Тема 5. закономерности онтогенетической изменчивости

ТЕМА 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОНТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ

1. Основные закономерности онтогенеза человека
2. Периодизация роста и развитие человека
3. Биологический возраст и факторы, регулирующие развитие
4. Эпохальные тенденции изменения темпов развития
5. Резюме

Нелинейность роста, суточный рост и циркадные ритмы

Итак, абсолютное большинство соматических параметров организма не остаются постоянными и изменяются почти непрерывно. Одним из реально существующих и объясненных цикличных процессов является так называемый суточный рост.
В качестве примера снова обратимся к длине тела. Мы заметили, что после 18-19 лет длина тела остается относительно постоянной. Одна из причин этой "относительности" -суточное изменение параметров тела. Для того чтобы убедиться в существовании этого проявления нелинейности ростового процесса, Вам достаточно всего лишь измерить свой рост (длину тела), скажем, вечером (часов в 8-9) и на следующее утро (после пробуждения). Конечно, для верности, лучше повторить эти наблюдения два-три раза. Для чистоты нашего эксперимента совсем неплохо было бы как следует поужинать.
Сравнив поутру две полученные отметки, Вы обнаружите, что утренняя как минимум на один сантиметр выше вечерней.

В 95% случаев это будет так. Если же нет - то есть отметки совпали или, наоборот, вечерняя располагается выше утренней - этому можно найти всего пять строго научных объяснений:

либо Вы забыли снять тапочки перед измерением;
либо Вы очень мало весите и у Вас сильно развита мускулатура спины и ее тонус;
либо (поздравляем) в своей жизни Вы избавлены от стресса или же (еще раз поздравляем) Вам удалось блестяще к этому стрессу приспособиться;
либо Вы не спали часов до 3-4, провели бурную ночь, грубо нарушив условия эксперимента.

Еще одно, объяснение кажется наиболее вероятным - Ваша фамилия не Homo, имя - не Sapiens, а родом Вы, конечно, с Марса.

Откуда у нас взялась такая уверенность, что утренняя отметка роста будет хоть немного, но больше, чем предыдущая?

Дело в том, что эта тенденция является скорее жесткой закономерностью, обусловленной системой факторов - регуляторов роста и развития.

Сталкиваясь в течение дня с самыми различными стрессогенными факторами, наш организм, в прямом смысле, устает:

меняется нервно-мышечный тонус (в том числе и мускулатуры спины, поддерживающей осанку);
межпозвоночные хрящевые диски теряют большое количество воды, сплющиваются под воздействием веса тела.

В основном, вследствие этих причин длина тела может значительно уменьшиться к вечеру. Это уменьшение, конечно, не является истинным отрицательным ростом, и за ночь все возвращается "на круги своя".

"Мы растем, когда спим". Эта житейская истина является не пустым звуком. Она имеет весьма прочную и установленную биологическую основу. Немаловажная роль в этом принадлежит суточной цикличности секреции гормона роста - соматотропина (СТГ). 24-часовой период цикличности, подобный секреции СТГ, получил название циркадного ритма. В нормальных для организма условиях такая ритмичность характерна более чем для 100 физиологических показателей. Один из тривиальных примеров - периодичность показателей суточной активности - ритм бодрствования и сна.

Критерии половой зрелости

Критерии половой зрелости, разработанные в ауксологии и педиатрии, основаны на времени появления, последовательности и степени развития вторичных половых признаков, а также, что наиболее существенно, степени согласованности их появления и развития.
Немного реже они представлены антропометрическими показателями описывающими, например, параметры гениталий, развитие грудных желез, изменения таза и т.п. Такая точность, как Вы сами понимаете, хороша при тщательных продольных наблюдениях за ростом и развитием детей и подростков.

Но чаще используются дискретные балльные оценки развития. Общими компонентами для обоих полов являются:

степень развития пубального (лобкового) обволошения. Морфология этих признаков различна у мальчиков и девочек;
степень развития аксилярного обволошения (развитие волос в подмышечной области)

У мальчиков и юношей, помимо того, оценивается:

пубертатное набухание сосков
развитие гениталий
перелом голоса и изменение конфигурации гортани
степень обволошения лица и третичный волосяной покров других частей тела.

У девочек и девушек, помимо пубального и аксилярного обволошения, учитывается:

развитие грудных желез и соска
возраст первой менструации
в некоторых схемах добавляется расширение таза, округление бедер, размеры крестцового ромба, реже учитываются структурно-анатомические изменения внутренних репродуктивных органов.

Сроки появления и степень развития отдельных признаков на протяжении пубертатного периода достаточно индивидуальны, но последовательность наступления этих изменений, в норме, высоко согласована.

Вообще, в норме, существует значительная согласованность между степенью развития вторичных половых признаков и другими показателями биологического возраста - эти показатели высоко скоррелированны. Например, у подростков размеры тела тем больше, а функциональные показатели у них тем выше, чем сильнее развиты признаки половой зрелости. Девочки с более ранними сроками менархе крупнее и морфологически более зрелы, чем девочки, начавшие менструировать поздно. Такие связи существуют между многими критериями биологического возраста.

Ясно, что внутри любой группы людей одни индивиды будут характеризоваться относительной или крайней ретардацией, а другие - акселерацией, в сравнении со средними показателями по срокам и темпу развития признаков половой зрелости. Например, крайней степенью акселерированности развития для большинства групп современного человека считается появление менструации у девочек до 8 лет, а как явная задержка полового развития - отсутствие Ме в 15-16 лет. У мальчиков преждевременным считается созревание до 10 лет.

Вы уже понимаете, эти крайние варианты рассматриваются как непосредственный фактор риска, угрожающий не только нормальному биологическому развитию, но и становлению психики и социального развития человека.

Не стоит забывать о нормальных популяционных различиях по показателям половой зрелости. Например, возраст менархе в большинстве современных европеоидных групп колеблется в пределах 12,5-13,5 лет. Для коренного населения Новой Гвинеи, шерпов и непалок Непала и ряда других этно-территориальных групп человека этот показатель составляет от 16,6 до 18,3 лет. Большинство из этих поздносозревающих (ретардированных) групп представляют высокогорное население. Напротив, для некоторых популяций возраст Ме варьирует в пределах 12,1-12,6 лет (население ряда городов Сибири, Грузии, некоторых центрально-азиатских групп, сельского населения Греции, Италии, Турции, США и многих других).

У девушек-горожанок менструации, как правило, появляются раньше, чем у жительниц села. Например, у полек, жительниц крупных городов, возраст Ме составляет в среднем 12,1 лет, а у селянок - 13,5. У египтянок Каира - 12,7 лет, а в сельской местности - больше 13 и т.д. В итальянских семьях с высоким экономическим уровнем (прежде всего, высоким заработком отца) девушки начинали менструировать в 12,6 лет, а с низким - в 13,1. В сельской местности период менархе чаще наступает летом, а в городских условиях - в зимний период. При этом в горных деревнях наступление менархе также чаще приходится на зиму и происходит с большой задержкой (у индианок г. Дели Ме составляет 13,4 лет, а у жительниц высокогорных районов - целых 16,6). Наконец, у русских г. Батуми это значение равно 12,1 лет, а у грузинок того же города - 12,7.

Возраст менархе, конечно, не единственный показатель, изменчивый в зависимости от генетических (этнических, популяционных и т.п.) и средовых факторов (климато-географических, социальных, экономических и т.п.). Но, говоря о групповых различиях, мы снова напрямую подходим к вопросу о факторах, определяющих регуляцию процесса роста и развития - это все тот же знакомый вопрос о генетической и средовой детерминации явления биологической изменчивости. Относительно полового развития в этой связи накоплено колоссальное количество сведений, часто весьма противоречивых, а само явление, несомненно, представляется многофакторным.

Для целостного понимания хода индивидуального онтогенеза определяется согласованность развития не только репродуктивной, зубной и скелетной систем. Используются критерии соматического и физического развития (пропорции тела, конституция), различные функциональные, физиологические и биохимические показатели, наконец, разнообразные аспекты развития психической сферы. Говоря об онтогенезе человека, мы даже не упомянули некоторые из этих явлений. И все же впечатление о закономерностях процесса развития Вы уже получили - поэтому закономерности и называют общими.

Резюме

Наиболее общее понятие биологии развития - онтогенез - представляет собой жизненный цикл от момента оплодотворения до наступления смерти. Это непрерывный процесс возрастного изменения организма - роста и развития.

Под воздействием и контролем разнообразных и всегда уникальных факторов среды в ходе роста и развития происходит реализация неповторимого генетического материала (генотипа) в его "внешнее" проявление (фенотип).

С преобразованиями, происходящими в процессе онтогенеза, связаны все виды изменчивости биологических признаков человека.

На всех этапах онтогенеза организм человека остается целостной и открытой биологической системой. Выделяются условные этапы (периоды онтогенеза), регуляция в пределах которых оказывается более или менее жестко обусловленной генетически (чувствительные периоды).

Реализация наследственной программы, происходящая в ходе индивидуального развития, в значительной степени попадает под влияние конкретных условий среды, в которой и протекает весь процесс.

В результате онтогенез представляет собой целостную и динамичную картину смены этапов, характеризующихся различными темпами роста. Каждый такой этап имеет свою возрастную норму реакции, обычно приближающуюся к среднегрупповой (популяционной) характеристике.

Биологический возраст - фундаментальный и многосторонний показатель темпов развития, отражающий уровень морфофункционального состояния организма на фоне популяционного стандарта.

По ускорению или, наоборот, замедлению темпов роста отдельных систем или всего организма в целом, то есть по степени его акселерированности или ретардированности, мы можем судить о нормальности хода индивидуального развития.

Темпы развития могут отличаться у представителей разных поколений одной популяции людей, и такие изменения неоднократно происходили в истории человечества (эпохальные тенденции изменения темпов развития).

Эпохальные колебания темпов роста и развития человека представляет собой одно из проявлений микроэволюционного процесса, действующего в популяциях и их системах. Во многом благодаря этим изменениям определяется уровень межпопуляционной изменчивости биологических признаков человека.

Словарь терминов