ГЛАВА 2. ОБщие ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМА

Организм человека находится в состоянии непрерывного процесса развития, или онтогенеза.Впервые термин онтогенез был введен Э. Геккелем (1866) для обозначения эмбрионального периода развития организма. В настоящее время онтогенез рассматривается как единый процесс развития, начинающийся с оплодотворения яйцеклетки и заканчивающийся естественной смертью.

Каждый возрастной период характеризуется определенным состоянием всех структурных уровней организма: клеточного, тканевого, органного, системного. Процесс онтогенеза человека можно разделить на четыре основных периода: внутриутробное развитие, детство, взрослое состояние, старость. Внутриутробный период делят на эмбриональный (от 0 до 3 мес.) и плодный (от 3 до 9 мес.). В процессе онтогенеза организм повторяет историю филогенетического развития. Так, у эмбриона человека обнаруживаются жаберные щели, а сердце проходит стадию двухкамерного органа, как у рыб, затем трехкамерного, как у земноводных, и лишь потом становится четырехкамерным.

Индивидуальное развитие проходит в соответствии с генетически обусловленной последовательностью, которая реализуется при взаимодействии организма с условиями среды. Переход от одного этапа развития к другому совершается в короткие отрезки времени, которые рассматриваются как переломные, или критические, периоды онтогенеза. В их определении ведущее значение имеет скорость (время) развития физиологической функции. Другим важным признаком преобразовательных процессов является возникновение высокой чувствительности к определенным условиям среды — сенситивный период. Это связано с тем, что при быстром развитии функций ей необходим приток адекватной сенсорной информации. Отсутствие или дефицит ее может привести к процессу нарушения функции.

Согласно теории системогенезаП. К. Анохина в основе индивидуального развития организма лежит несколько принципов: принцип гетерохронии, или неодновременного созревания не только органов, но и различных элементов одного и того же органа. Наиболее детально по показателям гетерохронии изучены структуры центральной нервной системы. Так, показано, что первыми в эмбриогенезе созревают нервные клетки стволовой части мозга, обеспечивающие формирование самостоятельной функциональной системы питания и дыхания плода. Особенно подробно исследована гетерохрония в функциональной системе питания новорожденного. Так, первыми созревают мышцы лица, обеспечивающие акт сосания, и соответствующие им участки ядер черепно-мозговых нервов. Или другой пример: гетерохрония созревания нервно-мышечного аппарата новорожденного, обеспечивающая реакцию хватания. В отношении функциональной системы дыхания показано гетерохронное созревание дыхательных структур продолговатого мозга и вышележащих отделов и последовательное становление ритмического дыхания.

В развитии каждой функциональной системы можно выделить внутрисистемную гетерохронию, то есть неодновременное созревание всех ее элементов. Так, в функциональной системе дыхания, «готовой» в основе к моменту рождения, в постнатальный период дозревают центральные и периферические механизмы, которые обеспечивают более регулярное дыхание и его тонкое приспособление к изменениям внешней среды.

Гетерохронное развитие можно проследить на примере созревания функциональной системы питания и хватательной реакции новорожденных. К моменту рождения нервные клетки спинного, продолговатого и среднего мозга, а также мышцы, связанные с сосанием и хватанием, созревают раньше и синхронно, несмотря на топографическую отдаленность друг от друга.

Онтогенетическая гетерохрония закладки и развития отдельных элементов одной системы или различных функциональных систем есть результат филогенетической гетерохронии. Под влиянием естественного отбора эволюционно более молодая функция, лучше обеспечивающая приспособленность организма к условиям среды и его выживаемость от поколения к поколению, начинает развиваться быстрее. Общая закономерность гетерохронии развития, как в онтогенезе, так и в филогенезе заключается в том, что в более короткие сроки созревают функциональные системы наиболее значимые для выживания организма на данной стадии его развития.

Для понимания онтогенетического развития существует ряд аналитических концепций, в частности А. А. Волоховым (1968) предложена концепция перехода локальных реакций плода человека в более общие в процессе онтогенеза. Примером служат ранние локальные сокращения мышц плода, до того как они начнут поддерживать позу и обеспечивать движения. Такие сокращения улучшают кровообращение, способствуют поступлению кислорода в ткани и удалению продуктов метаболизма и в то же время стимулируют развитие мышечного аппарата.

В основу возрастной концепции И. А. Аршавского (1982) положено представление об общем энергетическом балансе организма и его состоянии, равновесном со средой. Основная функция организма — накопить и удержать энергию, противостоять «утечке» энергетических ресурсов организма при мышечной активности. Это явление имеет место не только в период раннего онтогенеза, но и при старении. Чем совершеннее энергетический баланс, тем лучше уравновешены анаболические и катаболические процессы, тем меньше организм подвергается избыточному катаболизму (и как его результат — подкислению) и тем длительнее его существование.

Большой вклад в понимание индивидуального развития внесла концепция функционирования биологических систем, выдвинутая А. А. Маркосяном (1969). Она базируется на таких свойствах живой системы, как избыточность ее элементов, их дублирование и взаимозаменяемость, быстрота возврата к относительному постоянству и динамичность отдельных звеньев самой системы. Так, например, в период внутриутробного развития в яичниках закладывается от 4000 до 200 000 первичных фолликулов, а за весь репродуктивный период у женщины созревает всего 500—600 фолликулов. Другой пример избыточной функции: частота сердечных сокращений при крике ребенка равна 200 ударам в минуту, что соответствует работе сердца взрослого спортсмена при максимальных мышечных нагрузках.

Исследования, проведенные Д. А. Фарбер, показали, что в ходе онтогенеза надежность биологических систем проходит определенные этапы становления и формирования. Если на ранних этапах постнатальной жизни она обеспечивается жестким, генетически детерминированным взаимодействием отдельных элементов функциональной системы, обеспечивающим осуществление элементарных реакций на внешние стимулы и необходимых жизненно важных функций (например, сосание), то в ходе развития все большее значение приобретают пластичные связи, создающие условия для динамичной избирательной организации компонентов системы.

На примере формирования системы восприятия информации установлена общая закономерность обеспечения надежности адаптивного функционирования системы. Выделены три функционально различных этапа ее организации:

1-й этап (период новорожденности) — функционирование наиболее рано созревающего блока системы, обеспечивающего возможность реагирования по принципу «стимул — реакция»;

2-й этап (первые годы жизни) — генерализованное однотипное вовлечение элементов более высокого уровня системы обеспечивается дублированием ее элементов;

3-й этап (наблюдается с преддошкольного возраста) — иерархически организованная многоуровневая система регулирования обеспечивает возможность специализированного вовлечения элементов разного уровня в обработку информации и организацию деятельности.

В ходе онтогенеза по мере совершенствования центральных механизмов регуляции и контроля возрастает пластичность динамического взаимодействия элементов системы; избирательные функциональные констиляции формируются в соответствии с конкретной ситуацией и поставленной задачей (Д. А. Фарбер, Н. В. Ду­бровинская). Это обуславливает совершенствование адаптивных реакций развивающегося организма в процессе усложнения его взаимодействия с внешней средой и приспособительный характер функционирования на каждом этапе онтогенеза.

Рост и развитие детского организма.Формирование организма человека продолжается и после рождения (постнатальный период) и заканчивается к 22—25 годам. В периоды роста и развития организма увеличиваются масса и поверхность тела, что обусловлено развитием тканей, органов и отдельных частей тела.

Рост и развитие организма включают процессы, в течение которых из оплодотворенной яйцеклетки развивается взрослый индивидуум. Рост — это количественные преобразования, которые проявляются в увеличении размеров тела и его частей. Развитие— это качественные преобразования, протекающие в организме за счет дифференцировочных процессов, которые приводят соответственно к качественным и количественным изменениям функций развивающегося организма.

Рост и развитие — это не просто увеличение массы тела, но и становление различных функций организма. В это время значительная часть физиологических показателей приближается к уровню, характерному для взрослого человека. Так, например, повышается активность пищеварительных ферментов, совершенствуются органы чувств и нервная система, развиваются защитные механизмы против инфекции.

Процессы роста и развития взаимосвязаны, но тем не менее находятся в диалектических противоречивых отношениях, так как ростовые процессы осуществляются за счет увеличения числа клеток, что должно подавлять клеточную дифференцировку, определяющую усложнение структурной и функциональной организации растущего организма. На протяжении одного возрастного периода одни ткани интенсивно растут, другие в это же время проходят этап дифференцировок.

В большинстве тканей в функциональный период онтогенеза процессы роста и дифференцировок разделены временем, что приводит к появлению периодичности. Каждый период состоит из фазы дифференцировок с торможением роста и последующей фазы активации и расширения функциональных возможностей на базе сформированного нового качественного состояния клеток. Дифференцировки могут синхронизироваться в тканях, связанных едиными функциональными задачами и входящих в состав функциональной системы. Каждый этап развития направлен на достижение промежуточной цели, без которой не может быть реализован следующий этап, поэтому нарушения и отклонения в динамике развития, препятствующие достижению таких промежуточных целей, могут быть причиной самых тяжелых болезней развития.

Рост и развитие детского организма с момента рождения и до наступления зрелости протекает гетерохронно, то есть неравномерно. Данная закономерность, изученная П. К. Анохиным, в период эмбрио­нального развития прослеживается и в постнатальном периоде. Периоды устойчивого роста чередуются с его замедлением. Быстрее растут и развиваются те органы или системы органов, которые необходимыдлясуществования организма на данном этапе развития. Так, у новорожденного к моменту рождения сформирована система питания жидкой пищей (молоком). В то же время развитие функциональных систем, в которых на данный момент жизни нет необходимости, задерживается, примером является развитие функциональной системы питания твердой пищей.

В целом принцип гетерохронии свойственен всему онтогенезу, и данную закономерность можно проиллюстрировать на изменении длины тела детей и подростков. Наиболее интенсивны рост и развитие человека в первый год жизни. Средняя длина тела новорожденных девочек составляет 52,2 см, мальчиков 52,6 см; за первый год жизни она увеличивается на 25 см. На втором году она возрастает на 10—15 см, на третьем году жизни — на 8 см. Затем до 6 лет ежегодная прибавка длины тела составляет 4—5 см. Максимальная скорость роста достигается в пубертатном периоде: длина тела может увеличиваться на 7—10 см. До 10 лет мальчики опережают в росте девочек. С 11—12 лет наступает «первый ростовой перекрест»: в связи с более ранним пубертатным ускорением девочки становятся выше мальчиков. Позднее, когда мальчики вступают в пубертатную фазу ускорения ростовых процессов (как правило, на два года позже девочек), наступает «второй ростовой перекрест», тогда мальчики снова становятся выше девочек. В среднем для русских детей, проживающих в городах, перекресты кривых роста приходятся на 10 лет 4 мес. и 13 лет 10 мес. соответственно (Никитюк, Чтецов, 1990). Межгрупповые различия обычно не превышают 6 мес.

Увеличение длины тела в 6—7-летнем возрасте на 7—10 см получило название полуростового(или первого ростового) скачка. В период полового созревания (11—14 лет) происходит ростовой(второй ростовой), или пубертатный,скачок. Длина тела при этом возрастает сразу в течение первого года на 11—12 см, а в последний год на 6—7 см. На рис. 4 представлен график изменения темпов роста с возрастом, на котором хорошо видно резкое увеличение скорости роста в период от 12 до 16 лет (пубертатный скачок роста), а также замедление снижения скорости роста от 6 до 8 лет (полуростовой скачок).

Рис. 4. Изменение темпов роста с возрастом

(Физиология развития человека / ред. М. М. Безруких, Д. А. Фарбер, 2000).

Голова новорожденного составляет ¹/₄, у взрослых — ¹/₈ длины тела. Относительно удлиняются ноги. За период роста длина ног увеличивается в 5 раз, рук — в 4 раза, туловища — в 3 раза. Ребенок относительно большеголового, коротконогого, длиннотуловищного постепенно превращается в малоголового, длинноногого, короткотуловищного (рис. 5).

Рис. 5. Пропорции тела человека в зависимости от возраста
(по: Безруких, Сонькин, Фарбер, 2002)

Процесс увеличения массы тела и окружности грудной клетки также протекает неравномерно. Вес тела новорожденных девочек составляет в среднем 3,4 кг, мальчиков 3,5 кг. Сразу после рождения вес новорожденного уменьшается примерно на 200 г, а затем начинает интенсивно возрастать: за первый месяц жизни он увеличивается на 600 г, за второй и третий на 800 г, а в каждый следующий (до одного года) ежемесячное увеличение на 50 г меньше, чем в предыдущий месяц. Первоначальный вес тела ребенка к 4—4,5 мес. примерно удваивается, а к году утраивается и составляет 10,3 кг — для мальчиков и 9,8 кг — для девочек. За первый год жизни увеличение составляет 6—7 кг, за второй 2—3 кг, в последующие три года — 1,5—2,0 кг, а на 6-м и 7-м году жизни оно вновь возрастает. Пик скорости увеличения веса тела у девочек приходится на 13 лет (5,0—5,5 кг в год), а у мальчиков на 15 лет (5,5—6,5 кг в год).

Увеличение длины тела и веса в течение каждого года происходит циклично. Так, возрастание длины тела наиболее интенсивно идет в летние месяцы, в то время как увеличение веса в основном приходится на осенний период.

Окружность (обхват) грудной клетки у новорожденного составляет 34—36 см, за первый год обхват грудной клетки увеличивается на 11—13 см, за второй — на 3—3,5 см, за третий — на 2—2,5 см. К 6 годам окружность грудной клетки достигает 58 см (56,9 см — у девочек и 59,1 см — у мальчиков). Максимальное увеличение этого показателя приходится на пубертатный период, причем на протяжении всего периода по росту и окружности грудной клетки девочки отстают от мальчиков.

В протекании процессов роста и развития наблюдаются половые различия.Основные размеры (рост, масса тела, окружность грудной клеток) в среднем при рождении у мальчиков больше, чем у девочек. Такие отношения сохраняются до периода полового созревания (пубертатный возраст), он сопровождается резкой эндокринной перестройкой и значительным усилением процессов роста и развития. Интенсивно увеличиваются масса и длина тела. До скачка роста различия в длине тела у мальчиков и девочек не превышает 2%, а после него они достигают в среднем 8%. Различия возникают также вследствие более позднего наступления пубертатного скачка роста у мальчиков, в связи с чем увеличивается продолжительность периода препубертатного роста, хотя и протекающего с малой скоростью; имеет значение и интенсивность самого скачка. Скачок роста длины тела происходит главным образом за счет роста туловища, а не конечностей. Скачок в увеличении мышечной массы происходит через три месяца, а скачок веса, через 6 месяцев после скачка роста длины тела. Прибавка составляет у мальчиков 4—7 кг в год, у девочек 4—8 кг в год. Наиболее интенсивный прирост мышечной силы у мальчиков приходится на 14—17 лет, а у девочек несколько раньше. Различия в показателях мышечной силы у мальчиков и девочек более выраженно проявляются с 11—12 лет.

Типы роста и развития тканей и органов организма.Темпы роста и развития отдельных тканей и органов неодинаковы в отдельные периоды онтогенеза (рис. 6).

В биологии развития различают 4 типа роста: — А — лимфоидный (тимус, лимфатические узлы, лимфоидная ткань кишечника); Б — мозговой (мозг и его части, твердая мозговая оболочка, спинной мозг, глаз, размеры головы); В — общий (тело в целом, внешние размеры, органы дыхания и пищеварения, почки, аорта, легочная артерия, мышечная система, объем крови); Г — репродуктивный (яички, придаток, предстательная железа, семенные пузырьки, яичники, фаллопиевы трубы).

Рис. 6. Динамика роста различных типов тканей.
За 100% принята масса соответствующей ткани у взрослого
(по: Безруких, Сонькин, Фарбер, 2002)

Для типа А характерна очень высокая скорость роста в первые 10 лет жизни и достижение максимальных размеров органа в препубертатный период, а затем инволюция с наступлением полового созревания. Тип Б характеризуется постепенным замедлением скорости роста от рождения до созревания, причем уже в возрасте 8—10 лет орган практически достигает размеров взрослого. Тип В характеризуется быстрым ростом в начале постнатального периода развития, затем происходит торможение ростовых процессов, и вновь они ускоряются с наступлением пубертата. И наконец, тип Г, описывающий рост гонад, характеризуется медленным ростом в первые годы жизни и скачкообразным ускорением с началом полового созревания.

Совершенно особый тип кривой роста характерен для подкожной жировой ткани. Очень высокая скорость роста жировой прослойки в первые месяцы жизни приводит к тому, что к первому году у ребенка формируется весьма выраженный подкожный слой жира, который затем начинает уменьшаться, и лишь после 6—8 лет подкожный жир вновь накапливается. В динамике роста подкожного жира выявляются довольно четкие различия между мальчиками и девочками: у девочек как скорость роста, так и абсолютные размеры подкожной жировой клетчатки обычно выше.

Таким образом, интенсивное развитие и окончательное формирование отдельных органов и систем происходит не параллельно. Существует определенная очередность роста и развития тех или иных структурных функций и образований. Установлено, что в период интенсивного роста и развития функциональной системы наблюдается ее повышенная чувствительность к действию специфических факторов (Громбах, 1980; Хрипкова, 1982; Сухарева, 1985). Так, например, в период развития мозга отмечается повышенная чувствительность организма к недостатку белка в пище, в период развития речедвигательных функций — к речевому общению, в период развития моторики — к двигательной активности. Ассоциативные отделы коры больших полушарий, обеспечивающие готовность к обучению в школе, созревают постепенно в ходе индивидуального развития ребенка к 6—7 годам (Кольцова, 1983), поэтому форсированное обучение детей в раннем возрасте неблагоприятно отразится на их последующем развитии. Следовательно, гетерохронизм в развитии отдельных морфологических образований и функциональных систем обусловливает возрастные морфофункциональные особенности и определяет приспособительные возможности организма в отдельные периоды онтогенеза.

Понятие о физическом, половом и умственном развитии.Для характеристики развития человека используют понятия физическое, половое и умственное развитие.

Физическое развитие. Под физическим развитиемпонимают размеры и форму тела, соответствие их возрастной норме. Количественная оценка физического развития может быть выражена как в абсолютных (килограммы, сантиметры), так и в относительных (доля в процентах от возрастной нормы) величинах. С физическим развитием тесно связаны моторное(двигательное) развитие и половое созревание. Выраженное отклонение от нормативов физического развития, как правило, свидетельствуют о нарушении процессов роста и созревания организма. Часто они бывают связаны с теми или иными метаболическими нарушениями, а также с патологией эндокринной и центральной нервной системы. При этом существенное отставание в физическом развитии иногда даже менее опасно, чем значительное опережение, которое почти всегда свидетельствует о наличии гормональных нарушений.

К показателям физического развития относятся: длина тела, масса тела, окружность грудной клетки, окружность талии, наряду с этими могут рассматриваться также и другие показатели (размеры кожно-жировых складок, осанка и форма позвоночника, сила мышц, жизненная емкость легких, физическая работоспособность).

Физическое развитие оценивают по комплексу показателей — соматометрических (длина тела, окружность грудной клетки, пропорции и масса тела); соматоскопических (осанка и форма позвоночника, жироотложение, форма стопы); физиометрических (сила мышц, жизненная емкость легких, физическая работоспособность). Для оценки физического развития ребенка его индивидуальные показатели роста, массы тела, окружности грудной клетки сравнивают с нормативными (средними) показателями, вычисляют величины отклонения в сигмах и на этой основе определяют уровень физического развития. Отклонения в пределах М ± 1d характеризуют среднее развитие, отклонение от 1 до ± 2d — развитие выше / ниже среднего, отклонение от 2 до ± 3d — высокий — низкий уровень физического развития.

Возрастные изменения показателей физического развития мальчиков и девочек. Изменения показателей физического развития, происходящие в разные периоды роста организма, неодинаковы по своей интенсивности. Наибольшее увеличение всех показателей отмечается на первом году жизни ребенка. У девочек максимальные изменения большинства показателей физического развития отмечаются в более ранние периоды, чем у мальчиков. Так, у девочек они регистрируются в 7,9, 11 и 13 лет, у мальчиков в 8,10 и 12 лет. Скорость роста особенно интенсивно увеличивается в период полового созревания (у девочек в 11—13 лет, а у мальчиков в 12—14 лет). Рост тела в длину заканчивается у девушек в 16—17 лет, у юношей в 18—19 лет.

Темп физического развития в некоторые периоды онтогенеза может определять двигательные возможности ребенка. Дети первого года жизни, имеющие вышесредний и высокий уровень физического развития, в среднем на один два месяца позже начинают самостоятельно ходить, чем дети с нижесредним и низким уровнем физического развития. Пубертатный скачок роста, связанный с резким изменением пропорций тела и удлинением конечностей, приводит обычно ко временной дискоординации движений (обычно в возрасте 13—14 лет). Дети и подростки с высоким уровнем физического развития обладают, как правило, более низкой выносливостью, чем их сверстники со средним и ниже средним уровнем физического развития. Особенно негативно на двигательных возможностях сказывается наличие избыточного жироотложения.

Половое развитие.Это период индивидуального развития человека, в течение которого организм становится способным к половому размножению, то есть достигает половозрелости. По завершению полового созревания наступает репродуктивный период. Половое развитие девочекпротекает под контролем половых гормонов (эстрогенов), которые продуцируются яичниками. В развитии яичников выделяют три периода: нейтральный, препубертатный и пубертатный.В первый нейтральный период(первые 6—7 лет) жизни активность яичников снижена. В это время секреция женских половых гормонов незначительна.

Во второй, препубертатный, периодот 8 лет до первой менструации усиливается секреция гонадотропных гормонов гипофиза, которые вызывают рост яичников. В яичниках увеличивается выработка эстрогенов, что приводит к появлению вторичных женских половых признаков: с 10 лет начинается развитие молочных желез, а с 12 лет появляется волосяной покров сначала на больших половых губах, затем на лобке и в подмышечных впадинах. В этот же период происходит интенсивный рост скелета, тело девочки приобретает женский силуэт: увеличивается ширина таза, а плечи остаются узкими.

Третий период, пубертатный,у большинства девочек наступает с 12—13 лет, когда появляется первая менструация. Она свидетельствует о том, что в яичниках начали созревать яйцеклетки. У девочек подростков менструальные циклы обычно нерегулярны. Они также могут протекать без выхода яйцеклетки и образования желтого тела. Интервалы между менструациями могут значительно удлиняться, вплоть до нескольких месяцев. Регулярный менструальный цикл устанавливается приблизительно к 18 годам.

Половое созревание мальчиков. В период полового созревания в организме мальчиков происходит ряд изменений, приводящих к их физической зрелости. Продолжительность периода полового созревания охватывает промежуток времени приблизительно от 10 до 20 лет.

В половом развитии мальчиков можно выделить два периода: первый — с 10 до 15 лет, когда развиваются половые органы и вторичные половые признаки, и второй — после 15 лет, когда начинается период сперматогенеза (репродуктивный период). При гипофункции семенников у мальчиков задерживается половое созревание, в связи с чем, к 15—16 годам могут сформироваться евнухоидные (похожие на женские) пропорции тела. При гиперфункции семенников у мальчиков происходит преждевременный рост наружных половых органов, раннее развитие вторичных половых признаков, усиленное развитие мускулатуры, развивается повышенное половое влечение. У детей до пубертатного периода концентрация тестостерона в крови удерживается на невысоком уровне. В пубертатном периоде гормональная активность семенников значительно увеличивается, к 16—17 годам концентрация тестостерона в крови приближается к уровню взрослых мужчин.

Первые признаки полового созревания мальчиков — увеличение размеров семенников и наружных половых органов. Под влиянием мужских половых гормонов — андрогенов появляются вторичные половые признаки: ускоренный рост до 10 см в год, волосяной покров на лобке, в подмышечных впадинах и на лице. Быстро развивается пояс верхних конечностей, плечи расширяются, в то время как таз остается узким. Интенсивно нарастают мышцы, и фигура мальчиков постепенно приобретает мужской силуэт. Вследствие интенсивного роста гортани голос становится более низким: происходит так называемая «ломка» голоса. С увеличением уровня половых гормонов в крови связана усиленная секреция кожных желез, особенно на лице и спине. Это является причиной закупорки протоков желез и их воспаление, приводящих к появлению юношеских угрей, которые исчезают обычно к 25—30 годам.

В период полового созревания предстательная железа начинает выделять секрет, который по составу еще отличается от секрета предстательной железы взрослого мужчины. К 14 годам уже возможно выделение спермы. Оно происходит чаще всего во время сна и называется поллюцией. Появление поллюций — это признак нормального развития семенников.

Умственное развитие — обусловлено развитием коры головного мозга в определенной последовательности: первое — это последовательность развития основных областей мозга, второе — последовательность развития центров в пределах каждой области. Ведущей частью коры является первичная моторная область в предцентральной извилине; за ней следует первичная сенсорная область в постцентральной извилине, затем первичная зрительная область в затылочной доле и первичная слуховая область в височной доле. С развитием коры совершенствуется отражательная и познавательная функции мозга, проявляющиеся в анализе и синтезе раздражителей, развитии речи и абстрактного мышления, накоплении информации, в усложнении поведения, формировании самосознания. С развитием коры головного мозга связано развитие интеллекта и эмоциональное развитие ребенка.

Имеются данные о том, что дети, более развитые в физическом отношении (судя по их раннему созреванию во время подросткового периода), получают в среднем более высокие баллы в психологических тестах, чем их отстающие в развитии сверстники. Эти различия невелики, но постоянны и наблюдаются у детей всех изученных возрастных групп, начиная с 6 ¹/₂ лет. Следовательно, у детей с быстрым физическим созреванием обнаруживаются большие возможности по сравнению с медленно созревающими детьми. Однако после окончания роста не наблюдается различий по результатам психологических тестов между рано- и поздносозревающими мальчиками (Харрисон и др., 1979).

Вполне вероятно, что раннее или позднее созревание отражается на поведенческих реакциях, причем у некоторых детей в значительной степени. Те мальчики, которые в своем развитии опережают сверстников не только во время пубертатного периода, но и до него, выделяются из их среды и становятся вожаками. Мальчики с развитой мускулатурой в среднем созревают раньше других, и пубертатный скачок наступает у них раньше. И, наоборот, у долговязого неразвитого мальчика пубертатный период в среднем наступает позднее. Отмечено, что раносозревающие дети более общительны и уравновешены, менее нервозны и пользуются большим успехом в коллективе. Но встречаются дети, которые испытывают чувство неловкости и замешательства в связи с ранним развитием. Так, например, девочка с развивающейся грудью, вызванная к доске перед всем классом, будет сутулиться вместо того, чтобы стоять прямо. Подросток тоже может испытывать подобное смущение. Кроме того, у раносозревших детей в течение более длительного срока продолжается задержка сексуальных влечений, стремления к независимости и профессиональной ориентации. Именно с этим связаны все психологические трудности, которые испытывают в этот период многие подростки. Поэтому педагогам в своей деятельности необходимо учитывать отмеченные выше биологические факты.

Влияние наследственности и внешней среды на рост и развитие человека.Морфологические и функциональные изменения организма человека в разные возрастные периоды проходят под влиянием наследственности и условий внешней среды. Наследственность (генетический код)определяет потенциальные возможности физического, полового и умственного развития человека.

Генетические факторы находятся в ядре (хромосомах) и в цитоплазме (некоторые органоиды клетки). Генетическая информация хранится, воспроизводится и передается при размножении организмов в виде молекул нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), являющихся материальными носителями всех видов наследственности (хромосомной и цитоплазматической). На стадии, предшествующей делению клетки, ДНК распадается на ряд составных частей, которые называют хромосомами. Число хромосом в клетке постоянно для каждого биологического вида. Так, например, у человека — 46, у собаки — 78, у шимпанзе — 48. Хромосомы, содержащиеся в ядре одной клетки, всегда парные, то есть имеются по две одинаковые, или гомологичные, хромосомы, которые составляют одну пару. Так, 46 хромосом человека образуют 23 пары: 22 пары — аутосомы, определяющие развитие всех признаков и одинаковые у мужчин и женщин. В 23-й паре хромосом имеется половая дифференцировка: у женщин находится две крупные идентичные друг другу X-хромосомы (XX), у мужчин имеется только одна X-хромосома и маленькая y-хромосома (Xy); X —и y — хромосомы называются половыми. Все соматические клетки содержат диплоидный (двойной) набор хромосом, а созревшие половые клетки (гаметы) имеют только половинное гаплоидное число хромосом.

При оплодотворении (слияние мужской половой клетки — сперматозоида с женской — яйцеклеткой) происходит образование зиготы, которая дает начало новому организму, и ее ядро имеет уже диплоидный набор хромосом. В ядре зиготы все хромосомы вновь становятся парными; в каждой паре гомологичных хромосом одна хромосома отцовская, другая материнская. Следовательно, диплоидный набор хромосом, характерный для соматических клеток каждого вида организмов, восстанавливается именно при оплодотворении.

Каждая хромосома состоит из генов. Ген — элементарная функционально неделимая единица наследственности, участок молекулы ДНК, контролирующий развитие какого-либо признака. Совокупность генов данной клетки или организма называется генотипом. Генотип контролирует развитие, строение и жизнедеятельность организма, то есть совокупность всех признаков организма — его фенотип. Фенотип — совокупность всех признаков и свойств организма, формирующихся в процессе взаимодействия его генетических структур с внешней средой. В фенотипе не реализуются все генотипические возможности, и он является частным случаем реализации генотипа в конкретных условиях. Поэтому даже между однояйцовыми близнецами, имеющими полностью идентичные генотипы, можно выявить заметные фенотипические различия, если они развивались в разных условиях. Однозначного соответствия между генотипом и фенотипом нет: изменения генотипа не всегда сопровождаются изменением фенотипа, а изменения фенотипа не обязательно связаны с изменением генотипа. Генотип каждого человека полигенный и уникальный — отсюда такое разнообразие людей.

От особенностей генотипа и воздействия окружающей среды зависит интенсивность ростовых процессов. Так, с особенностями генотипа связана низкая длина тела африканских пигмеев (от 125 до 150 см) и высокая — у людей племени ватуси: в среднем 2 м. Средняя длина тела европейцев —170 см (мужчин 175 см, женщин 165 см).

Однако в каждой из этих групп, характеризующихся той или иной средней длинной тела, встречаются отдельные индивидуумы, у которых этот показатель может значительно отличаться от средней нормы. Отклонения могут возникать вследствие воздействия на организм различных факторов среды, вызывающих через генетический аппарат клеток изменения в нервно-гуморальной регуляции роста и развития, в частности, путем изменения количества гормонов, контролирующих ростовые процессы.

Каждый ген оказывает как прямое, так и опосредованное действие. Так, примером прямого, первичного действия может быть изменение гемоглобина в эритроцитах в случае мутации соответствующего гена при серповидной клеточной анемии. Она сопровождается нарушением умственной и физической деятельности ребенка, сердечной недостаточностью, местными нарушениями кровообращения, увеличением селезенки и нарушением работы других органов, возникающих вследствие нарушения гемоглобина.

На рост и развитие ребенка влияют такие факторы внешней среды, как питание, эмоциональные и социально-экономические факторы, положение ребенка в семье, взаимоотношения с родителями, воспитателями, учителями. Социальные факторы определяют социальное поведение и место индивидуума в обществе. Эти факторы могут нарушать, ограничивать рост и развитие ребенка, а могут, наоборот, стимулировать их. Такие влияния отмечаются на всех уровнях человеческого организма: молекулярном, клеточном, тканевом, органном, системном.

Средой определяется, в какой степени данный индивидуум может реализовать свои наследственные возможности. Так, из ребенка, получившего по