлены адаптивные механизмы поддержания постоянной температуры тела у взрослого и растущего организма? Существенное значение в терморегуляции как у взрослых, так и у детей принадлежит скелетной мускулатуре. Однако в детском возрасте значение скелетной мускулатуры в качестве фактора теплопродукции меньше, чем у взрослых, поскольку у взрослых больше масса мускулатуры. Она составляет 40 %, в то время как у детей – на 10 % меньше. Большая роль в теплопродукции отводится печени, кишечнику, причем тем большая, чем меньше возраст ребенка. Хорошо известно, что сокращение мышцы сопровождается освобождением тепла. Однако химическая терморегуляция может проявляться и при отсутствии сократительной деятельности мышц. Это явление получило название «химический тонус», «бездрожевой», «несократительный термогенез». В настоящее время показано, что функциональная система терморегуляции включает в себя корковый и гипоталамический отделы мозга [Hemingway А., 1963]. Закаливание изменяет в целом деятельность нервной системы и эндокринного аппарата, приводит к формированию новых условных рефлексов [Минх А. А., 1980].

Как уже было сказано, начальные стадии адаптации к холоду обязаны усилению теплообразования за счет возрастания мышечной активности. Далее дрожевая активность меняется на несократительный термогенез, связанный с возникновением свободного окисления.

Таким образом, если на уровне целостного организм адаптация к холоду вызывает возбуждение симпатического отдела нервной системы, то на уровне клетки адаптивные изменения приводят к увеличению свободного окисления. Это ведет к падению концентрации макроэргов, увеличению потенциала фосфорилирования, мобилизации гликолиза, что в конечном итоге направлено на увеличение активности генетического аппарата клеток и на увеличение количества митохондрий [Меерсон Ф. 3., 1973]. Адаптация к низкой температуре среды предполагает не только увеличение теплопродукции, что обеспечило бы растущему организму выживание, но и сохранение или увеличение рабочих возможностей организма в среде. Иными словами, адаптация к холоду предполагает высокий уровень разобщения окисления и фосфорилирования – возрастание мощности системы разобщения.

Установлено, что адаптация к холоду в раннем постнатальном возрасте может привести к увеличению рабочих возможностей сердечно-сосудистой системы. При этом возрастает содержание миоглобина как в сердце, так и в скелетных мышцах [Празников В. П., 1972]. Во время адаптации взрослого организма к холоду происходит увеличение концентрации катехоламинов и, в частности, норадреналина в плазме крови и моче. Чувствительность организма к адреналину и норадреналину во время адаптации к холоду существенно возрастает и становится большей, чем у неадаптированных к холоду животных [Меерсон Ф. 3., Гомазков О. А., 1970]. Еще большая чувствительность к холоду имела место у животных раннего возраста. При фармакологическом выведении катехоламинов из тканей и крови у животных раннего возраста происходит резкое снижение адаптивной устойчивости к холоду.

Адаптация детского организма к сниженной температуре среды в целях увеличения устойчивости, резистентности по отношению к переохлаждению и возникновению заболеваний может быть рассмотрена на примере временных холодовых экспозиций, а также на «модели» адаптации детей к условиям Севера. При этом имеется в виду изыскание оптимальных условий проведения различных приемов закаливания в условиях средней полосы и Севера. С другой стороны, адаптация детей к Европейскому и Азиатскому Северу вскрывает те факторы риска, которые могут встретиться при чрезмерной адаптации, при чрезмерном закаливании ребенка к холоду в средней полосе или даже на юге. Чрезмерная адаптация ведет, как правило, к «полому» возможностей сопротивления организма к ряду средовых воздействий и возникновению заболеваний.

Адаптация детей к условиям Севера

Климат Заполярья, особенно районов Крайнего Севера, является неблагоприятным для взрослых и детей. Это связано со значительными перепадами температур, влажности, повышенной радиационной и магнитной активностью. Наиболее суровыми являются климатические условия Азиатского Севера. Так, среднегодовая температура воздуха в центральных районах Таймыра (район Норильска) составляет -12 °C. Скорость ветра доходит до 28–31 м/с. Продолжительность полярной ночи – 56 суток, полярного дня – 78 суток. Снежный покров держится 240–250 дней. Число дней с температурой -30 °C составляет 85 в году.

Исследователи, изучавшие особенности жизнедеятельности ребенка в Заполярье [Рапопорт Ж.Ж., 1975,1979, и др.], показали, что в условиях Севера происходит увеличение энерготрат целостного организма ребенка как одно из проявлений катаболических реакций на холод. В частности, возрастает потребление кислорода у детей на Севере. При этом существенно увеличивается активность сердечно-сосудистой и дыхательной систем, обеспечивающих деятельность жизненно важных функций в поддержании высокого уровня метаболизма, необходимого в условиях адаптации к низкой температуре среды. Показано, что в период полярной ночи минутный объем дыхания увеличивается на 20–30 % [Авцын А. П., Марачев А. Г., 1975]. Жизненная емкость легких у детей Норильска отчетливо превышала таковую у детей Красноярска и Кишинева [Криворучко Т.С., 1976]. Помимо сугубо физиологических изменений у детей Севера восточной части России (Магадан, Анадырь) выявлены морфологические изменения в легких. Они заключаются в увеличении альвеолярной поверхности, расширении и некотором укорочении капиллярных сегментов, повышении кровенаполнения легких [Авцын А. П, 1972]. Данные изменения носят адаптивный характер морфологической перестройки легких, напоминающей адаптацию к гипоксии в горах.

Величина минутного объема сердца у детей Норильска и Дудинки превосходила таковой показатель у детей Красноярска [Рапопорт Ж.Ж., 1979]. Установлено и увеличение кислородной емкости крови у лиц, приезжающих на постоянное жительство в Заполярье, в том числе и детей [Неверова Н.П., 1972; Рапопорт Ж.Ж., 1979].

Вместе с тем у детей, адаптирующихся к холоду, также, как и при других видах адаптации, имеет место разобщение между показателями роста и развития. Происходит увеличение ряда показателей развития, в частности, связанных с кислородообеспечением тканей – сердечно-сосудистой и дыхательной систем, кислородной емкости крови. Снижение темпов роста – снижение антропометрических показателей, удлинение сроков наступления полового созревания. При чрезмерных, а подчас и экстремальных, условиях жизни на Крайнем Севере к этим показателям разобщения роста и развития могут добавляться и другие негативные явления, связанные со снижением иммунобиологической резистентности: снижение как неспецифического, так и специфического иммунитета. При этом падают показатели фагоцитоза, титра комплемента, клеточного иммунитета, снижается количество IgA и IgB [Рапопорт Ж.Ж., 1979].

В исследованиях Л.Е. Панина (1978) показано, что при адаптации человека к условиям Заполярья происходит повышение содержания стероидных гормонов, катехоламинов, что сопряжено с возрастанием свободных жирных кислот, а нарастание уровня 11-ОКС ведет к увеличению и других липидных фракций. Помимо этого, отмечено также снижение уровня сахара в крови ниже допустимых границ без каких-либо признаков гипогликемии. Однако соответствующие изменения гормонального, липидного и энергетического обмена у детей имеют свои особенности. При длительной адаптации человека к условиям Севера происходит сдвиг липопротеидного спектра в сторону увеличения 1_-фракций липопротеинов. При этом увеличивается содержание липопротеинов очень низкой плотности.

В состоянии покоя у человека при адаптации кусловиям Севера обнаружена существенная утилизация свободных жирных кислот, особенно после дозированной скелетномышечной нагрузки. В этой связи и происходит сдвиг липопротеидного спектра в сторону липопротеидов высокой плотности. Наряду с увеличением липидного обмена, при адаптации кусловиям Севера, наблюдается торможение углеводного обмена (ингибирование гексокиназы). При этом возникает дефицит водорастворимых витаминов В₁ и В₂, что, однако, не сопровождается развитием типичной клинической картины гиповитаминоза.

Отличительной особенностью жирового и энергетического обмена детей-аборигенов является то, что у них выявлено низкое содержание липидов в крови, причем низкий уровень липидных фракций коррелировал с низким уровнем 11-ОКС в крови. Однако содержание молочной кислоты у них в крови более чем в 1,5 раза выше, чем у взрослых. Торможение превращения глюкозы по гликолитическому пути может быть связано с повышением продукции глюкокортикоидов, обусловливающих ингибирование гексокиназы.

Полноценная адаптация взрослого населения и детей невозможна без восполнения тех ингредиентов, которые тратятся. Как показали исследования, взрослое население, в особенности аборигены, с этой целью употребляют в пищу мясо северного оленя, которое содержит весь спектр жиров, белков, витаминов, микроэлементов и восполняет все те траты, которые имеют место при адаптации. В детских дошкольных учреждениях Норильска калорийность пищи увеличивают на 15–20 % по сравнению с теми нормами, которые приняты для средней полосы страны [Сендек Г. В., 1970].

Вместе с тем у детей Заполярья существенно выше содержание гликогена в нейтрофильных гранулоцитах по сравнению с детьми Красноярска [Рапопорт Ж.Ж., 1979]. В целом у детей Заполярья отмечено повышение удельного веса анаэробного гликолиза и нарастание соответственно количества перекиси водорода. Вместе с тем количество пероксидазы у них не увеличено, что свидетельствует о недостаточной выраженности адаптивных механизмов.

Таким образом, адаптация организма к холоду приводит к интенсификации всех видов обменных реакций.

Сезонные ритмы и закаливание детского организма

Закаливание организма – целенаправленное увеличение резистентности и сопротивляемости организма к средовым факторам – оправдано в связи с необходимостью снижения заболеваемости детей, прежде всего, инфекционными болезнями. Хорошо известно, что заболеваемость детскими инфекциями не одинакова в различные сезоны года: она меньше в летнее время и увеличивается к зимнему и началу весеннего периодов. При этом снижается иммунобиологическая сопротивляемость. И. Г. Баташова (1972) показала, что у детей ясельного возраста в различные сезоны представлены неодинаковые показатели неспецифического иммунитета. Так, если количество лейкоцитов летом у детей было 11 10⁹/л, осенью – 10 • 10⁹/л, то зимой – 10,4 • 10⁹/л; содержание гемоглобина летом составляло 125,6 г/л, осенью – 124,7 г/л, зимой – 122,4 г/л; нейтрофильный показатель (индекс Ш.Д. Мошковского) летом – 12,06; осенью – 10,48; зимой – 9,4. Аналогичные изменения представлены не только у детей, но и у взрослых.

Приведенное выше свидетельствует о том, что в зимний период в связи с уменьшенной освещенностью, снижением температуры среды происходит падение адаптивных возможностей организма. Именно поэтому в зимний период времени особенно нельзя прекращать закаливающие мероприятия.

Весной по сравнению с осенью на 15 % уменьшается количество детей с нормальными показателями функционального состояния сердечно-сосудистой системы: в 2 раза увеличивается число детей со сниженным содержанием гемоглобина, в 2 раза чаще, чем осенью, встречается замедленная скорость оседания эритроцитов, свидетельствующая о гипореактивном состоянии организма [Бережков Л.Ф., Дубинская И.Д., 1979].

С чем связана подобная периодичность? При рассмотрении этого важного вопроса целесообразно обратиться к «модели» адаптации детей к климату Заполярья, а именно к той географической зоне, в которой представлены наиболее контрастно сезонные изменения: увеличение отрицательных температур, изменение фотопериодичности и возрастание количества магнитных бурь в зимний период года. Аналогичные изменения представлены и в других географических зонах, однако они выражены меньше, а потому и реакция детского организма в этих условиях изменяется меньше по сравнению с тем, что имеет место в Заполярье.

Сезонные изменения роста и развития детей в условиях климата Заполярья отражают те особенности, которые представлены в целом при адаптации детей к условиям Севера. К началу зимы, а также в весенний период имеет место разобщение роста и развития детей – снижение весовых и линейных размеров детей едва ли не во всех возрастных категориях и увеличение параметров развития, в особенности тех систем, которые связаны с кислородообеспечивающей функцией организма. При этом происходит возрастание минутного объема кровообращения и минутного объема дыхания в целом на 20–30 % [Кононов А.С., 1972; Авцын А. П., Марачев А. Г., 1975, и др.]. Время появления первых менструаций также существенно зависит от времени года. В зоне умеренного климата первая менструация чаще наступает в пределах от июня по сентябрь. В Заполярье данная тенденция еще более закрепляется как у коренного, так и у «пришлого» населения: первые менструации у женщин возникают именно в летние месяцы.

К зимнему периоду уменьшается количество эритроцитов, гемоглобина, увеличивается средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах.

В летний период года у детей Заполярья количество витамина С в крови находится в пределах возрастной нормы (0,013 г/л), но к зиме содержание витамина С уменьшается (0,0054 г/л), особенно весной (0,0042 г/л). Весной и в начале лета, когда гиповитаминоз С особенно распространен у детей, могут отмечаться астенические явления – повышенная утомляемость, вялость, геморрагии. Содержание натрия в эритроцитах весной увеличено, а концентрация калия в плазме зимой существенно выше. Это свидетельствует о нарушении адаптивных реакций организма ребенка к экстремальным воздействиям. Вот почему особое внимание в питании детей дошкольного возраста Заполярья обращается на наличие в рационе свежих овощей (картофель, капуста, свекла). В целях восполнения недостающих в продуктах витаминов в течение круглого года проводится витаминизация 3-го блюда аскорбиновой кислотой из расчета 0,05 г на одного ребенка. Помимо этого, дети систематически получают и витамины группы В, витамин D [Сендек Г. В., 1970].

Таким образом, при адаптации детей к сниженной температуре среды, низкой общей и ультрафиолетовой освещенности, к гиподинамии, которые возникают именно в осенне-зимний период года, происходит снижение деятельности различных функциональных систем, в связи с чем увеличивается заболеваемость детей. Эти данные свидетельствуют о необходимости проведения закаливаний во все сезоны года, но в особенности систематически в осенне-зимний период.

Терморегуляция у детей раннего возраста

Уже новорожденные дети способны отвечать увеличением теплопродукции на снижение температуры окружающей среды. Снижение температуры ниже термоиндифферентной зоны у новорожденных детей приводит к возрастанию теплопродукции на 50 % (с 9,7 до 14,5 мл/кг в 1 минуту), измеряемой по величине потребления кислорода на единицу массы тела.

Весьма важной качественной особенностью терморегуляции детей раннего возраста по сравнению с более взрослыми детьми является то, что при снижении температуры кожи ребенка в период новорожденности на 2 °C, теплопродукция возрастает в 2 раза (с 2 до 4 ккал/кг в час). Такой же уровень теплопродукции у взрослых достигается при снижении кожной температуры на 14 °C. Термоиндифферентная зона для новорожденных детей, а именно та температура внешней среды, при которой теплопродукция не увеличивается, составляет 33 °C [Корниенко И. А., 1969; Bruck К. et ак, 1970]. Расчеты А.С. Блудорова (1954) показали, что в условиях комнатного режима (20 °C) термоиндифферентная температура для новорожденного ребенка будет достигнута, если одевать ребенка в обычную одежду – пеленку и кофточку. При этой температуре окружающей среды количество вырабатываемого организмом тепла примерно равно количеству тепла, отдаваемого телом. В этих условиях определяется и минимум теплопродукции.

Регуляция температуры тела в указанных границах температур внешней среды осуществляется либо путем вазомоторных реакций, т. е. с помощью физической терморегуляции, либо с помощью несократительного термогенеза, в частности, активности бурой жировой ткани.

При возрастании температуры среды выше термоиндифферентной зоны теплопродукция начинает превышать возможности теплоотдачи и неминуемо возникает перегрев организма. При адаптации к повышенной температуре обычно происходит снижение метаболизма и теплопродукции. При температуре среды выше 37 °C теплоотдача через теплопроводность и излучение полностью прекращается и продолжает функционировать только теплоотдача через потоотделение. Теплоотдача через испарение происходит потому, что по мере повышения внешней температуры влагоемкость воздуха увеличивается, причем чем суше воздух, тем интенсивней происходит испарение. При 38 °C и 20 % влажности воздуха, при умеренном ветре (3,5 м/с) условия для теплоотдачи аналогичны тем, какие имеют место при 26 °C, 100 % влажности и отсутствии ветра.

Значение этих данных в особенности важно потому, что в раннем возрасте в силу высокого потоотделения необходимо предусмотреть рациональную одежду, т. е. не одевать детей слишком тепло. При этом в связи с возрастанием температуры пододеяльного пространства или температуры между одеждой и кожей ребенка и в силу высокой влажности от потоотделения существует опасность перегревания. При снижении температуры среды ниже термоиндифферентной зоны теплоотдача происходит главным образом путем конвекции, т. е. для обогревания «омывающего» организм воздуха. Величина теплоотдачи через конвекцию зависит не только от внешней температуры, но и от скорости движения воздуха.

Характер терморегуляции у детей в раннем возрасте определяется рядом особенностей. Важнейшей из них является большая относительная поверхность тела ребенка (отношение поверхности к массе). С этим связана большая удельная теплоотдача организма. Для обеспечения постоянной температуры тела у детей раннего возраста теплопродукция превышает таковую у взрослых. В первые месяцы до полугодовалого возраста она увеличивается с 2 506,48-2910,7 кДж (600–700 ккал/м²) до 4186,8 кДж (1000 ккал/м²) в минуту. Затем, в связи с ростом организма и уменьшением относительной поверхности тела, энергозатраты снижаются и достигают у взрослых 2 506,48-2721,42 кДж (600–650 ккал/м²).

В связи с большой относительной поверхностью тела и более напряженной терморегуляцией границы термоиндифферентной зоны в раннем возрасте сдвигаются в сторону более высоких температур и составляют от 19 до 24 °C.

У детей первого года жизни не реализуется асимметричное течение термовосстановительных процессов после проб с охлаждением. Скорость восстановления температуры до исходной величины после стандартного охлаждения лба, спины, конечностей имеет одно и то же значение [Маршак М.Е., 1965]. С возрастом на различных участках тела скорость термовосстановительных процессов после охлаждения становится неодинаковой. Там, где поверхность тела закрыта одеждой и обувью, время восстановления увеличено, а охлаждение любой незаполненной части организма может привести к возникновению болезни [Койранский Б. Б., 1966].

На протяжении первого полугодия жизни у детей возрастает теплопродукция почти в 2 раза, несмотря на снижение относительной поверхности тела. Какие же механизмы обеспечивают нормализацию температуры тела ребенка? Установлено, что на первом году жизни происходит возрастание потоотделения, что увеличивает теплоотдачу. Вместе с тем уровень теплопродукции организма первого года жизни перекрывает возможности теплоотдачи испарением влаги, в связи с чем в годовалом возрасте происходит избыток теплопродукции по сравнению с месячными детьми. Этот избыток теплопродукции дает годовалым детям более надежный уровень терморегуляции при снижении температуры среды, что сдвигает его термоиндифферентную зону в область более низких температур.

По мере роста ребенка и уменьшения величины его относительной поверхности тела уменьшается величина относительной теплоотдачи. При этом снижается уровень теплоотдачи через теплопроводность и излучение. Об этом свидетельствуют исследования А. С. Блудорова (1954), в которых показано, что кожная температура на голени у детей уменьшается к годовалому возрасту на 2–3 °C. Существенное значение при этом имеют и морфологические изменения кожных сосудов. У новорожденных имеется нежная, слабо выраженная сеть из мелковолокнистых, довольно равномерно расположенных капилляров. Ко второму полугодию капиллярная сеть претерпевает ряд морфологических изменений – появляются все более и более изолированные капиллярные петли, которые, вытягиваясь, располагаются перпендикулярно к сосочковой зоне кожи.

Поверхностное расположение обильно наполненной кровью густой капиллярной сети, придающее своеобразную красноватую окраску коже детей первых недель жизни, обеспечивает более высокую температуру их кожи по сравнению с таковой у детей старшего возраста, имеющих менее густую сеть кожных капилляров.

Чрезмерно высокая или низкая влажность помещений, в которых растет и развивается ребенок, пагубно влияет на его состояние здоровья, вызывая заболевания дыхательных путей как при увеличении влажности выше 70 %, так и при снижении ее ниже 40 %. Понижение влажности приводит к возникновению ринита, что связано с сухостью слизистой носоглотки и снижением в связи с этим ее бактерицидных свойств.

У детей раннего возраста испарение воды в расчете на 1 кг массы тела в 2–3 раза выше, в связи с чем изменение влажности внешней среды оказывает большее значение на терморегуляцию ребенка, чем взрослого. Установлено, что для новорожденных детей границы нормальной влажности находятся в пределах от 70 до 50 %.

По мере роста и развития влажность увеличивается в связи с увеличением потоотделения. Для детей 10–12 месяцев влажность должна соответствовать 65–40 %.

А.С. Блудоровым представлены физиологически обоснованные рекомендации прогулок и сна детей первого года жизни при низкой температуре воздуха в средней полосе России в зимний период года. Были проведены исследования, в которых выявлялись терморегуляционные рефлексы у детей на первом году жизни, одетых в теплое одеяло во время пребывания на открытом воздухе зимой. Температура кожи голени при понижении температуры окружающей среды до 0 °C в соответствии с увеличением теплоотдачи постепенно снижается и становится не ниже 34,3 °C. Эта температура соответствует верхней границе для термоиндифферентной зоны. При дальнейшем снижении температуры воздуха температура кожи ребенка начинает повышаться. Так, при температуре от -2 до -3 °C у детей 4–6 месяцев она увеличивается на 1,3 °C. Однако чем меньше возраст ребенка, тем меньше увеличивается температура кожи при снижении температуры среды. Так, у детей 3-4-х месяцев это увеличение составляет 1,1 °C.

Морозный воздух, воздействуя на рецепторы слизистой поверхности верхних дыхательных путей и открытые части кожи лица, рефлекторно вызывает интенсивное повышение теплопродукции. Но интенсификации теплоотдачи при этом не происходит в связи с достаточной теплоизоляцией – дети были тепло одеты. Раздельное охлаждение только лица ребенка и вдыхание холодного воздуха в условиях обычной комнатной температуры приводили к аналогичным результатам.

Таким образом, уже у детей раннего возраста выявлены терморегуляционные рефлексы при пребывании на открытом воздухе зимой, направленные на поддержание постоянной температуры тела. Существенное охлаждение организма, как правило, приводит к возникновению различных заболеваний, ранее называвшихся простудными. Было установлено, что охлаждение ведет к снижению резистентности, сопротивляемости организма, что может способствовать возникновению инфекционного процесса.

Исследования, проведенные В. А. Лихтенштейном (1967) в распознавании температурной топографии тела взрослых и детей в нормальных условиях среды и при действии неблагоприятных факторов, показали, что возникновение простуды может быть связано не только с общим охлаждением тела, но и с возникновением резкого температурного контраста между охлаждаемым участком и остальной поверхностью тела. Причем в раннем возрасте подобные изменения возникают при меньшей степени температурных воздействий на отдельные участки тела ребенка, нежели у взрослых.

Снижение сопротивляемости к инфекции у детей может быть связано и со стрессовой реакцией, возникающей, например, при поступлении ребенка в детский сад [Студеникин М.Я., Макаренко Ю.А. и др., 1979; Тонкова-Ямпольская Р. В., 1980]. В этой связи предварительное закаливание и увеличение адаптивных возможностей ребенка, очевидно, может быть определенным профилактическим фактором.

Совершенствование терморегуляционных рефлексов имеет существенное значение для закаливания. Охлаждение отдельных частей тела рефлекторно может вызвать терморегуляционные реакции во всем организме. Охлаждение даже ограниченных участков кожи ведет к появлению рефлекторных реакций в других частях тела, не подвергавшихся охлаждению. Так, при охлаждении стоп происходит нарушение кровообращения в слизистой оболочке носа и верхних дыхательных путей. При адаптации к повторным холодовым воздействиям (дозированное охлаждение стоп) в течение 2-3-х недель устойчивость организма к охлаждению повышается, и нарушений кровообращения в слизистых оболочках носа и зева не отмечается.

Установлено, что при систематическом охлаждении стоп холодной водой, в начале исследования температура слизистой оболочки носа понижалась на 0,1–1,8 °C. После 2-х месячной адаптации детей снижения температуры слизистой оболочки не отмечалось, в то время как в контрольной группе охлаждение стоп водой вызывало изменение сосудистой реакции слизистой оболочки носа на протяжении всего периода наблюдения.

У закаленных взрослых людей при достаточно сильном, но не чрезмерном охлаждении, не происходит сужения сосудов, а усиленная отдача тепла компенсируется увеличенным теплообразованием. В других случаях кровеносные сосуды не остаются все время суженными, но периодически меняют свой просвет (так называемая игра сосудов). Кожа, побледневшая при сужении сосудов, через некоторое время, вследствие увеличенного притока крови, снова розовеет благодаря повторному расширению последних, несмотря на продолжающееся охлаждение. Подобные изменения просвета сосудов служат защитой от обморожения, которое может наступить при длительном действии холода. Однако аналогичных изменений сосудистых реакций у детей дошкольного возраста в литературе не описано.

Обычные методы закаливания детей предусматривают процедуры, все увеличивающейся интенсивности и продолжительности. При этом воздушные и водные процедуры проводят с физическими нагрузками. В тех случаях, когда используют водные процедуры, короткие по времени (20–30 секунд), но резкие по перепадам температур (10–15 °C) между телом и водой, необходимо обязательное растирание кожи до потепления, массаж, а также гимнастические упражнения.

Б. Б. Койранский (1966) считает, что при резких холодовых раздражениях возбуждающее действие холода превалирует над тормозным. Иными словами, рецепторный аппарат охлаждаемой части тела трансформирует воспринятые воздействия в нервный процесс, благодаря которому защитные и приспособительные системы организма предохраняют его от переохлаждения. Слабое раздражение в состоянии привести в возбуждение рецепторный аппарат. Именно поэтому традиционная практика закаливания заключается в тренировке все более резкими и интенсивными холодовыми воздействиями.

Многие исследователи считают, что главной причиной возникновения простудных заболеваний является не сильное и резкое действие холода, а замедленное и слабое охлаждение части кожной поверхности. У здорового, незакаленного человека восстановление температуры после различных по времени и силе холодовых воздействии протекает неодинаково, что зависит от того, с какой скоростью и интенсивностью происходит охлаждение (чем медленнее, тем длительнее термовосстановление). Короткие, но резкие перепады температур (10–15 °C) приводят к быстрому восстановлению температуры охлажденного участка. Такие же короткие, но слабые (2–4 °C) холодовые воздействия вызывают еще более ускоренное восстановление. Приведенная особенность термовосстановления является отражением известного правила Г. В. Фольборта: чем быстрее осуществляются материальные траты органа, системы или организма при деятельности, тем скорее протекают восстановительные процессы в них.

В том случае, если происходит тренировка организма к коротким, но резким перепадам температур, вырабатывается устойчивость к ним. Однако к замедленным холодовым раздражениям толерантность в этих случаях не возникала. Для создания адаптивной устойчивости организма к различным охлаждениям тренировка должна производиться к возможно более широкому диапазону перепадов температур по времени и силе воздействия [Подшибякин А. К. и др., 1982].

Проблема закаливания в широком смысле не ограничивается адаптацией организма к холоду и физическим нагрузкам. Установлено, что физиологический механизм адаптации связан с возникновением состояния гипоксии. Вместе с тем существуют и определенные специфические особенности адаптации к холоду, физическим нагрузкам и высокогорной гипоксии. Вот почему исследования, посвященные адаптации развивающегося организма к высокогорной гипоксии, не менее важны для понимания механизмов закаливания, чем собственно закаливание к холоду и физическим нагрузкам. Основной особенностью долгосрочной адаптации к высокогорной гипоксии у детей является возрастание активности системы, обеспечивающей транспорт кислорода, аналогично тому, что имеет место при адаптации к холоду и скелетно- мышечной активности. При этом увеличиваются показатели кислородной емкости эритроцитов, плазмы и рабочие возможности легких и сердца.

Вместе с тем при чрезмерной адаптации к гипоксии (длительность пребывания либо большая высота) возникают и негативные изменения в организме. Они связаны с задержкой роста, снижением массы тела и внутренних органов, нарушением их функции [Миклашевская Н.Н. и др., 1972; Празников В. П, 1972]. Возникает несбалансированное развитие функциональных систем (см. гл. 5).

Границы оптимальных воздействий на организм в ранние возрастные периоды весьма малы и обусловлены незначительными адаптивными возможностями в начальные периоды онтогенеза. Вот почему в литературе представлено столь большое количество негативных результатов адаптации к различным средовым воздействиям, в том числе и гипоксии организма на ранних этапах развития. Вместе с тем изыскание оптимального воздействия, оптимальных величин дозирования трех важнейших средовых факторов может привести к увеличению адаптивных возможностей развивающегося ребенка, а именно того, что вкладывается в понятие «закаливание», т. е. увеличение резистентности, сопротивляемости организма.

С чем же связаны снижение весовых характеристик органов, уменьшение количества клеток в печени, почках и других органах? При неоптимальной адаптации к гипоксии, холоду или физическим нагрузкам в результате дефицита макроэргов происходит разрушение структур тканей. Спектр этих разрушений различен в зависимости от степени гипоксии или физической нагрузки – от гидролиза и набухания клеток – до разрушения крист митохондрий или полного разрушения клеток.

Двигательные реакции у детей раннего возраста

Двигательная активность и взрослых, и детей является мощным фактором в закаливании и предупреждении заболеваний. Уже на протяжении длительного времени ее используют для организованного и научно обоснованного закаливания детей, начиная с самого раннего возраста [Сперанский Г. Н., Заблудовская Е. Д., 1974; Осокина Т. И., 1978]. Создание и дальнейшее совершенствование физиологически обоснованных методов закаливания возможны только на основании знаний о становлении и преобразовании активности скелетной мускулатуры у детей, о ее роли в механизмах закаливания ребенка.

Установлено, что в раннем постнатальном возрасте у детей осуществляется достаточно большое количество двигательных реакций – локомоторных движений типа ползания, периодически возникают движения типа вздрагиваний. Движения типа вздрагиваний являются совершенно естественными двигательными реакциями ребенка в раннем возрасте. У детей первых 3-х месяцев они представлены как во время бодрствования, так и во время сна, причем во время сна занимают едва ли не 80 % его времени [Вахрамеева И. А., 1980]. В постнатальном периоде у детей быстрые фазические двигательные реакции не осуществляют функцию передвижения в пространстве. Исследования показали, что они реализуются в связи с образованием эпизодического и обратимого состояния гипоксемии. В этом возрасте как во время бодрствования, так и в состоянии сна реализуется так называемое периодическое дыхание, аналогичное дыханию Чейна – Стокса, меняющееся как по амплитуде, так и по частоте. Двигательные реакции возникают при урежении и частоты, и амплитуды дыхательных движений, когда можно определить состояние гипоксемии. При этом насыщение крови кислородом уменьшается на 2–3%. Образующееся состояние гипоксемии, являющееся раздражителем хеморецепторов синокаротидной и сердечно-аортальной зон, приводит к возникновению афферентной импульсации. Последняя адресуется в ствол мозга и вызывает осуществление двигательной активности. Во время обобщенной двигательной реакции в нее вовлекается и дыхательная мускулатура, в результате чего глубина и частота дыхания увеличиваются и состояние гипоксемии проходит.

Конец ознакомительного фрагмента.