Текст книги "Возрастная анатомия, физиология и гигиена. Часть 1"

Взаимосвязь между системами органов проявляется и в согласованности изменений их деятельности. Так, усиление деятельности одного органа или системы сопровождается изменениями в других системах. Например, при физической работе резко возрастает обмен веществ в мышцах, что приводит к усилению деятельности дыхательной (тахипное), сердечно-сосудистой (тахикардия), выделительной и других систем.

Все процессы в организме могут осуществляться при сохранении постоянства внутренней среды (кровь, лимфа, тканевая жидкость). Основной внутренней средой организма является кровь, имеющая у здорового человека постоянный состав (содержание глюкозы, солей, клеток крови).

Роль питательной среды организма выполняет тканевая жидкость, которая по составу близка к плазме крови, но содержит меньше белка. Особенно важно постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды для деятельности центральной нервной системы. Установлено, что даже незначительные изменения химического состава тканевой жидкости нарушает деятельность нервных клеток.

Определяя состав крови, тканевой жидкости, лимфы, можно судить об обменных процессах, происходящих в разных органах и о состоянии организма в целом.

Организм – это самостоятельно существующая единица органического мира, представляющая собой саморегулирующую систему, реагирующую как единое целое на различные изменения в окружающей среде. Организм может существовать лишь при постоянном взаимодействии с окружающей средой, само– обновляясь в результате такого взаимодействия. Отец русской физиологии И. М. Сеченов писал: «Организм без внешней среды не может существовать».

Живой организм отличается от тел неживой природы и от мертвого организма по многим признакам, которые характеризуют живое состояние организма, а именно:

A. Движение целого организма или его частей;

Б. Раздражимость;

B. Определенная форма;

Г. Обмен веществ, или метаболизм (от греч.– перемена) является главным признаком живого организма, который определяет жизнь вообще и лежит в основе всех других свойств живого.

Защитные и адаптационные механизмы организма человека. В организме при действии вредных факторов возникают защитные реакции. Большинство защитных реакций организма осуществляется на основе рефлекторного принципа (рецепторы – ЦНС – рабочий орган).

Защитные реакции свойственны всем системам (пищеварительной, дыхательной, сердечно-сосудистой и др.).

В системе пищеварения защитная реакция организма проявляется при действии на слизистую полости рта, желудка, кишечника вредных факторов. Это усиливает слюноотделение, что способствует удалению вредных веществ со слизистой полости рта. Возникает защитный рвотный рефлекс.

Защитные дыхательные реакции: кашель, чихание, одышка – обеспечивают удаление механических частиц из дыхательных путей.

В защите организма важную роль играют барьеры внешние и внутренние.

К внешним барьерам относят:

1. Кожу, которая препятствует проникновению в организм вирусов, бактерий, токсинов;

2. Дыхательный аппарат – задерживает вредные вещества, находящиеся во вдыхаемом воздухе;

3. Пищеварительный аппарат – в нем питательные вещества, изменяясь, теряют антигенные свойства и усваиваются организмом;

4. Печень – обезвреживает ядовитые соединения, поступающие с пищей, водой, из воздуха, лекарственные препараты и др.;

5. Почки – регулируют постоянство состава крови и освобождают её от продуктов обмена.

К внутренним барьерам относят кровеносные капилляры и мембраны клеток.

Барьерные функции меняются в зависимости от возраста, пола, от факторов внешнего воздействия (утомление, голодание). Установлено, что ультразвук, ультрафиолетовые лучи снижают сопротивляемость внутренних барьеров. Повышение сопротивляемости барьеров необходимо для профилактики многих заболеваний.

В организме существуют также органы биологической защиты: красный костный мозг, вилочковая железа, лимфоузлы, селезенка. Здесь вырабатываются фагоциты (микро– и макрофаги), В-лимфоциты, Т-лимфоциты, принимающие участие в выработке антител. Образование антител и фагоцитов обеспечивает невосприимчивость организма к микробам, токсинам (т. е. иммунитет).

Таким образом, организм человека обладает широким спектром защитных реакций, однако при действии сверхсильных и длительных раздражителей наступает срыв защитно– приспособительных механизмов, что может привести к возникновению заболевания.

При действии на организм любого вредного фактора (травмы, инфекции, интоксикации) в организме возникает ряд изменений, называемых адаптационным синдромом (Г. Селье). Тяжелым проявлением общего адаптационного синдрома является шок, а местного – воспаление. Изменения, наступающие в организме при адаптационном синдроме, зависят от состояния нервной системы, эндокринной системы (гормонов передней доли гипофиза и коры надпочечников).

К адаптационным реакциям организма, обеспечивающим уничтожение или ограничение действия повреждающего фактора, относятся выработка антител, фагоцитоз, охранительное торможение, регенерация тканей.

Регенерация целых органов у человека невозможна, но компенсаторные процессы достаточно совершенны. Например, при удалении любого парного органа (почки, легкого) другой орган компенсаторно выполняет нагрузку за отсутствующий орган. Такая компенсация может сохраняться в течение всей жизни.

Целостность организма, находящегося во взаимодействии с окружающей средой, обеспечивается нервной системой и её ведущим отделом – корой головного мозга. Кора головного мозга тонко улавливает изменения внешней среды, а также внутреннего состояния организма, и своей деятельностью обеспечивает приспособление организма к окружающей среде.

Так, при повышении температуры воздуха организм включает компенсаторные механизмы: увеличивает теплоотдачу (за счет усиления потоотделения, одышки), что препятствует его перегреванию.

Контрольные вопросы

1. Что изучают возрастная анатомия и возрастная физиология?

2. Какие методы используются для изучения возрастных анатомо-физиологических особенностей организма?

3. Назовите химический состав клетки.

4. Какую роль играют белки в организме?

5. Какую роль играют нуклеиновые кислоты в организме?

6. Какую роль играют жиры в организме?

7. Какую роль играют углеводы в организме?

8. Назовите макро– и микроэлементы.

9. Какие виды тканей вы знаете?

10. Дайте определение понятиям орган и организм.

11. Чем отличается живой организм от не живого?

12. Перечислите защитные и адаптационные механизмы организма человека.

2. Онтогенез. Закономерности роста и развития организма

Вопросы для самоподготовки

1. Закономерности роста и развития организма.

2. Основные закономерности онтогенетического развития человека.

3. Паспортный и биологический возраст. Критические периоды.

4. Факторы, оказывающие влияние на процесс индивидуального развития.

5. Возрастная периодизация.

6. Оплодотворение и внутриутробное развитие.

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

Р ост – это изменение анатомических показателей, т. е. длины и веса тела. Он является одним из основных возрастно-половых признаков и характеризует количественные изменения в организме. В процессе роста увеличивается число клеток, телесная масса и антропометрические показатели. В одних органах и тканях рост осуществляется преимущественно за счет увеличения числа клеток (кости, легкие), в других преобладают процессы увеличения размеров самих клеток (мышцы, нервная ткань). Такое определение процесса роста исключает те изменения массы 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.

Р азвитие – показатель качественных изменений, характеризующий физиологическое состояние тканей, органов, систем и организма в целом, т. е. их функциональное совершенствование за определенный период времени. Развитие включает в себя три основных фактора: рост, дифференцировку тканей и органов, формообразование. Они находятся между собой в тесной взаимосвязи и взаимозависимости.

Физическое развитие ребенка представляет собой процесс биологического созревания клеток, тканей, органов и всего организма в целом. Внешне оно характеризуется увеличением размеров частей тела ребенка и изменением функциональной деятельности его различных органов и систем.

Психическое развитие представляет собой процесс формирования познавательной деятельности детей и подростков (совершенствование процессов ощущения, восприятия, памяти и др.), развитие у них чувств и воли, формирование темперамента, характера, способностей, потребностей и интересов.

Физическое и психическое развитие человека тесно связаны между собой и взаимно обусловливают друг друга. Это свидетельствует о том, что развитие ребенка есть единый и целостный процесс.

В нормальных условиях рост и развитие организма идут непрерывно, но не всегда равномерно: периоды усиления роста и развития сменяются периодами замедления и наоборот. Скачкообразность роста и развития детей известна как периоды «вытягивания» и «округления». Наиболее заметно «вытягивание» мальчиков и девочек в период полового созревания. Оно сменяется последующим округлением в годы юношества и окончания роста (у женщин до 23 лет, а у мужчин до 25 лет).

К основным закономерностям роста и развития относятся:

1 . Эндогенность. Рост и развитие организма не обусловлены внешними воздействиями, а совершаются по внутренним, присущим самому организму и запечатленным в наследственной программе законам. Рост является реализацией естественной потребности организма в достижении взрослого состояния;

2. Необратимость. Человек не может вернуться к тем особенностям строения, которые были у него в детстве или младенчестве;

3 . Цикличность. В нормальных условиях существования процессы роста и развития идут непрерывно, но не всегда равномерно, периоды усиления роста и развития сменяются периодами замедления и наоборот. Гетерохронность объясняется тем, что постепенное накопление количественных изменений в определенный момент приводит к скачку – переходу организма в качественно новое состояние;

4 . Постепенность. Человек в своем развитии проходит ряд этапов, совершающихся последовательно один за другим.

Пропустить какой-либо из этих этапов, «перепрыгнуть» через него организм не может;

5. Г армоничность. Процессы роста и старения совершаются относительно одновременно в разных органах и системах тела. Наблюдается соответствие размеров одних частей тела другим. Например, гармоническое физическое развитие характеризуется соответствием массы тела и окружности грудной клетки росту.

О нтогенез – индивидуальное развитие организма от зарождения (зиготы) до смерти. Понятие онтогенеза было введено в биологию Геккелем в 1866 году. Им был сформулирован биогенетический закон: «Развитие зародыша (онтогенез) есть сжатое и сокращенное повторение развития рода (филогенез)». При этом имеется в виду, что организм в процессе онтогенеза проходит последовательный ряд взрослых состояний предков, отражающих соответствующие этапы филогенетического развития.

Закономерности онтогенеза:

• целостность и фазность (этапность) онтогенеза;

• непрерывность и неравномерность роста и развития;

• гетерохронность роста и развития;

• гетеросенситивность;

• нарастающая гетерогенность;

• дифференциация;

• экономизация функций;

• биологическая надежность организма;

• адаптивность;

• увеличение жесткости (стабильности) гомеостатических констант в онтогенезе;

• изменение характера нейрогуморальной регуляции: на ранних этапах преобладает влияние симпатического отдела, на более поздних – парасимпатического отдела автономной вегетативной нервной системы.

Паспортный и биологический возраст. Для более точной оценки индивидуального развития наряду с паспортным возрастом учитывают биологический возраст, определяемый по росту, массе тела, срокам окостенения скелета, степени половой зрелости и другим признакам.

Детей, у которых биологический возраст соответствует паспортному, называют медиантами. Несоответствие паспортного возраста биологическому может быть двух типов: ускоренное развитие и замедленное развитие. Ускоренный рост и развитие (биологический возраст опережает паспортный) называется акселерация. Замедленный рост и развитие, отставание биологического возраста от паспортного называется ретардацией.

Ускоренное и замедленное развитие могут быть гармоничными и негармоничными.

Вариант развития, при котором ребенок опережает сверстников на 1-2 года по всем морфологическим и функциональным показателям, определяется как гармоничная акселерация. Опережение сверстников по одному или нескольким морфологическим и функциональным показателям относится к негармоничной акселерации. Отставание ребенка от сверстников на 1-2 года по всем морфофункциональным показателям – гармоничная ретардация. Отставание от сверстников по отдельным морфофункциональным показателям характеризует негармоничную ретардацию. В среднем, около 13-20 % от общего количества детей – акселераты. Столько же примерно детей относится к ретардантам. Основную же массу составляют медианты.

Различают акселерацию эпохальную и индивидуальную. Индивидуальная акселерация – это ускоренное развитие отдельных детей и подростков в определенных возрастных группах. В настоящее время максимального роста девушки и юноши достигают в 16-19 лет, а 70 лет назад они достигали его к 20-26 годам. Считают, что это явление может быть обусловлено:

– усиленным ультрафиолетовым облучением (гелиогеническая теория);

– влиянием на эндокринные железы магнитных волн;

– возросшей космической радиацией;

– увеличением потребления белков (алиментарная теория), повышенным поступлением в организм витаминов и минеральных солей (нутригенная теория);

– рост количества получаемой информации.

Большинство ученых считает, что эти явления обусловлены комплексом генетических и внешних факторов, среди которых ведущее значение имеют социально-экономические условия сегодняшнего дня.

Для акселератов характерны:

– более высокий рост;

– большая мышечная сила и объем сердца;

– более высокие значения жизненной емкости легких, более длинная задержка дыхания;

– более раннее половое созревание;

– ускоренное психическое развитие.

У детей и подростков, опережающих по росту и развитию своих сверстников, отмечаются ускоренные темпы формирования физических качеств. Они имеют преимущество при занятиях баскетболом, волейболом, теннисом, греблей, плаванием.

Скачкообразные моменты развития целого организма, отдельных его органов и тканей называются критическими. С критическими периодами частично совпадают так называемые сенситивные (периоды особой чувствительности к влияниям внешней среды), которые возникают на их базе. Критические периоды создают морфофункциональную основу существования организма в новых условиях жизнедеятельности, а сенситивные периоды приспосабливают функционирование организма к этим условиям.

Благоприятные воздействия на организм в сенситивные периоды содействуют развертыванию наследственных возможностей, а неблагоприятные задерживают их развитие, вызывают нарушение психического и физического развития.

Тренировочные воздействия в сенситивные периоды наиболее эффективны. При этом возникает наиболее выраженное развитие физических качеств – силы, быстроты, выносливости и др., наилучшим образом происходят реакции адаптации к физическим нагрузкам, в наибольшей степени развиваются функциональные резервы организма. Сенситивные периоды для различных физических качеств проявляются гетерохронно. Сенситивный период развития абсолютной мышечной силы наблюдается в 14-17 лет (максимального значения качество силы достигает к возрасту 18-20 лет), период развития быстроты – в 11-14 лет (максимальный уровень достигается к 15-летнему возрасту), период развития общей выносливости – в 15-20 лет (максимальное значение – в 20-25 лет).

К факторам риска, влияющим на рост и развитие, относятся:

• вредные привычки как родителей, так и детей, подростков (курение, алкоголизм, токсикомания, наркомания);

• нарушение режимов труда и отдыха матери во время беременности: работа за компьютером, на производствах с вредными условиями труда, работы в ночные смены, без выходных и отпуска и т. д.; неблагоприятное социальное окружение;

• употребление продуктов питания, содержащих неразрешенные химические добавки, биостимуляторы;

• проживание в экологически неблагоприятных районах (повышенный радиационный фон, электромагнитный фон, химические загрязнения и т. д.);

• широкое использование в быту последних достижений техники: радиотелефон, микроволновая печь, аудиоплейеры;

• ношение «модной» одежды и обуви, не отвечающей гигиеническим требованиям;

• использование различных строительных материалов, не отвечающих гигиеническим требованиям (светящиеся обои, пластик и т. д.).

На процесс индивидуального развития оказывают влияние генетические, средовые факторы (питание, эмоциональное состояние, острые и хронические заболевания, климатогеографические условия, экология) и двигательная активность.

Возрастная периодизация. В педагогике при обосновании специфических особенностей воспитания и обучения в зависимости от возраста принято пользоваться психологическими критериями для деления онтогенеза на отдельные периоды. Деление индивидуального развития на периоды необходимо для того, чтобы понять различие морфологических, физиологических, психологических и др. показателей в каждом из них.

Существует медико-биологическая классификация возрастных периодов детства (табл. 2).

При рассмотрении примерных возрастных границ видно, что длительность периода детства у человека особенно велика (пятая часть жизни) по сравнению с другими млекопитающими. Этот биологический факт оказывает весьма важное влияние на формирование общественных отношений, а также расширяет возможности «обучения». Недостаток же заключается том, что длительное время человек является несамостоятельным «птенцом», нуждающимся в интенсивном уходе в течение длительного времени.

Важным является то, что в возрастной классификации учитывается период внутриутробного развития и обращается внимание на важность этого периода. Преждевременное прекращение сосуществования плода и матери при преждевременных родах может нарушать развитие ребенка.

Таблица 1. Возрастные периоды жизни человека

Таким образом, каждый возрастной период представляет собой определенный этап биологического и социального развития человека и включает в себя несколько календарных лет, в зависимости от половой принадлежности.

Таблица 2. Медико-биологическая классификация возрастных периодов детства

Продолжение табл. 2

Продолжение табл. 2

Окончание табл. 2

О плодотворение и внутриутробное развитие. Развитие нового организма начинается с процесса оплодотворения – слияния мужского сперматозоида и женской яйцеклетки, приводящего к образованию зиготы, из которой может развиться полноценный эмбрион. Оплодотворенная яйцеклетка сразу же начинает делиться и имплантируется в стенку матки. Здесь и продолжается развитие эмбриона. Из нескольких миллионов сперматозоидов, попадающих в матку после полового акта, только один проходит через наружные оболочки яйцеклетки и оплодотворяет её.

В женском организме есть два яичника, расположенных справа и слева от матки. Каждый месяц на поверхности одного из них появляется небольшой пузырёк – фолликул, внутри которого находится зрелая яйцеклетка. Во время овуляции фолликул разрывается, и яйцеклетка попадает сначала в брюшную полость, затем захватывается ворсинками маточной трубы, где обычно происходит оплодотворение. Яичник также выделяет женские половые гормоны, которые контролируют функции половых органов и управляют течением беременности.

Каждая клетка человека содержит 46 хромосом. Они похожи на тончайшие нити и содержат всю информацию о строении и функциях клеток. Пол человека определяют две из них: X-хромосома и Y-хромосома. Женские клетки содержат две X-хромосомы, а мужские – X-хромосому и Y-хромосому. Половые клетки содержат только одну из этих хромосом, поэтому яйцеклетка всегда содержит X-хромосому, а сперматозоид X или Y. От того, какую хромосому несет сперматозоид, и зависит пол ребенка.

Яйцеклетка начинает делиться примерно через 36 часов после оплодотворения. Вначале на две клетки, потом четыре, восемь и т. д. В итоге она превращается в заполненный жидкостью пузырек, на одном из краев которого несколько десятков клеток. В таком виде она имплантируется в стенку матки.

Имплантация оплодотворенной яйцеклетки в стенку матки происходит примерно через 6 дней после оплодотворения. Яйцеклетка погружается в слизистую оболочку матки и начинает извлекать из неё вещества, необходимые для дальнейшего деления.

На 6-й неделе беременности длина эмбриона не превышает 2,5 см. Он получает всё необходимое от плаценты, которая поглощает из крови матери кислород и питательные вещества. Наиболее развита к этому сроку головка будущего ребенка. А его крохотное сердце уже начинает биться.

С 8-й недели беременности будущий ребенок называется не эмбрионом, а плодом. К этому сроку он уже похож на человека, можно определить пол. Мышцы плода достаточно развиты, чтобы он мог двигаться. Ребенок также может глотать и выделять мочу.

Следует отметить очень важный период развития эмбриона с 5-й по 8-ю неделю, во время которого происходит формирование органов (органогенез) и тканей (гистогенез).

На 22-й неделе беременности длина плода достигает 20 см. Он может свободно двигаться внутри полости матки, причем иногда эти движения становятся настолько сильными, что мать чувствует их. Кожа плода покрыта плотной белой субстанцией – защитной плодной смазкой.

Через 9 месяцев после зачатия ребенок становится полностью развитым и готовым к рождению. Он занимает всю полость матки матери. Его глаза уже могут открываться, причем он даже способен видеть свет, проникающий через растянутую стенку живота и стенку матки матери.

Раскрытие шейки матки. Раскрытие шейки матки является первым периодом родов. Во время него мышцы матки сокращаются, передвигая ребенка в правильное предродовое положение, а шейка матки расширяется до диаметра 10 см.

Рождение ребенка. Сокращения стенок матки выталкивают ребенка из ее полости через шейку матки и влагалище из материнского организма. Вначале обычно рождается головка ребенка. Ребенок все ещё остается связанным с организмом матери через длинную пуповину.

После появления ребенка на свет врач перерезает и перевязывает пуповину, которая впоследствии отпадает, образуя пупок. Через некоторое время после рождения ребенка плацента отделяется от стенки матки и покидает родовые пути.

Контрольные вопросы

1. Чем различаются понятия рост и развитие организма?

2. Перечислите основные закономерности онтогенетического развития человека.

3. Как определяются и чем отличаются паспортный и биологический возраст?

4. Дайте определение понятиям акселерация и ретардация.

5. Какие виды акселерации и ретардации вы знаете?

6. Чем отличаются критические и сенситивные периоды?

7. Перечислите факторы, оказывающие влияние на процесс индивидуального развития.

8. Назовите возрастные периоды онтогенеза человека.

9. Что такое оплодотворение?

10. Назовите основные этапы внутриутробного развития человека.