Характеристику основных закономерностей роста и развития организма человека.

Вопрос 1: Дайте характеристику основных закономерностей роста и развития организма человека.

 Организм человека, как и животных, про­ходит определенный жизненный цикл – «онтогенез». Онтогенез (от греч. опtоs – сущее, особь;gеnеsis – происхождение, разви­тие) – процесс индивидуального развития организма с момента зарождения (оплодотворение яйцеклетки) до смерти. Часть онто­генеза протекает внутриутробно, это антенатальный, или преднатальный, онтогенез. Большая часть онтогенеза охватывает период от рождения до смерти. Это постнатальный онтогенез. В течение онтогенеза увеличиваются масса и размеры тела и отдельных органов, т. е. происходит их рост. Наряду с этим происходят каче­ственные изменения, т. е. развитие отдельных физиологических систем и целостного организма. Именно в процессе развития осу­ществляется постепенная реализация наследственной информации, которая была заложена при оплодотворении. Эти изменения имеют первостепенное значение для формирования организма детей и подростков. 

Организм как целое. Организм человека представляет собой сложнейшую систему иерархически (соподчинено) организован­ных подсистем и систем, объединенных общностью строения и вы­полняемой функцией. Элементом системы является клетка. В ор­ганизме человека более 100 триллионов клеток. Клетки представ­ляют собой, в свою очередь, микросистему, отличающуюся слож­ной структурно-функциональной организацией и многосторонним взаимодействием с другими клетками. Совокупность клеток, сход­ных по происхождению, строению и функции, образует ткань. Основные типы тканей: эпителиальная, соединительная, костная, мышечная и нервная. Каждая из тканей выполняет определенную функцию и обладает специфическими свойствами. Характерным свойством мышечной ткани является сократимость, нервной тка­ни – возбудимость и проводимость. 

Ткани образуют органы. Органы занимают в теле постоянное положение, имеют особое строение и выполняют определенную функцию. Так, сердце играет роль насоса и обеспечивает поступ­ление крови во все органы и ткани; почки осуществляют выделе­ние конечных продуктов обмена веществ; легкие осуществляют газообмен организма с внешней средой, обеспечивая организм кислородом, и т. д. Орган состоит из нескольких видов тканей, но одна из них всегда преобладает и определяет его главную, веду­щую функцию. 

Органы, совместно выполняющие определенную функцию, об­разуют систему органов. Например, слюнные железы, желудок, печень, поджелудочная железа, кишечник объединены в систему пищеварения, сердце и сосуды – в систему кровообращения. 

Деятельность всех структур организма, начиная с клетки и кончая системой органов, согласованна и подчинена единому це­лому. Каждая структурная единица вносит свой вклад в функционирование организма, но
организм – не сумма отдельных структур, а единое целое и как целое приобретает свои особые свойства, осуществляет свою жизнедеятельность и взаимодейству­ет со средой. 

Единство организма и среды. Функции целостного организма осуществляются только при тесном взаимодействии со средой. Организм реагирует на среду и использует ее факторы для своего существования и развития. Основоположник отечественной физио­логии И. М. Сеченов в научное определение организма включал и среду, влияющую на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы регуляции физиологи­ческих процессов, но и механизмы, обеспечивающие взаимодейст­вие и единство организма с окружающей средой. 

Гомеостаз и регуляция функций в организме. Все процессы жизнедеятельности организма могут осуществляться только при условии сохранения относительного постоянства внутренней среды организма. К внутренней среде организма относят кровь, лимфу и тканевую жидкость, с которой клетки непосредственно сопри­касаются. 

Способность сохранять постоянство химического состава и фи­зико-химических свойств внутренней среды называют гомеостазом. Это постоянство поддерживается непрерывной работой систем ор­ганов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., выделением в кровь биологически активных химических веществ, обеспечивающих взаимодействие клеток и органов. 
В организме непрерывно происходят процессы саморегуляции физиологических функций, создающие необходимые для существо­вания организма условия. 
Саморегуляция – свойство биологических систем устанавливать и поддерживать на определенном, относительно постоянном уров­не те или иные физиологические или другие биологические пока­затели. 
С помощью механизма саморегуляции у человека поддержи­вается относительно постоянный уровень кровяного давления, температуры тела, физико-химических свойств крови и др. Одним из условий саморегуляции является обратная связь между регу­лируемым процессом и регулирующей системой, поступление ин­формации о конечном эффекте в центральные регулирующие ап­параты. 

Гуморальная (лат. humor—жидкость) регуляция – один из механизмов координации процессов жизнедеятельности в организ­ме, осуществляемой через жидкие среды организма (кровь, лим­фу, тканевую жидкость) с помощью биологически активных ве­ществ, выделяемых клетками, тканями и органами. Этот тип ре­гуляции является наиболее древним. В процессе эволюции по мере развития и усложнения организма в осуществлении взаимосвязи между отдельными его частями и в обеспечении всей его деятельности первостепенную роль начинает играть нервная регуляция, которая осуществляется нервной системой.
Нервная система объединяет и связывает все клетки и органы в единое целое, изменяет и регулирует их деятельность, осущест­вляет связь организма с окружающей средой. Центральная нерв­ная система и ее ведущий отдел – кора больших полушарий го­ловного мозга, весьма тонко и точно воспринимая изменения окружающей среды, а также внутреннего состояния организма, своей деятельностью обеспечивают развитие и приспособление ор­ганизма к постоянно меняющимся условиям существования. Нерв­ный механизм  регуляции более совершенен. 

Нервный и гуморальный механизмы регуляции взаимосвязаны. Активные химические вещества, образующиеся в организме, спо­собны оказывать свое воздействие и на нервные клетки, изменяя их функциональное состояние. Образование и поступление в кровь многих активных химических веществ находится, в свою очередь, под регулирующим влиянием нервной системы. В этой связи пра­вильнее говорить о единой нервно-гуморальной системе регуляции функций организма, создающей условия для взаимодействия от­дельных частей организма, связывающей их в единое целое и обе­спечивающей взаимодействие организма и среды. 

Понятие роста и развития. Процессы роста и развития явля­ются общебиологическими свойствами живой материи. Рост и раз­витие человека, начинающиеся с момента оплодотворения яйце­клетки, представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение всей его жизни. Процесс развития проте­кает скачкообразно, и разница между отдельными этапами, или периодами жизни, сводится не только к количественным, но и к качественным изменениям. 

Наличие возрастных особенностей в строении или деятельности тех или иных физиологических систем ни в коей мере не может являться свидетельством неполноценности организма ребенка на отдельных возрастных этапах. Именно комплексом подобных осо­бенностей характеризуется тот или другой возраст. 

Под развитием в широком смысле слова следует понимать процесс количественных и качественных изменений, происходящих в организме человека, приводящих к повышению уровней слож­ности организации и взаимодействия всех его систем. Развитие включает в себя три основных фактора: рост, дифференцировку органов и тканей, формообразование (приобретение организмом характерных, присущих ему форм). Они находятся между собой в тесной взаимосвязи и взаимозависимости. 

Одной из основных физиологических особенностей процесса развития, отличающей организм ребенка от организма взрослого, является рост, т. е. количественный процесс, характеризующийся непрерывным увеличением массы организма и сопровождающийся изменением числа его клеток или их размеров. 
В процессе роста увеличиваются число клеток, телесная масса и антропометрические показатели. В одних органах и тканях, та­ких, как кости, легкие, рост осуществляется преимущественно за счет увеличения числа клеток, в других (мышцы, нервная ткань) преобладают процессы увеличения размеров самих клеток. Такое определение процесса роста исключает те изменения массы и размеров тела, которые могут быть обусловлены жироотложени­ем или задержкой воды. Более точный показатель роста организ­ма – это повышение в нем общего количества белка и увеличение размеров костей. 

Закономерности онтогенетического развития. К важным зако­номерностям роста и развития детей относятся неравномерность и непрерывность роста и развития, гетерохрония и явления опере­жающего созревания жизненно важных функциональных систем. 

    И. А. Аршавский сформулировал «энергетическое правило ске­летных мышц» в качестве основного фактора, позволяющего понять не только специфические особенности физиологических функций организма в различные возрастные периоды, но и зако­номерности индивидуального развития. Согласно его данным, осо­бенности энергетических процессов в различные возрастные пе­риоды, а также изменение и преобразование деятельности дыха­тельной и сердечно-сосудистой систем в процессе онтогенеза находятся в зависимости от соответствующего развития скелетной мускулатуры.  А. А. Маркосян к общим законам индивидуального развития отнес и надежность биологической системы. 
 Под надежностью биологической системы принято понимать такой уровень регулирования процессов в организме, когда обе­спечивается их оптимальное протекание с экстренной мобилиза­цией резервных возможностей и взаимозаменяемостью, гаранти­рующей приспособление к новым условиям, и с быстрым возвра­том к исходному состоянию. Согласно этой концепции, весь путь развития от зачатия до естественного конца проходит при нали­чии запаса жизненных возможностей. Эти резервные возможности обеспечивают развитие и оптимальное течение жизненных про­цессов при меняющихся условиях внешней среды. 
     П. К. Анохин выдвинул учение о гетерохронии (неравномерное созревание функциональных систем) и, вытекающее из него, – уче­ние о системогенезе. Согласно его представлениям, под функцио­нальной системой следует понимать широкое функциональное объединение различно локализованных структур на основе полу­чения конечного приспособительного эффекта, необходимого в данный момент (например, функциональная система акта сосания, функциональная система, обеспечивающая передвижение тела в пространстве, и др.).
      Функциональные системы созревают неравномерно, включают­ся поэтапно, сменяются, обеспечивая организму приспособление в различные периоды онтогенетического развития. 

      Системогенез как общая закономерность развития особенно четко выявляется на стадии эмбрионального развития. Однако гетерохронное созревание, поэтапное включение и смена функ­циональных систем характерны и для других этапов индивиду­ального развития. 
Возрастная периодизация 
Периоды развития организма. В процессе онтогенеза отдель­ные органы и системы созревают постепенно и завершают свое развитие в разные сроки жизни. Эта гетерохрония созревания обу­словливает особенности функционирования организма детей раз­ного возраста. Возникает необходимость выделения определенных этапов или периодов развития. Основными этапами развития яв­ляются внутриутробный и постнатальный, начинающийся с момен­та рождения. Во время внутриутробного периода закладываются ткани и органы, происходит их дифференцировка. Постнатальный этап охватывает все детство, он характеризуется продолжающим­ся созреванием органов и систем, изменениями физического раз­вития, значительными качественными перестройками функциони­рования организма. Гетерохрония созревания органов и систем в постнатальном онтогенезе определяет специфику функциональных возможностей организма детей разного возраста, особенности его взаимодействия с внешней средой. Периодизация развития дет­ского организма имеет важное значение для педагогической прак­тики и охраны здоровья ребенка.

Распространенная в настоящее время возрастная периодизация с выделением периода новорожденности, ясельного, дошкольного и школьного возраста, подразделяющегося, в свою очередь, на младший, средний и старший школьный возраст, отражает скорее существующую систему детских учреждений, нежели системные возрастные особенности. 

В современной науке нет общепринятой классификации пе­риодов роста и развития и их возрастных границ. Симпозиум по проблеме возрастной периодизации в Москве (1965), созванный Институтом физиологии детей и подростков АПН СССР, рекомен­довал схему возрастной периодизации, которая имеет значитель­ное распространение. По этой схеме в жизненном цикле человека до достижения зрелого возраста выделяют следующие периоды: 

I   новорожденный – 1-10 дней; 

II  грудной  возраст – 10 дней-1 год; 

III   раннее   детство – 1-3 года; 

IV  первое детства – 4-7 лет; 

V  второе детство – 8-12 лет – мальчики, 8-11 лет – девочки; 

VI   подростковый  возраст – 13-16 лет – мальчики,  12-15 лет – девочки; 

VII   юношеский   возраст – 17-21 год – юноши, 16-20 лет – де­вушки. 

Критерии такой периодизации включали в себя комплекс при­знаков, расцениваемых как показатели биологического возраста: размеры тела и органов, массу, окостенение скелета, прорезывание зубов, развитие желез внутренней секреции, степень полового со­зревания, мышечную силу. В этой схеме учтены особенности мальчиков и девочек. Однако вопрос о критериях биологического возраста, в том числе выявление наиболее информативных пока­зателей, отражающих функциональные возможности организма, которые могли бы явиться основой возрастной периодизации, тре­бует дальнейшей разработки. 

Каждый возрастной период характеризуется своими специфи­ческими особенностями. Переход от одного возрастного периода к последующему обозначают как переломный этап индивидуаль­ного развития, или критический период. 

Продолжительность отдельных возрастных периодов в значи­тельной степени подвержена изменениям. Как хронологические рамки возраста, так и его характеристики определяются, прежде всего, социальными факторами. 

Рост и пропорции тела на разных этапах развития. Характер­ной особенностью процесса роста детского организма являются его неравномерность и волнообразность. Периоды усиленного рос­та сменяются его некоторым замедлением. Особенно ярко эта за­кономерность прослеживается при графическом выражении темпа роста организма ребенка. 

Наибольшей интенсивностью рост ребенка отличается в первый год жизни и в период полового созревания, т. е. в 11-15 лет. Если при рождении рост ребенка в среднем равен 50 см, то к концу первого года жизни он достигает 75-80 см, т. е. увели­чивается более чем на 50%; масса тела за год утраивается – при рождении ребенка она равна в среднем 3,0-3,2 кг, а к концу года – 9,5-10,0 кг. В последующие годы до периода полового созревания темп роста снижается и ежегодная прибавка массы составляет 1,5-2,0 кг, с увеличением длины тела на 4,0-5,0 см. 

Второй скачок роста связан с наступлением полового со­зревания. За год длина тела увеличивается на 7-8 и даже 10 см. Причем с 11-12 лет девочки несколько опережают в росте маль­чиков в связи с более ранним началом полового созревания. В 13-14 лет девочки и мальчики растут почти одинаково, а с 14-15 лет мальчики и юноши обгоняют в росте де1ушек, и это превышение роста у мужчин над женщинами сохраняется в те­чение всей жизни. 

Пропорции тела с возрастом также сильно меняются. С периода новорожденности и до достижения зрелого возраста длина тела увеличивается в 3,5 раза, длина туловища – в 3 раза, длина руки – в 4 раза, длина ноги – в 5 раз. 

Новорожденный отличается от взрослого человека относитель­но короткими конечностями, большим туловищем и большой голо­вой. Высота головы новорожденного составляет 1/4 длины тулови­ща, у ребенка 2 лет – 1/5, 6 лет –1/6, 12 лет –1/7 и у взрослых – 1/8. С возрастом, рост головы замедляется, а рост конечностей уско­ряется. До начала периода полового созревания (предпубертатный период) половые различия в пропорциях тела отсутствуют, а в период полового созревания (пубертатный период) у юношей конечности становятся длиннее, а туловище короче и таз уже, чем у девушек. 
Можно отметить три периода различия пропорций между дли­ной и шириной тела: от 4 до 6 лет, от 6 до 15 лет и от 16 лет до взрослого состояния. Если в предпубертатный период общий рост увеличивается за счет роста ног, то в пубертатном периоде – за счет роста туловища. 

Кривые роста отдельных частей тела, а также многих органов в основном совпадают с кривой роста Длины тела. Однако неко­торые органы и части тела имеют иной тип роста. Например, рост половых органов происходит усиленно в период полового созрева­ния, рост лимфатической ткани к этому периоду заканчивается. Размеры головы у детей 4 лет достигают 75-6% от величины головы взрослого человека. Другие части скелета и после 4 лет продолжают интенсивно расти. 

Неравномерность роста – приспособление, выработанное эво­люцией. Бурный рост тела в длину на первом году жизни связан с увеличением массы тела, а замедление роста в последующие годы обусловлено проявлением активных процессов дифферен­цирования органов, тканей, клеток. 

Мы уже отмечали, что развитие приводит к морфологическим и функциональным изменениям, а рост – к увеличению массы тка­ней, органов и всего тела. При нормальном развитии ребенка оба эти процесса тесно взаимосвязаны. Однако периоды интенсивного роста могут не совпадать с периодами дифференцировки. 

Наряду с типичными для каждого возрастного периода характеристиками, имеются индивидуальные особенности развития. Они варьируют и зависят от состояния здоровья, условий жизни, сте­пени развития нервной системы.