Онтогенез и его закономерности
Онтогенез
Общие закономерности роста и развития детей и подростков
Онтогенез и его закономерности
Онтогенез (греч. ontos – сущее и genesis – происхождение) – процесс индивидуального развития организма.
Онтогенез человека осуществляется в соответствии со следующими закономерностями:
Целостность и фазность (этапность) онтогенеза – объективное разделение онтогенеза на этапы, которые различаются задачами, решаемые организмом, и свойствами физиологических систем (возрастная периодизация).
Непрерывность и неравномерность роста и развития – рост и развитие организма человека протекает непрерывно с чередованием периодов ускоренного роста или интенсивного развития.
Гетерохронность роста и развития – разновременное созревание отдельных функциональных систем организма, т. е. в процессе онтогенеза в первую очередь созревают те системы, которые необходимы для решения задач очередного этапа развития организма (системогенез).
Гетеросенситивность – различная чувствительность (восприимчивость) развивающихся систем организма к внешним воздействиям на отдельных этапах онтогенеза.
Нарастающая гетерогенность – усложнение организации всех систем организма за счет специализации элементов, т. е. увеличение неоднородности клеток и повышение специфичности их функционирования.
Дифференциация – по мере созревания периферических структур организма происходит передача контроля функций от центра на периферию и местный уровень. С возрастом увеличивается роль и вклад местных (тканевых и клеточных) процессов в регуляции функционирования организма.
Экономизация функций – уменьшение функционального ответа биологической системы на внешние воздействия. С возрастом у человека понижается уровень функциональной активности организма в условиях покоя, за счет чего возрастает объем резервных его возможностей при напряжении функций.
Биологическая надежность организма – свойство организма, характеризующееся оптимальным запасом функциональных возможностей, способных обеспечивать устойчивость и жизнеспособность при значительных внешних воздействиях.
Адаптивность – согласованность возрастных особенностей строения и функционирования организма с параметрами среды обитания. В адекватных условиях даже незрелый организм успешно справляется с задачей адаптации (приспособления) к внешним условиям.
Увеличение жесткости (стабильности) гомеостатических констант в онтогенезе – при действии внешних факторов показатели гомеостаза изменяются в меньшей степени у взрослых, чем у детей. Поэтому при любых воздействиях на организм его жизнеспособность выше у взрослых, чем в раннем возрасте.
Онтогенез, с одной стороны, это целостный, с другой, – фазовый процесс. Каждая фаза, или этап, представляет собой закономерный качественный период, который протекает в определенных условиях.
Общепринятой классификации возрастных периодов нет. Одни исследователи за основу классификации возрастных периодов берут созревание половых желез, скорость роста и дифференцировки тканей и органов, другие – уровень созревания костей или степень развития ЦНС. Существующая в настоящее время возрастная периодизация с выделением периодов новорожденности, ясельного, дошкольного и школьного возрастов отражает скорее систему детских образовательных учреждений, нежели системные возрастные особенности. Распространена также схема возрастной периодизации, рекомендованная
Таблица 1.1.Возрастная периодизация жизненных циклов человека
| Возрастной период | Пол | Продолжительность периода | |
| Новорожденный | 1-10 дней | ||
| Грудной возраст | 10 дней – 1 год | ||
| Детство | раннее | 1-3 года | |
| первое | 4-7 лет | ||
| второе | мальчики | 8-12 лет | |
| девочки | 8-11 лет | ||
| Подростковый возраст | мальчики | 3-16 лет | |
| девочки | 12-15 лет | ||
| Юношеский возраст | юноши | 17-21 лет | |
| девушки | 16-20 лет | ||
| Зрелый возраст | I период | мужчины | 22-35 лет |
| женщины | 21-35 лет | ||
| II период | мужчины | 36-60 лет | |
| женщины | 36-55 лет | ||
| Пожилой возраст | мужчины | 61-74 года | |
| женщины | 56-74 года | ||
| Старческий возраст | 75 -90 лет | ||
| Долгожители | 90 лет и более |
Данная классификация возрастных периодов основана на половых особенностях развития человека, а также связи календарного возраста с биологическим. Календарный (паспортный) возраст – это возраст, измеряемый по стандартному календарю. В большинстве стран календарный возраст регистрируется с момента рождения. В странах Востока дополнительно учитывается и период развития человека до рождения, там считается, что «истинное рождение» человека происходит в момент зачатия, а появление новорожденного – это лишь окончание первого этапа развития организма человека.
Биологический возраст отражает степень биологического и социального развития человека на каждом возрастном этапе. В разные периоды онтогенеза применяют разные методики определения биологического возраста. Например, до 1 года о степени развития ребенка косвенно судят по увеличению массы тела. В последующие периоды критериями биологической зрелости служит количество прорезавшихся постоянных зубов (таблица 1.2).
Таблица 1.2.Средние темпы прорезывания постоянных зубов
| Возраст (лет) | Количество постоянных зубов | |
| мальчики | девочки | |
| 0-1 | 0-2 | |
| 5,5 | 0-3 | 0-4 |
| 1-4 | 1-5 | |
| 6,5 | 2-8 | 3-9 |
| 6-10 | 6-11 |
Меньшее, чем указано в таблице 1.2, количество прорезавшихся постоянных зубов свидетельствует об отставании биологического возраста по отношению к календарному, а при большем – об опережении.
Критерием биологического возраста являются определенные пропорции тела: (ОГ/L) ⋅ 100, где ОГ – окружность головы, L – длина тела (таблица 1.3).
Таблица 1.3.Возрастная динамика пропорции тела
| Возраст (лет) | Количество постоянных зубов | |
| мальчики | девочки | |
| 49,4-45,0 | 48,1-44,5 | |
| 5,5 | 47,9-44,3 | 46,7-43,2 |
| 46,6-43,1 | 45,7-42,1 | |
| 6,5 | 45,4-41,9 | 44,9-41,6 |
| 44,7-41,3 | 43,9-39,7 |
Если индивидуальные значения пропорций тела больше приведенных в таблице 1.3 показателей, это свидетельствует об отставании темпов биологического развития, если ниже – об опережении темпов. Биологический возраст считается отстающим от паспортного, если два показателя из трех (длина тела, зубной возраст, пропорции тела) оказываются меньше средних данных. Косвенным показателем биологической зрелости детей дошкольного возраста (5–6 лет) считается филиппинский тест (впервые был применен антропологами при обследовании большой группы детей на Филиппинах). Если ребенок пальцами правой руки, положенной на голову при ее вертикальном удержании (рисунок 1.1), может дотронуться до левой мочки уха, то это свидетельствует о биологической зрелости организма.
Рис. 1.1.Филиппинский тест
У детей 11–17 лет показателем биологического возраста является степень полового созревания (формирование вторичных половых признаков в определенной последовательности).
Любая возрастная периодизация довольно условна, но она необходима для учета меняющихся в процессе онтогенеза физиологических и морфологических свойств организма детей, разработки научно обоснованной системы охраны здоровья детей, создания таких приемов воспитания и обучения, которые соответствовали бы каждой возрастной группе.
В таблице 1.4 представлена медико-биологическая классификация возрастных периодов детства, где рассматривается внутриутробный период развития, а также указан уровень развития детей на каждом этапе онтогенеза в зависимости от биологических и социальных факторов. Норма является одним из критериев развития организма. Долгое время норма рассматривалась как среднестатистическая величина, полученная в состоянии покоя организма без учета его индивидуальных особенностей, – норма покоя. Например, нормальным считается: кровяное давление 110–130/70–80 мм рт. ст.; частота сердечных сокращений – 60–80 уд./мин;
концентрация Nа в плазме крови – 130–140 ммоль/л и т.д.
В настоящее время более распространено понятие индивидуальной нормы, т. е. то оптимальное функционирование организма, которое формирует гомеостаз с учетом возраста, пола, биологического (конституционального) типа, климатогеографической зоны проживания, экологических факторов среды. Так, в 7-летнем возрасте 85 % девочек, проживающих в Новосибирской области, имеют более высокие показатели школьной зрелости (внимание, умственная работоспособность, произвольность психических процессов и т. д.), чем большинство мальчиков того же возраста этого региона. На крайнем Севере (г. Норильск) у детей 7 лет показатели школьной зрелости ниже, чем в средней полосе Западной Сибири.
Необходимо также оценивать показатели нормы в соответствии с конституциональными особенностями индивидуума, т. е. наследственно формирующимися чертами, признаками, определяющими тип физического развития, высшей нервной деятельности, темперамент и т. д.
Например, можно спрогнозировать рост ребенка по данным его родителей: рост ребенка = (рост матери + рост отца) / 2 ± 10 см (+10 см для мальчиков, – 10 см для девочек).
В физиологии и медицине все более широко применяются нагрузочные пробы для определения нормы реагирования организма и его систем, а также оценки резервных возможностей. Если в состоянии покоя, благодаря компенсации со стороны других систем и включению «резервных мощностей» организма, нарушения могут не диагностироваться, то в условиях повышенных требований к организму, созданных нагрузкой, проявляются о снижении резервных возможностей той системы, по отношению к которой использована нагрузка. По величине сдвига и длительности его сохранения можно судить о степени снижения резервов организма, т. е. уменьшении уровня здоровья. Например, содержание сахара в крови натощак в состоянии предболезни (диабета) обычно соответствует среднестатистической норме покоя, однако после применения «сахарной нагрузки» концентрация глюкозы в крови повышается в большей степени и на более продолжительный период времени, чем у здоровых людей. Разработаны различные функциональные нагрузки, позволяющие оценить состояние практически всех вегетативных систем, нейроэндокринных механизмов, а также нервно-психическое состояние. Таким образом, понятие нормы должно быть комплексным и учитывать конкретные условия жизни, наследственность, норму покоя и реагирования. гомеостатические сдвиги
Таблица 1.4.Методико-биологическая классификация возрастных периодов детства
| Возрастной период | Критерии | Основные морфо-функциональные изменения |
| I. Внутриутробный (40 недель) | Оплодотворение, образование зиготы | Формирование организма из зиготы. Быстрый рост и дифференцировка клеток и тканей, органов и систем. Питание за счет материнского организма |
| 1. Эмбриональный (8 недель) | Питание за счет слизистой матки, формирование плаценты | Критические периоды: 7-12 день - период имплантации; 3-6 неделя - образование зачатков органов; 8 недель - начало функционирования сердца |
| 2. Плацентарный (32 недели) | Питание через плаценту и из околоплодных вод | Критические месяцы: 3 мес. - формирование плаценты и костно-мозгового кроветворения, образуются зачатки коры головного мозга; 6 мес. - все органы в основном сформированы; конец 9 мес. - плод занимает постоянное положение |
| II. Внеутробный (от рождения до смерти) | Развертывание во времени генетической программы развития и деградации с учетом факторов внешней среды | Дальнейший рост и развитие организма |
| 1. Новорожденный (0-10 дней) | Формирование легочного газообмена. Вскармливание молозивом | Адаптация к новым условиям существования сопровождается физиологической потерей веса (восстанавливается к концу периода), физиологической желтухой, заживлением пупочной ранки. Начинает функционировать дыхательная система, изменяется характер питания. Включаются механизмы терморегуляции. Взаимосвязь с окружающей средой осуществляется на основе безусловных рефлексов. Образуются условные рефлексы на время кормления и положение при кормлении |
| 2. Грудной (10 дней - 1 год) | Молочное питание. Реализация и закрепление сидения и стояния | Интенсивный рост. Формирование изгибов позвоночника. Прорезывание первых молочных зубов. Развивается деятельность всех органов чувств. Формируются положительные эмоции. Начинается развитие внимания, памяти, мышления на основе условных рефлексов. Высокая ранимость организма и низкая сопротивляемость к различным острым заболеваниям |
| 3. Раннее детство (1-3 года) | Освоение локомоторных актов (ходьба, бег). Овладение речью | Интенсивно развиваются системы организма, совершенствуются движения. Формируется большое количество условных рефлексов и динамических стереотипов, но они недостаточно устойчивы из-за большой активности подкорковых отделов. Совершенствуется высшая нервная деятельность, увеличивается работоспособность, быстро развивается речь. Сопротивляемость организма к болезнетворным воздействиям внешней среды остается пониженной. Дети чувствительны к нарушению режима дня и питания |
| 4. Первое детство (4-7 лет) | Интенсивное развитие и высокая пластичность коры головного мозга | Замедление темпов роста, а в 6-7 лет - усиление ростовых процессов. Повышение координации движений. Начало смены молочных зубов на постоянные. Высокая пластичность анализаторных систем, обеспечивающая возможность обучения, эстетического воспитания. Особая прочность динамических стереотипов (физиологических механизмов привычек). Дальнейшее развитие речи и становление абстрактного мышления. Основой всех функций служит игра. Легко возникают травмы вследствие большой любознательности и отсутствия собственного опыта |
| 5. Второе детство (девочки 8-11 лет, мальчики 8-12 лет) | Адаптация организма к школьному обучению. Развитие абстрактного мышления | Заканчивается смена молочных зубов на постоянные. Проявляются половые особенности в развитии. Развитие девочек более интенсивно, чем мальчиков. У девочек формируется грудной тип дыхания, у мальчиков - брюшной. Повышение силы и уравновешенности нервных процессов под тренирующим воздействием учебной нагрузки. Высокий уровень развития положительных и отрицательных условных рефлексов. Развитие внутренней речи и абстрактно-логического мышления. Эмоциональные, умственные и физические перегрузки приводят к снижению надежности организма, развитию неврозов и других нарушений здоровья |
| 6. Подростковый период (девочки 12-15 лет, мальчики 13- 16 лет) | Половое созревание, развитие вторичных половых признаков | В начале периода - интенсивный рост. Выраженные эндокринные сдвиги и изменения в деятельности нервной системы, связанные с половым созреванием, усиление деятельности половых желез, вегетативные расстройства, повышение возбудимости ЦНС, повышение активности подкорковых структур, ослабление тонуса коры головного мозга, ухудшение образования условных рефлексов, особенно торможения, преобладание конкретного мышления по сравнению с абстрактным; лаконичность, замедленность речи, обеднение словарного запаса. Несоответствие между предъявляемыми требованиями и физиологическими возможностями приводит к утомлению |
| 7. Юношеский (девушки 16-20 лет, юноши 17-21 лет) | Завершение развития организма и всех его систем | Замедление роста. Завершение полового развития. Гармоничное развитие коры и подкорковых отделов. Возрастание роли абстрактного мышления |
Гетеросенситивность
Переход от одного возрастного периода к последующему является переломным этапом индивидуального развития, или критическим периодом. В целом критические периоды характеризуются повышенной чувствительностью к действию как позитивных, так и негативных факторов. Эти периоды существенно влияют на последующие этапы развития организма и на весь жизненный цикл человека. Периоды наибольшей чувствительности к воздействию факторов внешней среды – сенситивные периоды. Они могут совпадать и не совпадать с критическими периодами. Выявление сенситивных периодов является непременным условием создания благоприятных адекватных условий для эффективного обучения и сохранения здоровья детей.
Факторы среды, оптимально воздействующие на определенном этапе развития организма, в другие периоды могут быть нейтральными или отрицательными. Отмечается различная относительная значимость наследственных и средовых факторов в те или иные периоды роста и развития организма человека. Так, наследственные факторы играют большую роль с периода новорожденности до препубертатного, в период полового созревания их роль снижается, затем вновь повышается.
Для пубертатного периода характерно влияние факторов внешней среды. Чувствительность организма к воздействию экологических факторов – экосенситивность – различна в зависимости от периода онтогенеза. Наиболее подвержены экосенситивности эмбриональный, грудной и подростковый периоды. Организм подростков повышенно чувствителен к вредным факторам, в особенности к токсичным веществам.
В критические периоды равновесие развивающихся систем нарушено, т. е. старые механизмы регуляции уже исчерпали себя, а новые еще не достигли определенного уровня зрелости. Степень чувствительности при этом меняется: сначала она увеличивается, достигая максимума, затем снижается.
В постнатальном развитии организма выделяют три критических периода. Первый критический период наблюдается в возрасте от 1 до 3,5 лет, т. е. в то время, когда ребенок начинает активно двигаться, больше общаться с внешним миром. В этот период интенсивно формируются речь и сознание ребенка. При этом повышаются и воспитательные требования к нему, что в совокупности приводит к напряженной работе физиологических систем организма. В результате перенапряжения нервной системы может нарушиться психическое развитие ребенка, проявиться различные психические заболевания.
Второй критический период совпадает с началом школьного обучения и приходится на возраст 6–8 лет. В эти годы в жизнь ребенка входят новые люди: учителя, школьные друзья. Меняется его образ жизни, появляются новые обязанности, падает двигательная активность и пр. Учителя и родители должны особенно бережно относиться к ребенку. Необходимо учитывать, что на второй период приходится наибольшее количество транспортных несчастных случаев, и разъяснение детям правил дорожного движения – важный фактор предупреждения транспортных трагедий.
Третий критический период (10–15 лет) связан с половым созреванием, перестройкой работы желез внутренней секреции и изменением в организме гормонального баланса. Нервная система подростков особенно ранима, поэтому возможно возникновение нервных расстройств и психических заболеваний. В критические периоды у детей недостаточно энергетических ресурсов для обеспечения адаптационных процессов, вследствие чего увеличивается риск возникновения различных заболеваний. Поэтому изучение этих периодов имеет большое значение для педагогики и медицины: можно выявить сроки оптимального достижения результатов при формировании двигательных навыков и интеллектуальных способностей детей.
Учет критических периодов способствует успешному применению целенаправленных педагогических воздействий, оптимизирует процессы обучения и воспитания.