Определение понятий. Рост и развитие обычно употребляются как понятия тождественные, неразрывно связанные между собой. Между тем биологическая природа этих процессов различна, различны их механизмы и последствия.
Рост — это количественное увеличение биомассы организма за счет увеличения геометрических размеров и массы отдельных его клеток или увеличения числа клеток благодаря их делению.
Развитие — это качественные преобразования в многоклеточном организме, которые протекают за счет дифференцированных процессов (увеличения разнообразия клеточных структур) и приводят к качественным и количественным изменениям функций организма.
Взаимосвязь роста и развития проявляется, в частности, в том, что определенные стадии развития могут наступать только при достижении определенных размеров тела. Так, половое созревание у девочек может наступить только тогда, когда масса тела достигнет определенной величины (для представителей европейской расы это около 48 кг). Активные ростовые процессы также не могут продолжаться на одной и той же стадии развития бесконечно.
Дифференцировочные процессы, или дифференцировка, — это появление специализированных структур нового качества из мало специализированных клеток-предшественниц.
Смысл дифференцированных процессов. Наименее специализированной можно считать зиготу — зародышевую клетку, образующуюся в результате слияния материнской яйцеклетки с отцовским сперматозоидом. Генетический аппарат зиготы содержит полный двойной набор хромосом, и все дальнейшее развитие представляет собой активацию или репрессию той или иной части генома, который от зародышевой клетки полностью и без изменений передается всем ее потомкам в процессе каждого акта Деления. Первые этапы развития зиготы представляют собой простое увеличение числа неотличимых друг от друга клеток — сначала зигота делится на 2, потом каждая из них еще на 2, т. е. образуется 4 клетки, затем — 8, 16, 32 и т.д. Эти эмбриональные клетки называются бластомерами, они похожи, как две капли воды. Однако уже на стадии 32 бластомеров начинают выявляться некоторые особенности отдельных клеток, связанные с их местоположением. По мере увеличения числа бластомеров эти различия все возрастают. Часть из этих клеток, образующих вместе сферу, увеличивается в размере более, чем другие, и, наконец, наступает стадия гаструляции — впячивания более мелких клеток внутрь сферы с образованием внутренней (целомической) и внешней (гастральной) полостей. Организм приобретает совершенно новый вид удлиненной замкнутой с одного конца трубочки, резко отличающийся от недавней сферической формы. Клетки апикального и каудального концов начинают все сильнее различаться не только внешне, но и по своим свойствам: внутренним, метаболическим. Более того, функции клеток наружного (эктодермального), внутреннего (энтодермального) и образовавшегося промежуточного (мезодермального) слоев гаструлы, а также роль этих клеток в дальнейшем развитии организма становятся различными. Так, эктодермальный слой клеток дает начало кожным покровам и нервной ткани. Мезодермальный слой служит прародителем всех мышц организма. Клетки энтодермы формируют в дальнейшем паренхиматозные органы (печень, почки, селезенка, железы внутренней секреции) и эпителий желудочно-кишечного тракта. Все эти сложнейшие преобразования, постепенно приводящие к формированию совершенно не схожих между собой клеточных структур и разных по форме и функции тканей, являются проявлением дифференцировочных процессов. Именно в этом и заключается развитие — от единственной зародышевой клетки до организма, насчитывающего миллионы клеток различной специализации.
Сроки развития и созревания детского организма. Долгое время существовало убеждение, что дифференцировочные процессы в основном заканчиваются во внутриутробном периоде, а дальнейшее развитие связано преимущественно с особенностями роста отдельных органов. В последние десятилетия убедительно показано, что это не так: многие ткани организма продолжают развиваться, в том числе и путем дифференцировочных процессов, вплоть до завершения полового созревания. Особенно длителен период созревания возбудимых тканей — нервной и мышечной.
Количественные и качественные изменения в деятельности физиологических систем. Ростовые процессы неминуемо приводят к изменениям объемных характеристик в деятельности практически всех физиологических систем организма. Так, совершенно очевидно, что, для того чтобы сохранить потребный уровень снабжения тканей растущего организма кислородом и питательными веществами, при двукратном увеличении массы тела необходимо примерно такое же увеличение массы циркулирующей крови, размеров сердца, кроветворных органов и т.д. Те же пропорции складываются и в других функциональных системах. Но все это справедливо лишь в том случае, если принципы организации физиологического процесса не меняются. Если же допустить, что ткани претерпевают такие качественные изменения, которые позволяют им полнее экстрагировать кислород и питательные вещества из крови (что и происходит в действительности в процессе онтогенеза), то потребность в кровообращении в расчете на единицу массы тела с возрастом будет снижаться.
Все физиологические функции так или иначе связаны с размерами тела. Но при этом часть из них меняется в онтогенезе пропорционально изменениям массы тела, тогда как другие меняются пропорционально изменениям площади поверхности тела. Если же в ходе развития та или иная функция демонстрирует непропорциональное массе или площади поверхности изменение, то это свидетельствует о качественном преобразовании механизмов реализации данной функций. Ростовые процессы ведут, как правило, к количественным, пропорциональным изменениям. Дифференцировочные процессы могут приводить к появлению качественных, непропорциональных изменений в деятельности физиологических систем организма. На этом простом соображении основано широкое использование в возрастной физиологии относительных показателей, т.е. выражение активности той или иной физиологической функции по отношению к массе тела или площади его поверхности. Этот прием позволяет наглядно увидеть и различить этапы количественного нарастания возможностей физиологических систем и этапы их качественных преобразований.
Энергетические затраты в процессе роста и развития. Широко распространено мнение о том, что процессы роста требуют больших затрат энергии. С этим некоторые исследователи связывали повышенный уровень метаболизма в тканях детского организма. Однако точные измерения, проведенные в 1970—1980-е годы, показали, что даже в период самого интенсивного роста на это расходуется не более 4—5 % суточного потребления энергии. Таким образом, видимое глазу изменение размеров и пропорций тела на самом деле представляет собой достаточно легко (с точки зрения энергетики организма) реализуемый процесс. Совершенно иначе обстоит дело с дифференцировочными процессами, определяющими динамику качественного развития организма. Количество синтезов, которые протекают в процессе дифференцировок, возможно, не столь велико, но их энергетическая «цена» намного выше. Это связано с тем, что в процессе ростовых синтезов используются уже готовые, отработанные пути метаболизма, тогда как дифференцировочные процессы требуют организации новых метаболических путей и широкого спектра ферментных систем, которые бывают необходимы только на узко очерченных стадиях процесса. Экспериментально показано, что в периоды, когда замедляется рост организма, а значит, активизируются дифференцировочные процессы, существенно повышается интенсивность основного обмена, т.е. тех энергозатрат, которые не связаны с реализацией каких-либо конкретных функций.
Понятие о «скачке роста». В тех случаях, когда во множестве различных тканей организма одновременно наблюдаются ростовые процессы, отмечаются феномены так называемых «скачков роста». В первую очередь это проявляется в резком увеличении продольных размеров тела за счет увеличения длины туловища и конечностей. В постнатальном онтогенезе человека такие «скачки» наиболее ярко выражены в первый год жизни (1,5-кратное увеличение длины и 3—4-кратное увеличение массы тела за год, рост преимущественно за счет удлинения туловища), в возрасте 5—6 лет (так называемый «полуростовый скачок», в результате которого ребенок достигает примерно 70 % длины тела взрослого, рост преимущественно за счет удлинения конечностей), а также в 13—15 лет (пубертатный скачок роста как за счет удлинения туловища, так и за счет удлинения конечностей).
Впервые о скачке роста стало известно из исследований графа Ф. де Монбейяра, который в 1759—1777 гг. наблюдал за развитием своего сына, взвешивая его каждые полгода. Эти результаты были впервые опубликованы Бюффоном в приложении к его «Естественной истории». На рис. 1 хорошо видно резкое увеличение скорости роста в период от 12 до 16 лет (пубертатный скачок), а также видно замедление снижения скорости ростовых процессов в период от 6 до 8 лет (полуростовой скачок). В дальнейшем многочисленные исследователи подтвердили реальность этих двух узловых моментов в развитии, когда скорость роста увеличивается в противовес возрастной тенденции к ее снижению.
В результате каждого скачка роста существенно меняются пропорции тела, все более приближаясь к взрослым. Кроме того, количественные изменения, выражающиеся в увеличении длины тела и изменении его пропорций, обязательно сопровождаются качественными изменениями функционирования важнейших физиологических систем, которые должны «настроиться» на работу в условиях новой морфологической ситуации. Целый ряд качественных возрастных изменений функционирования органов и систем является неизбежным следствием увеличения размеров и изменений пропорций тела в онтогенезе: сложившаяся на предыдущем этапе онтогенеза организация функции не способна обеспечить устойчивый процесс в новых условиях, поэтому требуется ее более или менее существенная перестройка.
4 8 12 16
Возраст, лет
Рис. 1. Изменение темпов роста
Чередование периодов роста и дифференцировки служит естественным биологическим маркером этапов возрастного развития, на каждом из которых организм имеет специфические особенности, никогда не встречающиеся в таком же сочетании на любом из других этапов. Отсюда вытекает необходимость всегда соотносить анализ состояния организма (как по морфологическим признакам, так и по функциональным) с конкретным этапом возрастного развития. Иными словами, этапы онтогенеза — не абстракция, придуманная учеными для облегчения анализа, а совершенно реальная последовательность событий, неизменно повторяющаяся в процессе развития каждого индивидуума.
studfiles.net
Онтогенез — это процесс индивидуального развития организма от момента его зарождения до смерти. Онтогенез подразделяется на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.
Филогенез — это процесс исторического развития живой природы и отдельных групп составляющих ее организмов.
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.
Под развитиемв 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.
К важным закономерностям роста и развития детей относятся неравномерность и непрерывность роста и развития, гетерохрония, явления опережающего созревания жизненно важных функциональных систем, 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.
1.4. Возрастная периодизация и характеристика возрастных периодов ребенка
Возрастная периодизация включает следующие ступени:
I — новорожденный — 1—10 дней;
II — грудной возраст — 10 дней—1 год;
III — раннее детство —1—3 года;
IV — первое детство — 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;
VIII — период зрелости: первый зрелый — 21—35 у мужчин, 20—35 у женщин, второй зрелый — 35—60 у мужчин, 35—55 у женщин;
IX — пожилой возраст — 55—75 у женщин, 60—75 у мужчин.
X — старческий возраст — 75—90 лет;
XI — возраст долгожителей после 90 лет.
В период новорожденности, в грудном возрасте и в первый год периода раннего детства у ребенка происходит ускоренное формообразование и созревание нервных структур головного мозга. Совершенствование структуры приводит к функциональному скачку: росту познавательных возможностей ребенка как в период раннего и первого детства.
К моменту поступления ребенка в школу заканчивается период первого детства. Создаются морфологические и функциональные предпосылки для приобщения к новым, сложным формам мировосприятия и обучения. Школьный период оказывается наиболее насыщенным возрастными скачками в развитии ребенка.
В период второго детства (младший школьный возраст) завершается морфологическая дифференцировка клеток коры больших полушарий, создаются условия для высших форм аналитико-синтетической функции мозга. С 8—9 лет у девочек и с 10—11 лет у мальчиков начинаются препубертатные, предшествующие периоду полового созревания, изменения.
Половое созревание у девочек продолжается от 12 до 15, у мальчиков — от 13 до 16 лет. Пубертатный период сопровождается наиболее интенсивными темпами развития организма, сложными морфофункциональными перестройками, связанными с подготовкой к репродукционной функции. В этом периоде отмечаются и наиболее высокие темпы роста и увеличение массы тела.
В пубертатном периоде происходит скачкообразное изменение как структуры, так и функции отдельных органов и систем (пубертатный скачок). У мальчиков пубертатный скачок наблюдается между 12,5—15,5 годами; у девочек — между 10,5—13,5 годами. Максимальный скачок роста у мальчиков в этом периоде составляет около 10 см, у девочек — 8—9 см. Скачок роста происходит главным образом за счет удлинения туловища. Через три месяца после ростового скачка наступает резкое увеличение мышечной массы, а через полгода — увеличение массы тела. Скачкообразные изменения отмечаются и в размерах внутренних органов — сердца, печени, желудка.
Пубертатные скачки связаны с интенсивным развитием репродуктивной системы. С 12,5 лет наблюдается ускоренный рост наружных половых органов у мальчиков. В это же время у них появляются и выраженные вторичные половые признаки (рост волос на лобке). Через два года появляются волосы в подмышечной впадине и на лице, происходят разрастание хрящей гортани и следующая за этим ломка голоса.
У девочек первые признаки пубертатного периода характеризуются набуханием области сосков, хотя появление волос на лобке может и предшествовать этому. Первая менструация совпадает с окончанием максимального темпа прироста тела в длину. В течение года после первой менструации наблюдается период относительного бесплодия, так как не всегда менструации предшествует выход яйцеклетки из яичника. Пубертатный скачок является результатом усиления гормональной функции в системе гипоталамус — гипофиз — надпочечники — половые железы. До наступления пубертатного скачка гипоталамус тормозит продукцию гонадотропных гормонов гипофиза. Усиленный синтез гонадотропинов происходит под влиянием гипоталамического фактора, растормаживающего секрецию гонадотропных гормонов (релизинг-фактор). В пубертатном периоде у девочек происходит снижение чувствительности гипоталамуса к половым гормонам. Уровень их становится недостаточным для сдерживания продукции гонадотропного релизинг-фактора. Следствием усиления его продукции является повышение уровня половых гормонов в крови до тех пор, пока их избыток не затормозит через гипоталамус гонадотропную активность гипофиза.
Мужские половые гормоны появляются в заметном количестве только в подростковом возрасте. У мальчиков в пубертатном периоде повышается чувствительность надпочечников к кортикотропным гормонам гипофиза. Вследствие этого увеличивается продукция андрогенных гормонов надпочечников.
С завершением периода полового созревания не заканчиваются, однако, процессы роста и развития. В юношеском возрасте продолжается рост тела в длину (на 1—2 см в год), завершается структурное и функциональное созревание соматических и вегетативных систем.
Период зрелости, когда практически заканчивается формирование и прогрессивное развитие организма, наступает у женщин только к 20 годам, у мужчин к 21 году. Зрелый возраст — это возраст мужчин от 21 года до 60 лет и женщин от 20 до 55 лет. В самом названии периода зрелости заключено представление о завершении функциональных и морфологических перестроек.
В зрелом возрасте выделяют два периода: период расцвета и устойчивости функций организма (от 20—21 года до 35 лет) и период начальной инволюции (35—60 лет для мужчин и 35—55 лет для женщин).
Для пожилого возраста (от 60 до 75 лет у мужчин и от 55 до 75 лет у женщин) характерно ускоренное развитие инволюционных перестроек, снижение резервов адаптации. Одним из основных признаков старения организма является понижение уровня основного обмена. У человека примерно к 60 годам снижение основного обмена ведет к голоданию клеток и тканей. Морфологической предпосылкой снижения основного обмена является уменьшение абсолютного числа митохондрий. Так, у человека в возрасте от 50 до 70 лет в клетках печени оно уменьшается на 30—35 %.
После 75 лет наступает старость. Резко снижается уровень всех физиологических функций, падает сопротивляемость организма, получают благоприятную морфологическую основу типичные болезни старости — атеросклероз, ишемическая и гипертоническая болезни.
Возраст после 90 лет называют возрастом долгожителей. В этом периоде обостряются явления старения, резко увеличивается вероятность внезапной смерти.
Глава 2. ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
poznayka.org
Процесс роста растений — это процесс новообразования элементов структуры организма. Под элементами структуры надо понимать органы, клетки, части клеток и даже субмикроскопические компоненты протоплазмы.
Процесс роста растенийОбычно рост растений сопровождается увеличением их массы и размеров. Рост — это свойство живого организма, для которого характерно наряду с новообразованием элементов структуры и разрушение их. В некоторых случаях разрушение может преобладать над новообразованием или быть ему равным.
Но это не означает, что рост приостановился. Например, в период образования генеративных органов у злаков и некоторых однолетних растений наблюдается не прирост сухого вещества, а его убыль. В то же время несомненно, что ростовые процессы идут, так как образуются новые элементы структуры организма.
При прорастании семян в темноте образуются большие проростки, т. е. наблюдается рост, но сухой вес проростков будет меньше, чем сухой вес посеянных семян. Потеря веса при росте происходит и при посеве семян в почву и при посадке клубней картофеля.
До тех пор пока ростки не выйдут на поверхность, наблюдается явный рост, но вместе с тем и уменьшение веса растения. Процесс роста при прохождении организмом жизненного цикла осуществляется с различной скоростью, и характер образования новых элементов структуры закономерно изменяется.
Растущие зоны находятся на конце каждого корня и стебля растения. Размеры растущей зоны вообще невелики: на кончике корня она примерно равна 1,0 см, у стебля — 4,0—30,0 см.
На конце растущей зоны находится эмбриональная ткань — первичная меристема. Она состоит из одинаковых мелких клеток, сплошь заполненных протоплазмой, имеющих тонкие оболочки и крупное ядро.
Клетки находятся в состоянии непрерывного деления, при этом размеры их остаются более или менее постоянными. Вслед за делением происходит увеличение массы живого вещества в каждой новой клетке до тех пор, пока она не достигнет размера материнской, после чего клетка делится.
Увеличение размеров в этой фазе роста невелико, так как оно определяется только увеличением числа клеток. Эта фаза роста называется эмбриональной.
Образовавшиеся клетки переходят в следующую фазу роста, которая характеризуется значительным увеличением размера растительной клетки. В клетках появляются вакуоли, постепенно сливающиеся в одну большую.
Количество протоплазмы в этой фазе роста продолжает увеличиваться, разрастается оболочка клетки, и сильно увеличивается ее объем. Эта фаза роста называется фазой растяжения.
В этом случае количество клеток остается постоянным; сильный рост обусловлен увеличением размера клеток, связанного главным образом с увеличением размеров клеточной оболочки и объема клеточного сока.
У клеток утолщаются клеточные оболочки за счет наслоения гемицеллюлоз и лигнина. Выросшие клетки начинают дифференцироваться, образуя различные ткани. Эта фаза роста называется фазой дифференцировки. В фазе дифференцировки клетки не увеличиваются в размерах и количество их остается прежним, поэтому линейный рост незначителен. По окончании дифференцировки рост клетки прекращается.
Фазы роста клеткиТаким образом, каждая клетка проходит все 3 фазы роста, находясь последовательно в разных зонах роста, которые располагаются в следующем порядке: на самом кончике корня и стебля находится зона эмбрионального роста, дальше зона растяжения и наконец зона дифференцировки.
Благодаря наличию концевых меристем осуществляется рост корня и стебля в длину. Рост стеблей и корней в толщину возможен благодаря наличию вторичной меристемы — камбия.
Камбий имеется только у двудольных растений и расположен между ксилемой и флоэмой. Клетки камбия характеризуются также энергичным делением и проходят все 3 фазы роста, образуя ксилему и флоэму.
Вторичная меристема имеется также у основания каждого листа, но обычно сохраняется недолго.
Кроме того, вторичная меристема бывает у основания междоузлий, так называемая вставочная, или интеркалярная, меристема. Вторичной меристемой является также пробковыйкамбий.
Для роста клеток необходим приток органических и минеральных веществ, воды и наличие нуклеиновых кислот — РНК и ДНК, при участии которых и осуществляется синтез белка, являющегося основой протоплазмы.
РНК в эмбриональных клетках находится не только в ядре, но и во всей протоплазме. При дальнейшем росте РНК сосредоточивается в образующихся паренхимных клетках в структурных элементах — рибосомах, пластидах и митохондриях.
В. Г. Конарев показал, что образование небелковых структур (кольца и спирали сосудов) в фазе дифференцировки происходит также при участии РНК.
Вначале прирост участка увеличивается, затем постепенно уменьшается, и наконец расстояние между метками не изменяется, т. е. прирост равен нулю (см. табл.) Для роста растений необходима энергия, освобождающаяся в процессе дыхания. Кроме того, для осуществления ростовых процессов необходимы активаторы роста.
Наблюдать за ростом можно следующим простым способом, предложенным Саксом. На эмбриональную зону корня или стебля проростка наносят тушью 2 метки на расстоянии 1 мм. Проросток помещают во влажную атмосферу и ежедневно измеряют участок между метками и определяют его прирост. Данные заносят в таблицу.
Общая длина и прирост корня бобов на протяжении восьми дней
Показатель | Дни | ||||||||
0 | 1-й | 2-й | 3-й | 4-й | 5-й | 6-й | 7-й | 8-й | |
Общая длина (мм) Прирост (мм) | 1
| 2,8 1,8 | 6,5 3,7 | 24,0 17,5 | 40,5 16,5 | 57,5 17,0 | 72,0 14,5 | 80,0 8,0 | 80,0 0,0 |
Такие же данные можно получить в течение одних суток, нанося не одну, а несколько меток на расстоянии 1 мм одна от другой по всей растущей зоне проростков. На следующий день измеряют все участки и вычисляют прирост.
Растущие зоны стебля и корня с нанесенными меткамиНаименьшие приросты будут на кончике корня или стебля, где клетки находятся в состоянии эмбрионального роста. Приросты возрастают и достигают максимума в зоне растяжения, постепенно уменьшаясь к концу зоны; в зоне дифференцировки изменение длины участков не наблюдается.
libtime.ru
Рост человека или длина тела человека — расстояние от верхушечной точки головы до плоскости стоп. В антропологии рост является одним из общих антропометрических признаков. Входит в список показателей физического развития человека.
На рост человека, в числе прочего, влияют экологические факторы, наследственность от родителей, наследственные болезни, возраст, пол. Также на рост может влиять принадлежность к той или иной расе и нации. Так, к примеру, средний рост китайцев-горожан — 158 см (у мужчин) и 147 см (у женщин)[1], а средний рост нидерландцев — 184,8 см и 168,7 см соответственно.
За рост человека отвечает соматотропный гормон или гормон роста. Гормоном роста он называется потому, что у детей и подростков, а также молодых людей с ещё не закрывшимися зонами роста в костях он вызывает выраженное ускорение линейного (в длину) роста, в основном за счёт роста длинных трубчатых костей конечностей. Секреция соматотропина постепенно понижается с возрастом. Она минимальна у пожилых и стариков, максимальна у подростков в период интенсивного линейного роста и полового созревания.
У взрослых патологическое повышение уровня соматотропина или длительное введение экзогенного соматотропина в дозах, характерных для растущего организма, приводит к утолщению костей и огрублению черт лица, увеличению размеров языка — так называемому акромегалоидному строению скелета.
В целом человечество постепенно «растёт». Если 50 лет назад средний рост был 165 сантиметров[источник не указан 1316 дней], то сейчас на 2,5 сантиметра больше[источник не указан 1316 дней]. Примерно на килограмм увеличилась в среднем и его масса. У подростков перемены ещё более заметны. Средний рост современного подростка на 3—5 сантиметров выше, чем у его сверстника 30-х годов.
Эпохальное изменение роста человека называется акселерация. К примеру, неандертальцы почти не отличались ростом от современного человека (160—165 см). В эпоху Средневековья рост человека начал снижаться. Но за последние 100 лет длина тела человека резко увеличилась.
Увеличение роста человека может осуществляться двумя путями — хирургическим и физиологическим
Хирургический метод предполагает оперативное вмешательство в организм человека. При таком вмешательстве кости голеней или бёдер рассекаются, после чего оперируемый сегмент удлиняют при помощи специального аппарата, который позволяет выполнять продольное увеличение костной ткани в среднем 1 мм в сутки. В настоящее время существует несколько специализированных центров, выполняющих подобные операции. Хирургический метод даёт хорошие результаты практически в любом возрасте. Однако он имеет много недостатков: сроки реабилитации после операции составляют около года, есть риск различных осложнений. Наконец, при таком подходе человек становится непропорциональным, потому что удлиняются только его ноги. Хотя данный способ позволяет производить коррекцию роста при различных заболеваниях, когда изначально имеется диспропорция длин сегментов конечности и туловища — Болезнь Олье, ахондроплазия, гипохондроплазия и т. д.
Для удлинения туловища существуют тракционные тренажеры для позвоночника, которые можно использовать в домашних условиях. Этот способ не требует материальных затрат, и не опасен, как операция. Если использовать и этот метод после вышеописанного, можно достичь ещё более высоких показателей роста.
Физиологический метод основан на естественной способности зон роста увеличивать продольный размер костей скелета. Наиболее значительное увеличение происходит при воздействии на зоны роста соматотропного гормона. С завершением периода полового созревания зоны роста угнетаются воздействием гормона тестостерона, однако остаются относительно активными ещё некоторое время. Физиологический метод увеличения основан на комплексе различных воздействий на зоны роста: специальные физические упражнения (висение на турнике, вытягивания, прогибы), особый рацион, биологические добавки к пище, специальный режим дня, методы психологического воздействия самовнушением и прочее. Физиологический метод требует бо́льших временных затрат и, в сравнении с хирургическим, менее эффективен. Однако данный метод хорош тем, что он не мешает вести повседневную деятельность, не опасен осложнениями и стимулирует человека к здоровому образу жизни.
Самый маленький средний рост в Евразии наблюдается у кетов (енисейских остяков), — народности, живущей на берегах Енисея, — 150 сантиметров.
В июне 1936 года в центральном Китае была обнаружена деревня, заселённая популяцией из 800 мужчин и женщин, ростом не превышающих 120 см.
Самая низкорослая народность, которая когда-либо жила на земле — это племя онге с Андаманских островов в Индийском океане. До конца XX в из этого народа дожило только несколько человек. В октябре 1970 года на бразильско-перуанской границе было найдено племя карликов, члены которого ещё ниже ростом — ни один из них не превышает 105 см.
По некоторым данным самыми маленькими лилипутами считаются Хуан де ля Крус (его рост равен 48 сантиметрам) и Галь Мухаммед (15.02.1957 — июнь 2008) в Индии. По результатам обследования, проведённого 19 июля 1990 г. его рост составлял 57 см при весе 17 кг.
Талантливые и способные карлики удивляли своих современников. Например: всесторонне развитый, артистичный Гибсон, придворный художник короля Англии Карла II и Дукорнет, тоже художник, в дополнение ко всему безрукий. Лорд Гей, Британского парламента, а также голландец Минхеер Выбранд Лолкес, один из известнейших часовщиков своего времени. К ним принадлежит и Александр Поуп, бесспорно, величайший английский поэт XVIII века. Его собратом по перу во Франции был Антуан Годо, репутация которого была так высока, что он стал близким другом кардинала Ришелье.
Некоторые карлики прославились в ратном деле. Король Швеции Густав Адольф, например, содержал в своей армии целый полк солдат-карликов.
Сам по себе высокий рост ещё не является признаком гигантизма — тяжёлой болезни, обусловленной чрезмерной выработкой соматотропного гормона. Здоровые люди с гигантским ростом (200 см и более) отличаются от людей среднего роста только самим ростом. А люди, больные гигантизмом, отличаются ещё и пропорциями.
Самым высоким человеком, о котором имеется достоверное свидетельство, был Роберт Першинг Уодлоу, родившийся в 1918 г. в Олтоне, шт. Иллинойс, США. Когда 27 июня 1940 г. ему измеряли рост, он равнялся 2,72 м при размахе рук 2,88 м. Его максимальный зарегистрированный вес достигал 223 кг.
Леонид Стадник, родившийся в 1971 году, в 2007 году был зарегистрирован в «Книге рекордов Гиннесса» как самый высокий человек на Земле. Рост Стадника — 257 см. Он на 21 сантиметр выше обладателя предыдущего рекорда китайца Бао Сишуня. Впоследствии Стадник отказался от официальных измерений, которые, согласно новым правилам, должны были проводиться самими представителями Книги рекордов Гиннеса. Леонид объяснил это тем, что не желает прославляться благодаря своему росту. До последнего измерения, его рост прибавлялся в среднем 1—1,5 см в год. В результате титул вернули Бао Сишуню. В 2009 году титул перешёл к турку Султану Кёсену, имеющему рост 251 см.
Сэнди Аллен 1955 года рождения из США — 2,319 м. Она весила 209,5 кг и носила 50-й размер обуви. Снялась в фильме «Казанова Феллини».
Рост Анны Хэнен Суон из Канады равнялся 2,27 м. 18 июня 1998 года она вышла замуж за Мартина ван Бюрен Бейтса из Уайтсберга, шт. Кентукки, США, рост которого был 2,20 м. Согласно книге рекордов Гиннесса они составили самую высокую в мире супружескую пару. Однако ранее были супруги, чей общий заявленный рост был больше. Так Фёдор Махнов (239—285 см по разным данным) и Евросинья Лебедева (185—215 см.) вполне могли быть выше. Скорее всего выше были и Мартен Бейтс (231 см.) с Анной Сван (242 см.). У последних родились самые большие зарегистрированные дети.
Люди самого большого среднего роста живут на африканском континенте[источник не указан 803 дня]. Средний рост мужчин племени сари — 182 сантиметра.
Самым высоким человеком в истории, который когда-либо жил на планете, считается Фёдор Махнов, живший на рубеже XIX и XX веков. Его рост составлял 285 см. Уже в 8 лет он имел рост 188 см и был очень силён, а максимально зарегистрированный вес составлял 192 кг.[2] Однако в те времена официальные измерения не проводились, а поскольку Махнов выступал в туре по Европе, организаторы тура могли преувеличить его рост. По иным сведениям, рост Фёдора составлял 239 см.[3] Периодически встречаются сообщения и о более высоких людях, так описывается 295-сантиметровый гигант из Турции Гузкан, 288-сантиметровый китаец Чан Чжао Тай. Однако эти сведения ещё более сомнительны, чем в случае с Фёдором Махновым, который запечатлён на большом количестве прижизненных фотографий с предметами, имеющими однозначные габариты.
В течение дня рост человека меняется в среднем на 2-3 см. Наибольший рост будет сразу после сна. В течение дня (при преимущественно вертикальном положении туловища) межпозвоночные диски оседают, а за ночь они восстанавливают первоначальную высоту.
У космонавтов при долговременном пребывании в невесомости рост увеличивается на 5-8 сантиметров. Однако это довольно опасно, так как позвоночник теряет прочность. После возвращения на Землю рост постепенно возвращается к прежней величине.
При измерении роста нужно, чтобы человек касался пола обеими пятками. Если человек будет стоять на одной ноге, он сможет вытянуться примерно на 1 см выше.
Средний рост популяции зависит от качества питания. Недоедание и недостаток белков в диете приводит к уменьшению среднего роста. Например, средний рост жителей Северной Кореи примерно на 7 см меньше, чем в Южной, причиной чего является постоянное недоедание на протяжении нескольких поколений[4].
В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 12 ноября 2012. |
Карликовый | ниже 150 см | ниже 140 см | |||
Очень низкий | 150—159,9 см | 140—149,9 см | |||
Низкий | 160—169,9 см | 150—159,9 см | |||
Ниже среднего | 170—173,9 см | 158—162,9 см | |||
Средний | 174—176,9 см | 162—166,9 см | |||
Выше среднего | 177—179,9 см | 167—169,9 см | |||
Высокий | 180—189,9 см | 170—179,9 см | |||
Очень высокий | 190—199,9 см | 180—186,9 см | |||
Гигантский | от 200 см и выше | от 187
|
Средний рост мужчины на планете 175 см, а женщины — 162 см.
Средний рост при рождении | 51 см | 50 см |
До 1 года | 23 см в год | 23 см в год |
От 1 до 2 лет | 10 см в год | 10 см в год |
От 2 до 4 лет | 7.5 см в год | 7.5 см в год |
От 4 до 7 лет | 5.7 см в год | 5.7 см в год |
От 7 до 10 лет | 4.3 см в год | 4.5 см в год |
От 10 до 13 лет | 4.5 см в год | 5.2 см в год |
От 13 до 17 лет | 5.1 см в год | 3 см в год |
От 17 до 19 лет | 1.5 см в год | 0.5 см в год |
В возрасте 19-26 лет некоторые мужчины могут набирать 0.5 см роста в год. Обычно в этом возрасте растут те, у кого позднее половое развитие. У женщин в таком возрасте увеличение роста встречается редко.
После 26 лет у людей также может быть некоторое увеличение роста — обычно до 2 см.
В среднем мужчины растут до 18-25 лет, а женщины — до 16-19 лет.
dic.academic.ru
Лекция.
ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ.
Единство организма и среды.
Функции целостного организма осуществляются только при тесном взаимодействии со средой. Организм реагирует на среду и ипользует ее факторы для своего существования и развития.
Гомеостаз и регуляция функций в организме.
Все процессы в организме осуществляются только при сохранении относительного постоянства внутренней среды организма.
К внутренней средеорганизма относят: кровь, лимфу и тканевую жидкость.
Способность сохранять постоянство хим. состава и физико-химических свойств внутренней среды называют гомеостазом. Это постоянство поддерживается работой систем органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., обеспечивающих взаимодействие клеток и органов. В организме постоянно происходят процессы саморегуляции физиологических функций, создающие необходимые для существования организма функции.
Саморегуляция - это 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 тд. Одним из условий саморегуляции обратная связь между регулируемым процессом и регулирующей системой.
Механизмы регуляции : нервный и гуморальный.
Гуморальная регуляция - один из механизмов координации жизнедеятельности в организме, осуществляемой через жидкие среды организма с помощью биологически активных веществ, выделяемых клетками , тканями и органами.
Нервная регуляция - осуществляется нервной системой.
Нервная система объединяет все клетки и органы в единое целое, изменяет и регулирует их деятельность, осуществляет связь организма с внешней средой. ЦНС и кора больших полушарий головного мозга воспринимают изменения окружающей среды и внутреннего состояния организма. Своей деятельностью обеспечивают развитие и приспособление организма к постоянно меняющимся условиям существования.
Гуморальный механизм более древний. Нервный – более совершенный.
Нервный и гуморальный механизмы регуляции взаимосвязаны.
Понятие роста и развития.
Это общебиологические свойства живой материи. Рост и развитие начинаются с момента оплодотворения яйцеклетки, представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение всей жизни. Процесс развития протекает скачкообразно, отдельные этапы или периоды характеризуются качественными и количественными изменениями.
Развитие - процесс качественных и количественных 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. Они находятся между собой в тесной взаимосвязи и взаимозависимости.
В процессе роста изменяется число клеток, телесная масса и антропометрические показатели. В одних органах и тканях ( кости, легкие) - рост осуществляется за счет увеличения число клеток, в других ( мышцы, нервная ткань)- за счет увеличения размеров самих клеток. Более точный показатель роста организма - это повышение в нем общего количества белка и увеличение размеров костей.
Закономерности онтогенетического развития
неравномерность и непрерывность роста и развития
гетерохрония
явления опережающего созревания жизненноважных функциональных систем
И.А.Аршавский - «энергетическое правило скелетных мышц» - особенности энергетических процессов в различные возрастные периоды, а также изменение и преобразование деятельности дыхательной и сердечно –сосудистых систем в процессе онтогенеза находятся в зависимости от соответствующего развития скелетной мускулатуры.
А.А.Маркосян - надежность биологических систем. Это такой уровень регулирования процессов в организме, когда обеспечивается их оптимальное протекание с экстренной мобилизацией резервных возможностей и взаимозаменяемостью, гарантирующей приспособление к новым условиям, и к быстрому возврату к исходному состоянию.
Согласно этой концепции, весь путь развития от зачатия до естественного конца проходит при наличии запаса жизненных возможностей. Они и обеспечивают развитие и оптимальное течение жизненных процессов при меняющихся условиях внешней среды.
Гетерохрония .П.К.Анохин - учение о гетерохронии - (неравномерное созревание функциональных систем) и учение о системогенезе.
Функциональная система - широкое функциональное объединение различно локализованных структур на основе получения конечного эффекта, необходимого в данный момент ( функциональная система акта сосания, функциональная система, обеспечивающая передвижение тела в пространстве) Функциональные системы созревают неравномерно, включаются поэтапно, сменяются, обеспечивая организму приспособление в различные периоды онтогенетического развития.
Системогенез - эта закономерность развития четко выявляется на стадии эмбрионального развития.
Периоды развития организма
Гетерохрония созревания обусловливает особенности функционирования организма детей разного возраста.
Выделяют основные этапы развития : внутриутробный и постнатальный.
Во время внутриутробного развития закладываются органы и ткани, происходит их дифференцировка.
Постнатальный- охватывает все детство- характеризируется созреванием органов и систем, изменениями физического развития, качественными перестройками функционирования организма. Гетерохрония созревания органов и ситем в постнатальном периоде определяет специфику функциональных возможностей организма детей разного возраста, особенности его взаимодействия с внешней средой.
Периодизация развития детского организма имеет важное значение для педпрактики и охраны здоровья ребенка.
Нет общепринятой классификации.
*Симпозиум по проблеме возрастной периодизации в Москве 1965г. рекомендовал следующую схему:
В основе показатели биологического возраста: размеры органов и тела, масса, окостенение скелета. Прорезывание зубов, развитие полового созревания, мышечная сила.
первое детство –4-7 лет | 5. второе детство 8-12 – мальчики, 8-11 – девочки 6. подростковый –13-16 – мальчики, 12-15 – девочки 7. юношеский 17-21 – юноши, 16-20 - девушки |
* Модифицированная классификация Н.П.Гундобина:
В основе гистоморфологические и функциональные особенности.
А. Внутриутробный (антенатальный) онтогенез
эмбриональный период (эмбрион, от 0 до 2 мес.)
фетальный период (плод, от 2 до 9 мес.)
Б, Внеутробный (постнатальный) онтогенез.
период новорожденности ( неонатальный период, до 1 мес.)
период грудного возраста ( от 1 до 12 мес.)
ясельный период ( от 1 года до 3 лет)
дошкольный период ( от 3 лет до 7 лет)
младший школьный период ( от 7 до 11 лет)
старший школьный ( пубертатный) период ( от 11 до 20 лет)
Рост и пропорции тела на разных этапах развития.
Особенностью процесса роста детского организма являются его неравномерность и волнообразность. Периоды усиленного роста сменяются замедлением.
Наибольная интенсивность роста в первый год жизни и в период полового созревания.
период | возраст | рост | Темп роста | Вес | Ежегодная прибавка массы |
Рождение | о | 50 см. | 3-3,2 кг | ||
Первый год | 0-1 | 75-80см | 50% | 9,-10кг | 6 кг. |
1-11 лет | 4-5см. | 1,5-2 кг. | |||
Период полового созревание | 11-15 | 7-10 см. |
Неравномерность роста - приспособление, выработанное эволюцией.
Бурный рост тела в длину на первом году связан с увеличением массы тела, а замедление роста - с проявлением активных процессов дифференциации органов, тканей клеток.
Развитие приводит к морфологическим и функциональным изменеиям, а рост к увеличению массы органов, тканей и всего тела.
Наряду с типичными для каждого возрастного периода характеристиками имеются индивидуальные особенности развития. Они варьируют от состояния здоровья, условий жизни, степени развития нервной системы.
Физическое развитие - важный показатель здоровья и социального благополучия. Основными показателями физического развития являются
соматические величины: длина тела, масса и окружность грудной клетки , физиометрические измерения: жизненная емкость легких. Сила сжатия кисти рук, становая сила, и соматоскопические показатели: развитие костно-мышечной системы, кровенаполнение. Жироотложение. Половое развитие, различные отклонения в телосложении).
Оценка физического развития.
Производят по местным, региональным таблицам -стандартам, по специально составленным оценочным таблицам.
Антропометрические исследования должны проводиться в одно и то же время года, т.к. сезонность влияет на идивидуальные особенности развития.
Дети дисгармоничного физического развития нуждаются в проведении лечебно – профилактических мер.
Лекция № 2.
studfiles.net
Количество просмотров публикации Рост организма. Механизмы роста, типы роста. Регуляция роста организма. - 1595
Рост — это увеличение общей массы в процессе развития, приводящее к постоянному увеличению размеров организма.
Рост обеспечивается следующими механизмами˸ 1) увеличением размера клеток, 2) увеличением числа клеток, 3) увеличением неклеточного вещества, продуктов жизнедеятельности клеток. В понятие роста входит также особый сдвиг обмена веществ, благоприятствующий процессам синтеза, поступлению воды и отложению межклеточного вещества. Рост происходит на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях.
Различают два типа роста˸ ограниченный и неограниченный. Неограниченный рост продолжается на протяжении всего онтогенеза, вплоть до смерти. Таким ростом обладают, в частности, рыбы. Многие другие позвоночные характеризуются ограниченным ростом, т.е. достаточно быстро выходят на плато своей биомассы.
Характеристики роста˸
1 – дифференциальность – разная скорость роста в различных участках организма и в различное время.
2 – эквифинальность – стремление достичь размеров, типичных для данного вида.
3 – аллометрия – сохранение в процессе роста определённых соотношений между массой тела и площадью кожной поверхности, опорно-двигательным аппаратом и мышечной массо и т.д.
4 – чередование периодов роста и дифференцировки
5 – у млекопитающих (и человека) – конец роста к периоду полового созревания.
Регуляция роста сложна и многообразна. Большое значение имеют генетическая конституция и факторы внешней среды. Почти у каждого вида есть генетические линии, характеризующиеся предельными размерами особей, такими, как карликовые или, наоборот, гигантские формы. Генетическая информация заключена в определенных генах, детерминирующих длину тела, а также в других генах, взаимодействующих между собой. Реализация всей информации в значительной мере обусловлена посредством действия гормонов. Наиболее важным из гормонов является соматотропин, выделяемый гипофизом с момента рождения до подросткового периода. Гормон щитовидной железы — тироксин — играет очень большую роль на протяжении всего периода роста. С подросткового возраста рост контролируется стероидными гормонами надпочечников и гонад. Из факторов среды наибольшее значение имеют питание, время года, психологические воздействия.
Старение и старость. Изменение органов и систем органов в процессе старения. Проявления старения на молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях.
Старость представляет собой стадию индивидуального развития, по достижении которой в организме наблюдаются закономерные изменения в физическом состоянии, внешнем виде, эмоциональной сфере.
Старение — общебиологическая закономерность ʼʼувяданияʼʼ организма, свойственная всем живым существам.
Процесс старения захватывает все уровни структурной организации особи — молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный.
Как правило, после 40—50 лет у человека возникают стойкие внешние проявления старения, в частности кожных покровов. Появляются морщины, образующиеся из-за потери подкожной жировой ткани, пигментные пятна, бородавки. Кожа становится сухой и шершавой в связи с уменьшением количества потовых желез, теряется её эластичность, она становится дряблой.
referatwork.ru
Глава 4. РОСТ И РАЗВИТИЕ Соотношение процессов роста и развития Определение понятий. Рост и развитие обычно употребляются как понятия тождественные, неразрывно связанные между собой. Между тем биологическая природа этих процессов различна, различны их механизмы и последствия. Рост — это количественное увеличение биомассы организма за счет увеличения геометрических размеров и массы отдельных его клеток или увеличения числа клеток благодаря их делению. Развитие — это качественные преобразования в многоклеточном организме, которые протекают за счет дифференцированных процессов (увеличения разнообразия клеточных структур) и приводят к качественным и количественным изменениям функций (организма. Взаимосвязь роста и развития проявляется, в частности, в том, что определенные стадии развития могут наступать только при достижении определенных размеров тела. Так, половое созревание у девочек может наступить только тогда, когда масса тела достигнет определенной величины (для представителей европейской расы это около 48 кг). Активные ростовые процессы также не могут продолжаться на одной и той же стадии развития бесконечно. Дифференцированные процессы, или дифференцировка, — это появление специализированных структур нового качества из мало специализированных клеток-предшественниц. Смысл дифференцированных процессов. Наименее специализи-'5;шной можно считать зиготу — зародышевую клетку, образуются в результате слияния материнской яйцеклетки с отцовским сперматозоидом. Генетический аппарат зиготы содержит полный двойной набор хромосом, и все дальнейшее развитие представляет собой активацию или репрессию той или иной части генома, который от зародышевой клетки полностью и без изменений передается всем ее потомкам в процессе каждого акта деления. Первые этапы развития зиготы представляют собой простое увеличение числа неотличимых друг от друга клеток — сначала зигота делится на 2, потом каждая из них еще на 2, т. е. образуется 4 клетки, затем — 8, 16, 32 и т.д. Эти эмбриональные клетки называются бластомерами, они похожи, как две капли воды. Однако уже на стадии 32 бластомеров начинают выявляться некоторые особенности отдельных клеток, связанные с их местоположением. По мере увеличения числа бластомеров эти различия все возрастают. Часть из этих клеток, образующих вместе сферу, увеличивается в размере более, чем другие, и, наконец, наступает стадия гаструляции — впячивания более мелких клеток внутрь сферы с образованием внутренней (целомической) и внешней (гастральной) полостей. Организм приобретает совершенно новый вид удлиненной замкнутой с одного конца трубочки, резко отличающийся от недавней сферической формы. Клетки апикального и каудального концов начинают все сильнее различаться не только внешне, но и по своим свойствам: внутренним, метаболическим. Более того, функции клеток наружного (эктодермально-го), внутреннего (энтодермального) и образовавшегося промежуточного (мезодермального) слоев гаструлы, а также роль этих клеток в дальнейшем развитии организма становятся различными. Так, эктодермальный слой клеток дает начало кожным покровам и нервной ткани. Мезодермальный слой служит прародителем всех мышц организма. Клетки энтодермы формируют в дальнейшем паренхиматозные органы (печень, почки, селезенка, железы внутренней секреции) и эпителий желудочно-кишечного тракта. Все эти сложнейшие преобразования, постепенно приводящие к формированию совершенно не схожих между собой клеточных структур и разных по форме и функции тканей, являются проявлением дифференцировочных процессов. Именно в этом и заключается развитие — от единственной зародышевой клетки до организма, насчитывающего миллионы клеток различной специализации. Сроки развития и созревания детского организма. Долгое время существовало убеждение, что дифференцирбвочные процессы в основном заканчиваются во внутриутробном периоде, а дальнейшее развитие связано преимущественно с особенностями роста отдельных органов. В последние десятилетия убедительно показано, что это не так: многие ткани организма продолжают развиваться, в том числе и путем дифференцировочных процессов, вплоть до завершения полового созревания. Особенно длителен период созревания возбудимых тканей — нервной и мышечной.' Количественные и качественные изменения в деятельности физиологических систем. Ростовые процессы неминуемо приводят к изменениям объемных характеристик в деятельности практически всех физиологических систем организма. Так, совершенно очевидно, что, для того чтобы сохранить потребный уровень снабжения тканей растущего организма кислородом и питательными веществами, при двукратном увеличении массы тела необходимо примерно такое же увеличение массы циркулирующей крови, размеров сердца, кроветворных органов и т.д. Те же пропорции складываются и в других функциональных системах. Но все это справедливо лишь в том случае, если принципы организации физиологического процесса не меняются. Если же допустить, что ткани претерпевают такие качественные изменения, которые позволяют им полнее экстрагировать кислород и питательные вещества из крови (что и происходит в действительности в процессе онтогенеза), то потребность в кровообращении в расчете на единицу массы тела с возрастом будет снижаться. Все физиологические функции так или иначе связаны с размерами тела. Но при этом часть из них меняется в онтогенезе пропорционально изменениям массы тела, тогда как другие меняются пропорционально изменениям площади поверхности тела. Если же в ходе развития та или иная функция демонстрирует непропорциональное массе или площади поверхности изменение, то это свидетельствует о качественном преобразовании механизмов реализации данной функции. Ростовые процессы ведут, как правило, к количественным, пропорциональным изменениям. Дифференцировочные процессы могут приводить к появлению качественных, непропорциональных изменений в деятельности физиологических систем организма. На этом простом соображении основано широкое использование в возрастной физиологии относительных показателей, т.е. выражение активности той или иной физиологической функции по отношению к массе тела или площади его поверхности. Этот прием позволяет наглядно увидеть и различить этапы количественного нарастания возможностей физиологических систем и этапы их качественных преобразований. Энергетические затраты в процессе роста и развития. Широко распространено мнение о том, что процессы роста требуют больших затрат энергии. С этим некоторые исследователи связывали повышенный уровень метаболизма в тканях детского организма. Однако точные измерения, проведенные в 1970—1980-е годы, показали, что даже в период самого интенсивного роста на это расходуется не более 4—5 % суточного потребления энергии. Таким образом, видимое глазу изменение размеров и пропорций тела на самом деле представляет собой достаточно легко (с точки зрения энергетики организма) реализуемый процесс. Совершенно иначе обстоит дело с дифференцировочными процессами, определяющими динамику качественного развития организма. Количество синтезов, которые протекают в процессе дифференцировок, возможно, не столь велико, но их энергетическая «цена» намного выше. Это связано с тем, что в процессе ростовых синтезов используются уже готовые, отработанные пути метаболизма,тогда как дифференцировочные процессы требуют организации новых метаболических путей и широкого спектра ферментных систем, которые бывают необходимы только на узко очерченных стадиях процесса. Экспериментально показано, что в периоды, когда замедляется рост организма, а значит, активизируются дифференцировочные процессы, существенно повышается интенсивность основного обмена, т. е. тех энергозатрат, которые не связаны с реализацией каких-либо конкретных функций. Понятие о «скачке роста». В тех случаях, когда во множестве различных тканей организма одновременно наблюдаются ростовые процессы, отмечаются феномены так называемых «скачков роста». В первую очередь это проявляется в резком увеличении продольных размеров тела за счет увеличения длины туловища и конечностей. В постнатальном онтогенезе человека такие «скачки» наиболее ярко выражены в первый год жизни (1,5-кратное увеличение длины и 3—4-кратное увеличение массы тела за год, рост преимущественно за счет удлинения туловища), в возрасте 5—6 лет (так называемый «полуростовый скачок», в результате которого ребенок достигает примерно 70 % длины тела взрослого, рост преимущественно за счет удлинения конечностей), а также в 13—15 лет (пубертатный скачок роста как за счет удлинения туловища, так и за счет удлинения конечностей). Впервые о скачке роста стало известно из исследований графа Ф. де Монбейяра, который в 1759—1777 гг. наблюдал за развитием своего сына, взвешивая его каждые полгода. Эти результаты были впервые опубликованы Бюффоном в приложении к его «Естественной истории». На рис. 1 хорошо видно резкое увеличение скорости роста в период от 12 до 16 лет (пубертатный скачок), а также видно замедление снижения скорости ростовых процессов в период от 6 до 8 лет (полуростовой скачок). В дальнейшем многочисленные исследователи подтвердили реальность этих двух узловых моментов в развитии, когда скорость роста увеличивается в противовес возрастной тенденции к ее снижению. В результате каждого скачка роста существенно меняются пропорции тела, все более приближаясь к взрослым. Кроме того, количественные изменения, выражающиеся в увеличении длины тела и изменении его пропорций, обязательно сопровождаются качественными изменениями функционирования важнейших физиологических систем, которые должны «настраиваться» на работу в условиях новой морфологической ситуации. Целый ряд качественных возрастных изменений функционирования органов и систем является неизбежным следствием увеличения размеров и изменений пропорций тела в онтогенезе: сложившаяся на предыдущем этапе онтогенеза организация функции не способна обеспечить устойчивый процесс в новых условиях, поэтому требуется ее более или менее существенная перестройка. Чередование периодов роста и дифференцировки служит естественным биологическим маркером этапов возрастного развития, на каждом из которых организм имеет специфические особенности, никогда не встречающиеся в таком же сочетании в любом из других этапов. Отсюда вытекает необходимость всегда соотносить анализ состояния организма (как по морфологическим признакам, так и по функциональным с конкретным этапом возрастного развития. Иными словами, этапы онтогенеза не абстракция, придуманная учеными для облегчения анализ; а совершенно реальная последовательность событий, неизменно повторяющаяся в процессе развития каждого индивидуума. |
newrefs.ru