Главная Обратная связь

Дисциплины:






Модуль 3. Обмен энергии и терморегуляция на разных возрастных группах



 

3.1. Обмен энергии

 

Обмен веществ и энергии.Одна из основных функций организ­ма — обмен веществ и энергии с окружающей средой, т.е. непрерыв­ные процессы поступления в организм необходимых для его жизни веществ и выделения из него продуктов распада. В клетках и тканях организма постоянно идут процессы синтеза одних веществ и разру­шения других, сопровождающиеся поглощением или выделением энергии. Единство этих противоположных процессов показывает неразрывную связь организма и внешней среды.

Данный всеобщий процесс — одна из важнейших качественных особенностей живой природы и основная функция живого организма, с прекращением которой заканчивается жизнь. Сложные процессы развития ребенка происходят за счет постоянно протекающего в ор­ганизме процесса обмена веществ и энергии.

Обмен веществ (метаболизм) обеспечивает жизнедеятельность организма при взаимосвязи с внешней средой (рис. 12). Потребляя пищу и кислород, организм использует эти вещества для получения энергии, которую затем выделяет в окружающую среду в виде тепла или тратит на механические перемещения предметов или частей собственного тела. Суммарное потребление энергии организмом должно быть равно суммарному количеству энергии, которое выделя­ется им в процессе жизнедеятельности. В растущем организме неболь­шая доля энергии (5 —7 %) аккумулируется в виде новых структур, молекул, клеток, и поэтому такой организм выделяет в окружающий мир чуть меньше энергии, чем потребляет.

Метаболизм — основное условие жизни, включающий два разно­направленных процесса: анаболизм и катаболизм. Анаболизм, основу которого составляют процессы ассимиляции, обеспечивает рост, раз­витие, обновление биологических структур. В основе катаболизма лежат процессы диссимиляции, т.е. расщепление сложных молекул пищевых белков, жиров и углеводов до простых веществ с выделением энергии, необходимой для обеспечения всех процессов жизнедеятель­ности. Движущей силой жизнедеятельности служит катаболизм.

Процессы ассимиляции и диссимиляции в здоровом взрослом организме находятся в динамическом равновесии.

Катаболизм: Анаболизм:

диссимиляция, энергетический ассимиляция, пластический

обмен —распад, расщепление Метаболизм обмен —синтез

органических веществ органических веществ

 

Животные и растительные Строение и рост организма

белки, жиры, углеводы и Н20

 

Распад органических веществ

для получения энергии

 

Энергия АТФ используется

для всех жизненных процессов

Н20 Продукты Синтез органических веществ,

распада свойственных человеку,

с поглощением энергии

Рис. 12. Обмен веществ и энергии в организме



 

В детстве, когда происходит усиленный рост, преобладают процессы ассимиляции, в старости — процессы диссимиляции. Эта закономерность может на­рушаться в результате различных заболеваний и действия других экстремальных факторов окружающей среды.

Чем младше ребенок, тем интенсивнее обмен веществ, т.е. тем больше вырабатывается энергии и синтезируется белка, которые за­трачиваются на процессы роста и развития. Так, основной обмен детей 7 лет в 2 —2,5 раза интенсивнее основного обмена взрослого. Вместе с тем в детском и подростковом возрасте в связи с несовер­шенством нервной и эндокринной (гормональной) систем снижает­ся возможность растущего организма адаптироваться к изменяю­щейся внешней среде. Обмен веществ тесно связан с превращением энергии.

Единственный источник энергии для живого организма — хими­ческий процесс биологического окисления белков, жиров и углеводов. Если организм на некоторое время лишен пищи, то его жизнедея­тельность поддерживается за счет окисления накопленных заранее резервов углеводов (в печени и мышцах), жиров (жировая ткань), а также белков (мышечная ткань). В этом случае главным является достаточное энергоснабжение нервных клеток, от которых зависит управление всеми функциями организма. Гибель нервной системы означает гибель организма. Кроме того, энергия необходима клеткам организма для совершения внешней работы: мышечного сокращения и секреторной деятельности.

Химический процесс биологического окисления не отличается от процесса горения, однако протекает медленнее, что имеет глубокий биологический смысл, позволяя организму максимально полно ис­пользовать энергию, заключенную в химических связях окисляемых веществ. В процессе биологического окисления энергия химических связей питательных веществ (углеводов, белков, жиров) преобразует­ся в энергию других химических связей. В организме человека таким веществом, в химической структуре которого имеются связи, выпол­няющие функцию накопителей энергии, является аденозинтрифос-форная кислота (АТФ). Эти энергетические связи молекул АТФ легко разрушаются при разнообразных внутриклеточных реакциях, а энер­гия их не рассеивается в пространстве, а используется на движение или химическое взаимодействие молекул. Именно поэтому молекулы АТФ выполняют в клетке функцию накопителя энергии. При этом следует заметить, что крупные размеры молекулы АТФ не позволяют ей проходить через клеточную мембрану, поэтому каждая клетка син­тезирует АТФ самостоятельно в тех количествах, которые необходимы ей для выполнения своих функций.

Углеводы — составная часть питательных веществ, именно они используются в организме для производства энергии. Процессы пер­вичного окисления глюкозы осуществляются непосредственно в ци­топлазме клетки, где расположены ферментные комплексы, благода­ря которым молекула глюкозы частично разрушается, а освободивша­яся энергия запасается в виде АТФ. Этот процесс носит название анаэробного (бескислородного) гликолиза. Он протекает во всех клетках организма, и в результате этой реакции из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы пировиноградной кислоты и две молекулы АТФ. Гликолиз — быстрый, но малоэффективный процесс, поскольку пировиноградная кислота содержит в себе еще много по­тенциальной химической энергии, но для ее дальнейшего окисления необходимы специальные ферменты и кислород. Образовавшаяся в клетке после завершения гликолиза пировиноградная кислота пре­вращается в молочную кислоту, которая порой в весьма больших ко­личествах выходит в кровь, нарушая гомеостаз, и организму прихо­дится включать процессы саморегуляции для нормализации констан­ты кислотного состава крови.

Процесс дальнейшего окисления пировиноградной кислоты про­исходит во многих клетках, в которых содержатся специальные орга-неллы — митохондрии и где процесс окисления протекает с участием кислорода — аэробный гликолиз. Каждая молекула пировиноградной кислоты, пройдя полный цикл окисления в митохондрии, позволяет получить 17 молекул АТФ. В результате этих двух стадий окисления — анаэробного и аэробного гликолиза — одна молекула глюкозы обес­печивает клетку 36 молекулами АТФ. В процесс митохондриального окисления могут включаться также жирные кислоты и аминокислоты, т. е. составляющие белков и жиров, иными словами, энергетика клет­ки не зависит оттого, какими продуктами питается организм.

Разные ткани обладают различной насыщенностью митохондри­ями. Меньше всего их в костях и белом жире, больше всего — в буром жире, печени, почках, нервных клетках. В мышцах невысокая кон­центрация митохондрий, но они самая массивная ткань организма, поэтому именно потребности мышц определяют интенсивность про­цессов энергетического обмена. Для развивающегося организма важ­ной статьей энергозатрат является собственно рост и развитие.

Энергетический обмен представляет собой наиболее интеграль­ную функцию организма. Деятельность любого органа, любая функ­циональная активность неминуемо отражается на энергетическом метаболизме, поскольку по закону сохранения, не имеющему исклю­чений, любой акт, связанный с преобразованием вещества, сопро­вождается расходованием энергии.

Энергозатраты организма складываются из двух частей — основно­го и рабочего обмена. Энергетические затраты, идущие на поддержание жизни организма в покое, называются основным обменом, а энергети­ческие затраты, идущие на процессы его жизнедеятельности (передви­жение в пространстве, выполнение работы и т.д.), — рабочим обменом. Соотношение между этими частями определяется этапом индивидуаль­ного развития и конкретными условиями среды обитания.

Основной обмен отражает минимальный уровень расхода энергии для поддержания жизнедеятельности организма. Минимальная по­требность организма в энергии существует даже в условиях полного покоя (например, спокойного сна), когда на организм никакие акти­вирующие факторы не действуют, но необходимо поддержание опре­деленной активности головного мозга и желез внутренней секреции, печени и желудочно-кишечного тракта, сердца и сосудов, дыхательных мышц и легочной ткани, тонической гладкой мускулатуры и т.п.

Основной обмен характеризуется количеством энергии, которое расходует человек утром лежа, натощак (не ранее чем через 12 ч после приема пищи) при температуре комфорта (18... 20 °С), т.е. в условиях относительного физического и психического покоя. Энергия основ­ного обмена тратится на поддержание жизненных процессов в клетках, тканях и органах, а у детей включает и расход энергии на процессы роста и развития.

Величина основного обмена зависит от интенсивности окисли­тельных процессов и для каждого человека является относительно постоянной величиной, зависящей от функционального состояния нервной, эндокринной систем, возраста, пола, роста, массы тела и физиологического состояния организма.

У детей основной обмен веществ высокий, а масса тела незначи­тельна. С возрастом изменяется как интенсивность окислительных процессов, так и масса тела. Обмен веществ у детей всегда выше, чем у взрослых, и не бывает постоянным даже в пределах одной возрастной группы, так как тесно связан с процессами роста и развития организ­ма и состоянием нервной системы.

У людей среднего возраста интенсивность окислительных процес­сов и масса тела относительно постоянны, а следовательно, относи­тельно постоянен и основной обмен. У здорового человека в возрасте 16—17 лет уровень основного обмена составляет 1 600—1700 ккал (64—68-105 Дж), у женщин он ниже на 10—15 %. У пожилых людей снова появляются изменения интенсивности окислительных процес­сов в сторону его снижения.

Основной обмен снижается в ночной период и возрастает утром. Увеличение интенсивности обмена веществ наблюдается после еды в течение 12 ч (до 18 ч при белковом питании); на интенсивность обме­на веществ влияет температура окружающей среды.

Рабочий обмен — энергия, связанная с совершением внешней ра­боты, поэтому энерготраты организма меняются в зависимости от фи­зической нагрузки и состояния здоровья. Рабочий обмен, т.е. коли­чество затраченной энергии при выполнении трудовых процессов, прямо зависит от интенсивности выполняемой работы. Интенсивная умственная работа также приводит к увеличению обмена за счет ре­флекторного повышения мышечного тонуса.

Возрастные особенности обмена энергии.Для развивающегося организма важная статья энергозатрат — собственно рост и развитие и процессы адаптивных перестроек. С возрастом изменяются сразу две составляющие энергетического баланса: соотношение масс тканей с разной энергетической активностью и содержание в них важнейших окислительных ферментов. В результате энергетический обмен пре­терпевает достаточно сложные изменения, но в целом его интенсив­ность с возрастом снижается, причем весьма существенно.

Нередко повышенную интенсивность основного обмена у детей связывают с затратами на рост. Однако точные измерения и расчеты, проведенные в последние годы, показали, что даже самые интенсивные ростовые процессы в первые 3 месяца жизни не требуют более 7 — 8 % от суточного потребления энергии, а после 12 месяцев они не превы­шают 1 %. Значительно более энергоемкими оказались те этапы он­тогенеза, когда скорость роста снижается, а в органах и тканях проис­ходят существенные качественные изменения, обусловленные про­цессами клеточных дифференцировок: образуются новые структуры, новые белки и другие крупные молекулы, что требует больших энер­гетических затрат.

В процессе дальнейшего индивидуального развития наблюдается снижение интенсивности основного обмена, при этом с возрастом вклад различных органов в основной обмен изменяется. Например, головной мозг (вносящий значительный вклад в основной обмен) у новорожденных составляет 12 % от массы тела, а у взрослого — только 2 %. Так же неравномерно растут и внутренние органы, которые, как и мозг, имеют в покое очень высокий уровень энергетического обме­на — 300 ккал/кг • сут (12 • 105 Дж/кг • сут). В то же время мышечная ткань, относительное количество которой за время постнатального развития почти удваивается, характеризуется очень низким уровнем обмена в покое — 18 ккал/кг • сут (72 • 103 Дж/кг • сут). У взрослого на долю мозга приходится примерно 24 % основного обмена, на долю печени — 20 %, надолю сердца — 10 % и на скелетные мышцы — 28 %. У годовалого ребенка на долю мозга приходится 53 % основного обмена, вклад печени составляет около 18 %, а на долю скелетных мышц — только 8 %.

Динамика возрастных изменений основного обмена не сводится к простому снижению интенсивности метаболизма. На разных возраст­ных этапах периоды, характеризующиеся быстрым снижением интен­сивности обмена, сменяются возрастными интервалами, в которых обмен стабилизируется. Чем больше относительная скорость роста, тем значительнее в этот период снижение интенсивности основного обмена. Кроме того, процесс понижения основного обмена имеет половые различия: девочки примерно на год опережают мальчиков по ускорению темпов роста и замедлению интенсивности основного обмена.

В процессе дальнейшего развития снижение интенсивности основ­ного обмена продолжается, причем теперь уже в тесной связи с про­цессами полового созревания. На начальных стадиях полового созре­вания интенсивность метаболизма у подростков примерно на 30 % выше, чем у взрослых. Резкое снижение показателей начинается на стадии полового созревания, когда активируются гонады, и продол­жается вплоть до наступления половой зрелости. Как известно, пу­бертатный скачок роста также совпадает с этой стадией полового созревания, т. е. и в этом случае сохраняется закономерность сниже­ния интенсивности метаболизма в периоды более интенсивного роста.

Мальчики в своем развитии в этот период отстают от девочек на 1 год. В строгом соответствии с этим фактом интенсивность обменных процессов у мальчиков всегда выше, чем у девочек того же календар­ного возраста. Различия эти невелики (5—10 %), но стабильны на протяжении всего периода полового созревания.

3.2. Терморегуляция

Теплообразование.Высвобождающаяся в организме при биоло­гическом окислении энергия питательных веществ превращается в тепло. При увеличении температуры возрастает скорость биологиче­ского окисления, а чем интенсивнее обменные процессы, тем сильнее теплообразование в организме. Вместе с тем нет ни прироста темпера­туры тела, ни ускорения обмена. Это связано с тем, что прирост тем­пературы тела над температурой окружающей среды сопровождается увеличением отдачи тепла и, следовательно, ограничением влияния температуры на обменные процессы. Терморегуляция, т.е. поддер­жание постоянной температуры глубоких тканей тела, определяется двумя основными процессами: продукцией тепла и теплоотдачей.

Теплообразование в организме связано с образованием тепла в ходе постоянно протекающих во всех тканях и органах реакций обмена веществ и при совершении определенной мышечной работы. В раз­личных органах и тканях метаболические процессы осуществляются с неодинаковой интенсивностью, и поэтому вклад в общую теплопро­дукцию организма отдельных органов и тканей неравнозначен. Наи­большее количество тепла образуется в мышцах при их тоническом напряжении и сокращении.

Продукция тепла (термогенез) зависит, в первую очередь, от интен­сивности обменных процессов, тогда как теплоотдача определяется теплоизоляцией и целым комплексом довольно сложно организованных физиологических механизмов, включающих сосудодвигательные реак­ции, активность внешнего дыхания и потоотделения. В связи с этим термогенез относят к механизмам химической терморегуляции, а спо­собы изменения теплоотдачи — к механизмам физической терморе­гуляции. С возрастом меняются как те, так и другие механизмы, а также их значимость в поддержании стабильной температуры тела.

Теплоотдача.Теплоотдача в организме осуществляется за счет следующих процессов: излучения, теплопроведения, конвекции и испарения.

Излучение — способ отдачи тепла в окружающую среду поверхно­стью тела человека (в виде электромагнитных волн инфракрасного диапазона). При этом количество излучаемого тепла пропорциональ­но площади поверхности излучения (поверхность открытых частей тела) и разности средних значений температур кожи и окружающей среды.

Теплопроведение — способ отдачи тепла при соприкосновении тела человека или его частей с другими физическими телами. При этом способе количество отдаваемого тепла пропорционально разнице средних температур контактирующих поверхностей, времени контак­та и теплопроводности контактирующего тела.

Конвекция — способ теплоотдачи организма, осуществляемый путем переноса тепла движущимися частицами воздуха (воды). Для отдачи тепла этим способом требуется обтекание поверхности тела потоком воздуха (воды) с более низкой температурой, чем температу­ра кожи. Количество отдаваемого конвекцией тепла увеличивается при увеличении скорости движения воздушных потоков (ветер, вен­тиляция).

Испарение — теплоотдача за счет затрат тепла на испарение пота или влаги с поверхности кожи и слизистых поверхностей дыхательных путей. Потовые железы кожи человека постоянно выделяют пот, увлажняются слизистые дыхательные пути. Потоотделение усилива­ется при повышении внешней температуры, выполнении физической работы, длительном пребывании в теплоизолирующей одежде.

Если внешняя температура превышает среднее значение темпера­туры кожи, то организм не может отдавать во внешнюю среду тепло излучением, конвекцией и теплопроведением. В этих условиях орга­низм начинает поглощать тепло извне и единственным способом рассеивания тепла становится усиление испарения влаги с поверхно­сти тела, что возможно в том случае, если влажность воздуха меньше 100 %. При интенсивном потоотделении, когда пот не успевает испа­ряться с поверхности тела, теплоотдача путем испарения становится менее интенсивной.

Отдача тепла органами и тканями и предупреждение их перегрева­ния осуществляются за счет крови. Благодаря высокой теплопровод­ности, кровь переносит к тканям с низким уровнем теплообразования тепло, что способствует выравниванию температуры в разных частях тела. Таким же образом за счет усиления или ослабления кровотока, направленного к поверхностным тканям, поверхность тела согрева­ется или охлаждается. В связи с тем что тепло поступает в окружающую среду главным образом через кожу, температура поверхностных тканей («оболочки»), как правило, ниже температуры более глубоких тканей («ядра»).

Температура поверхности тела, с одной стороны, зависит от ин­тенсивности переноса к ней тепла кровью из глубоких частей тела, а с другой — от охлаждающего или согревающего действия температуры внешней среды. Температура глубоких тканей распределена более равномерно и составляет около 36,7 — 37,0 °С. В условиях относитель­ного покоя ее суточные колебания находятся в пределах 1 "С. Тем­пература окружающей среды 25—26 "С комфортна, так как в таких условиях сохраняется относительное постоянство температуры в большей массе глубоких тканей человека. При низкой температуре внешней среды в глубоких тканях поддерживается относительно по­стоянная температура, в поверхностных же тканях температура умень­шается, а при высокой температуре — увеличивается (рис. 13).

Под терморегуляцией понимают совокупность физиологических процессов, деятельность которых направлена на поддержание отно­сительного постоянства температуры тела. У человека на относитель­но постоянном уровне поддерживается температура «ядра» тела, что достигается за счет баланса между количеством продуцируемого в единицу времени тепла и количеством тепла, рассеиваемого организ­мом за то же время в окружающую среду. Существуют специальные рецепторные клетки (терморецепторы), характеризующиеся особо высокой чувствительностью к температурным воздействиям (см. подразд. 6.5).Терморецепторы имеются в коже, мышцах, сосудах, внут­ренних органах, дыхательных путях, в спинном мозге и других

Рис. 13. Распределение температуры в различных областях тела в условиях холода (А) и тепла (Б). Черным цве­том обозначены глубокие ткани тела

отделах нервной системы. На поверхности тела преобладают холодочувствительные терморецепторы, а в гипо­таламусе —теплочувствительные. Афферентный поток импульсов от периферических терморецеп­торов поступает к задним кореш­кам спинного мозга и далее по восходящим путям поток импуль­сов направляется в соматосенсорную кору больших полушарий.

Теплообмен и температура тела регулируются главным образом центром терморегуляции, расположенным в гипоталамусе, чувстви­тельные нервные клетки которого непосредственно «измеряют» тем­пературу артериальной крови, протекающей через мозг. Посредством центра терморегуляции устанавливается равновесие между теплопро­дукцией и теплоотдачей, позволяющее поддерживать температуру тела в определенных пределах.

Возрастное развитие механизмов терморегуляции.В соответ­ствии с законами физики по мере увеличения массы и абсолютных размеров тела вклад химической терморегуляции снижается. Так, у новорожденных детей величина теплопродукции примерно в 3 раза выше, чем у взрослого человека. У новорожденных существует меха­низм ускоренного теплообразования за счет возрастания общей ме­таболической активности в других тканях, кроме мышечной, и прежде всего в результате высокой скорости окисления жирных кислот буро­го жира.

При понижении температуры среды новорожденный может увели­чить теплопродукцию почти до тех же величин, что и взрослый чело­век, однако ввиду малой теплоизоляции диапазон химической термо­регуляции у него очень небольшой — не более 5 °С. Критическая температура, при которой включаются процессы теплопродукции для доношенного ребенка, составляет 33 °С, а у взрослого она снижается ДО 27—23 °С. Однако в одежде величина критической температуры снижается до 20 °С, поэтому ребенок в обычной для него одежде при комнатной температуре находится в термонейтральной среде, т. е. в условиях, не требующих дополнительных затрат на поддержание тем­пературы тела.

Только при процедуре переодевания для предотвращения охлаж­дения ребенок первых месяцев жизни должен включать достаточно мощные механизмы теплопродукции. Причем у детей этого возраста есть особые, специфические, отсутствующие у взрослых механизмы теплопродукции. Взрослый человек в ответ на охлаждение начинает дрожать, включая так называемый «сократительный» термогенез, т. е. дополнительную теплопродукцию в скелетных мышцах (холодовая дрожь). Особенности конструкции тела ребенка делают такой меха­низм теплопродукции неэффективным, и поэтому у детей активизи­руются другие механизмы, связанные с работой внутренних органов (прежде всего печени), а также специальная бурая жировая ткань, насыщенная митохондриями и обладающая высокими энергетиче­скими возможностями. Активацию теплопродукции бурого жира у здорового ребенка можно заметить по повышению кожной темпера­туры в тех частях тела, где бурый жир расположен поверхностно, — в межлопаточной области и шее. По изменению температуры в этих областях можно судить о состоянии механизмов терморегуляции ре­бенка, о степени его закаленности. Так называемый горячий затылок ребенка первых месяцев жизни связан именно с активностью бурого жира.

В течение первого года жизни активность химической терморегу­ляции снижается и заметно возрастает роль физической терморегуля­ции. С возрастом основная масса бурого жира исчезает, но еще до трехлетнего возраста сохраняется реакция самой крупной части буро­го жира — межлопаточной.

В обычных условиях у ребенка старше 3 лет активность этого вида теплопродукции ограничена, а главенствующую роль в повышении теплопродукции при активации химической терморегуляции начи­нает играть специфическая сократительная активность скелетных мышц — мышечный тонус и мышечная дрожь. Если такой ребенок оказывается в условиях обычной комнатной температуры (20 °С) в трусах и майке, у него в 80 случаях из 100 активируется теплопродук­ция.

Усиление ростовых процессов в 5 — 6 лет приводит к увеличению длины и площади поверхности конечностей, что, в свою очередь, зна­чительно изменяет терморегуляторную функцию (особенно отчетливо у девочек). Теплоизоляция тела возрастает, а активность химической терморегуляции существенно снижается, что более экономично и преобладает в ходе дальнейшего возрастного развития. Этот период развития терморегуляции наиболее чувствителен для закаливающих процедур.

С началом полового созревания наступает расстройство склады­вавшейся функциональной системы терморегуляции. У11 — 12-летних девочек и 13-летних мальчиков, несмотря на продолжающееся сниже­ние интенсивности основного обмена, соответствующей перестройки сосудистой регуляции не происходит. Лишь в юношеском возрасте после завершения полового созревания возможности терморегуляции достигают уровня развития взрослого. Повышение теплоизоляции тканей собственного тела позволяет обходиться без включения хими­ческой терморегуляции (т.е. добавочной теплопродукции) даже при снижении температуры среды на 10—15 °С. Такая реакция организма, естественно, более экономична и эффективна.

 

3.3. Требования к планировке школьного здания и земельному участку

Вопросы гигиенической организации окружающей школьной среды.Обмен веществ и энергии — одно из основных проявлений взаимодействия человеческого организма с внешней средой. В расту­щем и развивающемся организме эти процессы протекают с наиболь­шей интенсивностью, поэтому следует создавать оптимальные гигие­нические условия обучения.

На нормальное течение процессов терморегуляции, обмена веществ и энергии влияют такие факторы внешней среды, как воздушно-теп­ловой режим учебных помещений, рациональное питание, двигатель­ная активность ребенка и другие факторы. Гигиенические требования к планировке школьного здания, его оборудованию и земельному участку предполагают, что создание условий для нормальной жизне­деятельности будет способствовать нормальному росту, развитию ребенка и укреплению его здоровья. Решающая роль в реализации этой задачи принадлежит врачам и педагогам учебно-воспитательных учреждений.

Во время обучения в школе дети и подростки проводят в ней зна­чительную часть времени. Школа оказывает большое влияние на развитие детского организма и на здоровье в целом.

Вопросам строительства и планировки зданий школ должно уде­ляться исключительно большое внимание. Они включают гигиени­ческие требования к земельному участку школы (почва, размещение, площадь озеленения и т.д.) и к самому школьному зданию (планиров­ка, оборудование, световой режим, микроклиматические условия воздушной среды и др.).

Знание педагогами гигиенических требований к выбору участка под строительство школ позволит правильно организовать учебно-педагогический процесс и во многом сохранить здоровье подрастаю­щего поколения.

Каждая школа должна иметь благоустроенный участок, предназна­ченный для пребывания учащихся на открытом воздухе во время пе­ремен и в свободное от занятий время, для проведения оздоровитель­ных, воспитательных и учебных занятий, предусмотренных програм­мой по биологии, географии, физической культуре и др. Директору и заведующему хозяйством необходимо постоянно следить за эксплуа­тацией школьного здания и состоянием участка. Два раза в год про­водятся осмотры школьного здания: весной, когда уточняются работы по текущему ремонту, и осенью перед наступлением отопительного сезона. Вопросы гигиенической организации окружающей среды и, в частности, оборудование школьных помещений имеют самое непосредственное отношение к гигиене обучения детей в школе, к сохранению и укреплению их здоровья.

К школьному оборудованию относятся классная мебель (столы, стулья, парты и др.), учебники, наглядные пособия, школьно-пись­менные принадлежности, оборудование учебных мастерских и физ­культурных залов. Оборудование учебных и внеучебных школьных помещений должно соответствовать гигиеническим, педагогическим требованиям и технике безопасности. Из всех предъявляемых требо­ваний на первом месте стоит соответствие оборудования анатомо-физиологическим возрастным возможностям организма детей и подростков. Школьное оборудование должно соответствовать физи­ческому развитию учащихся, способствовать сохранению у них рабо­тоспособности, обеспечивать удобную позу, соответствовать основ­ным пропорциям тела. Требования безопасности оборудования должны исключать возможность травматизма. Не менее важно и то, чтобы школьное оборудование отвечало эстетическим требованиям: имело элементы художественного оформления, привлекательную окраску, легкую конструкцию. Все это способствует воспитанию об­щей культуры и вкуса учащихся, а также создает бодрое и жизнерадост­ное настроение.

Требования к земельному участку и зданию школы.Основные гигиенические требования к строительству школ: наличие земельно­го участка; оптимальная вместимость школьного здания; максималь­ное разобщение коллектива учащихся на отдельные возрастные группы; создание благоприятных условий с учетом местных природно-климатических факторов, способствующих укреплению здоровья.

В населенном пункте выбор места для школы зависит от количест­ва проживающих в нем детей. Расстояние, которое дети проходят пешком до школы, для учащихся младших классов не должно быть более 0,5 км, а для старших — не более 1,5 км.

Очень важно, чтобы учебное учреждение находилось в зеленом массиве, чтобы его архитектура, отделка школьных помещений, тем­пературный режим вызывали комфортное состояние у ребенка и способствовали повышению его работоспособности и сохранению здоровья. Итак, основные требования.

1. Здание школы должно располагаться внутри жилого квартала или зеленого массива на значительном отдалении от шоссейных и железных дорог, заводов и предприятий, загрязняющих воздух вред­ными примесями, вдали от мест массового скопления людей (рынки, вокзалы).

2. Школьный двор — неотъемлемая часть школы. Он предназначен для учебно-воспитательной работы, трудового и физического воспи­тания, активного отдыха, закаливания и других форм оздоровления.Не менее 50 % общей площади участка должны занимать зеленые насаждения. Деревья и кустарники защищают здания от перегрева, однако не затеняют окон. Школьный двор имеет несколько функцио­нальных зон: физкультурно-спортивную, зону отдыха и хозяйственную зону. Спортивная зона составляет 40 — 50 % от площади земельного участка и включает площадки для спортивных игр, гимнастики, легкой атлетики, волейбола и баскетбола. Зона отдыха состоит из площадок для подвижных игр подготовительных и начальных классов. Хозяй­ственная зона располагается на границе участка, на достаточном расстоянии от здания, со стороны столовой. Она должна иметь само­стоятельный въезд с улицы. Маршрут детей не должен проходить через хозяйственную зону.

3. Школьное здание должно быть обращено фасадом на юг или юго-восток и предусматривать принцип групповой изоляции, т.е. максимальное разделение детского коллектива на отдельные возраст­ные группы для создания дифференцированной учебной, внеучебной деятельности и отдыха учащихся разного возраста. Таким требовани­ям отвечает блочно-секционная планировка школьного здания. При соблюдении принципа групповой изоляции и возникновении инфек­ционного заболевания в одной из возрастных групп оно не распро­страняется по всей школе.

4. Помещения зданий школ по функциональному назначению подразделяются на две основные группы — учебные и общешкольные. Общешкольные помещения (учебно-спортивные, актовые залы, мас­терские) — источники повышенного шума и загрязнения воздушной среды. Они должны быть удалены от учебных помещений и находить­ся в отдельном блоке или секции. К основным учебным помещениям относятся классы, лаборатории. В них учащиеся проводят большую часть времени. Гигиенические требования, предъявляемые к размерам учебных помещений, должны обеспечить необходимые условия для зрительной работы.

5. Площадь классной комнаты рекомендуется 50 — 60 м2 при на­полняемости в 40 учеников (1,25 м2 на учащегося). Длина ее должна быть 8 —10 м, так как с расстояния до 8 м обеспечивается оптимальный угол видимости доски, а глубина — около 6 м, при которой естествен­ное освещение у стены, противоположной окнам, будет достаточным. Высота классной комнаты — не ниже 3,0 — 3,5 м, что обеспечивает снижение концентрации вредных веществ в зоне дыхания школь­ников.

6. Спортивный зал предназначен для уроков физического воспи­тания. Для занятий физкультурой требуется повышенное содержание кислорода, поэтому размеры зала должны составлять не менее 4 м2 на одного учащегося при высоте около 6 м. Спортивные залы размеща­ются на первом этаже, имеют две раздевалки, душевые.

7. Столовая обычно размещается на первом этаже и содержит полный набор подсобных помещений, в том числе холодильники и

96 морозильные камеры. Школьники должны быть обеспечены питани­ем (полноценное питание в группах продленного дня и горячие зав­траки для всех школьников). Перед входом в буфет или столовую должны находиться умывальники. Высота раковин 0,6 м. Количество посадочных мест в обеденном зале рассчитывается на 1/4 общего чис­ла учащихся, а площадь не более 1 м2 на одно посадочное место. Из производственных помещений столовой должен предусматриваться отдельный выход наружу.

8. Умывальники и уборные для учащихся размещаются на каждом этаже. Умывальники располагаются перед уборными. Они представ­ляют собой как бы шлюзы, препятствующие затеканию воздуха из уборных в другие помещения школы. Полы в санузлах должны быть водонепроницаемыми, хорошо очищаться от грязи, не быть скользки­ми, не иметь щелей, поддаваться мытью горячей водой и обработке дезинфицирующими средствами.

 

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ

ПО ОЦЕНКЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ УЧЕБНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

(задание к педагогической практике)

Приступая к оценке гигиенических условий учебного учреждения, необ­ходимо:

1. Изучить литературу па вопросам:

• здоровье обучающихся и формирующая их экологическая среда;

• физиологические основы учебного и воспитательного процессов;

• гигиенические требования к планировке и оборудованию школы, класса, спортивного зала, школьного буфета и т.д.

2. Воспользовавшись данными последнего медицинского осмотра учащихся класса, оценить состояние их здоровья и составить следую­щий протокол:

Школа №_____гор. (области)_________________. Класс_________

Количество учеников в классе, из них имеют:

• диагноз «практически здоров»______

• физическое развитие: среднее_______

выше среднего________

ниже среднего________

• хронические заболевания (всего)_______

в том числе: близорукость_______

сутулость_______

сколиоз_______

плоскостопие______

болезни сердца и сосудов______

болезни органов дыхания______

желудочно-кишечные заболевания_______

заболевания нервной системы_______

другие заболевания_______

3.Оценить санитарно-гигиеническое состояние (подчеркнуть):

1). Школы:

а) удаленность от мест массового скопления людей, транспортных ма­гистралей, промышленных предприятий: далеко (более 1 ООО м) — близко;

б) наличие школьного двора: есть — нет;

в) наличие спортивной площадки: есть — нет;

г) ориентация окон: Ю, ЮЗ, ЮВ, С;

д) этажность: 2, 3, 4, 5;

е) изоляция младших классов в отдельном блоке: есть — нет.

2). Класса:

а) наполняемость: соответствует гигиеническим требованиям — не соответствует;

б) воздушная среда: удовлетворительная — неудовлетворительная;

в) световая среда: регулируется — не регулируется; шторы: есть — нет; естественный свет: достаточно — недостаточно; искусственный свет: достаточно — недостаточно; цветовая окраска стен: светлая — серая — темная; местное освещение доски: есть — нет;

г) мебель: соответствует росту: да — нет; окраска: светлая — серая — темная;

д) посадка учащихся: правильная — неправильная.

3). Спортивного зала:

а) возможность проведения занятий: по волейболу, баскетболу, гим­настике, плаванию;

б) раздевалка: есть — нет, в каком состоянии;

в) душ: есть — нет;

г) возможность регулирования светового режима: есть — нет.

4). Школьного буфета:

а) чистота: образцовая — необразцовая;

б) умывальники: есть — нет;

в) холодильник: есть — нет;

г) плита (газовая, электрическая): есть — нет.

4. Дать физиолого-гигиеническую оценку расписания уроков класса по дням и за неделю в целом:

а) недельная нагрузка: умеренная — большая;

б) построение учебной недели: рациональное — нерациональное;

в) дневная нагрузка: соответствует требованиям — не соответствует;

г) построение учебного дня: рациональное — нерациональное;

д) наличие нулевых и сдвоенных уроков: есть — нет;

е) место в расписании уроков труда и физкультуры: обоснованное — необоснованное.

5. Оценить с физиологических позиций построение и проведение уроков:

а) как поддерживается познавательная потребность (учебная мотивация): голосом — отметкой — рациональным построением урока;

б) какова работоспособность учащихся: многочисленные отвлече­ния: есть — нет.

6. Дать заключение о вероятности возникновения «школьных» бо­лезней на основе комплексной оценки факторов риска, имеющихся в классе.

7. Разработать предложения по профилактике «школьных» болез­ней:близорукости, сколиоза, сутулости, плоскостопия, переутомления, не­врозов.

 

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение понятия «обмен веществ и энергии».

2. Какие два процесса составляют метаболизм?

3. Что такое процесс биологического окисления и в виде какого соедине­ния сохраняется энергия?

4. Назовите стадии процесса биологического окисления.

5. Определите понятия «основной обмен» и «рабочий обмен».

6. Расскажите о возрастных особенностях обмена энергии.

7. Что такое терморегуляция?

8. Перечислите виды теплоотдачи.

9. Каковы возрастные особенности терморегуляции?

10. Как особенности обмена энергии и терморегуляции должны учиты­ваться при организации занятий в школах?

11. Какие требования необходимо соблюдать, выбирая территорию под здание школы и решая вопросы о планировке учебных помещений?





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...