Теоретични основи на възрастовата физиология (физиология на развитието) на детето. Маряна Безруких - Възрастова физиология: (Физиология на детското развитие)
ММ Безруких, В.Д. Сонкин, Д.А. farber
Възрастова физиология: (Физиология на детското развитие)
Урок
За студенти от висши педагогически учебни заведения
Рецензенти:
доктор на биологичните науки, гл. Катедра по висша нервна дейност и психофизиология на Санкт Петербургския университет, академик на Руската академия на образованието, професор A.S. Батуев;
Доктор на биологичните науки, професор I.A. Корниенко
ПРЕДГОВОР
Изясняване на закономерностите на детското развитие, спецификата на функционирането на физиологичните системи на различни етапи от онтогенезата и механизмите, които определят тази специфика. необходимо условиеосигуряване на нормалното физическо и психическо развитие на младото поколение.
Основните въпроси, които родителите, педагозите и психолозите трябва да имат в процеса на отглеждане и възпитание на дете у дома, в детската градина или в училище, на консултативен час или индивидуални уроци, са какво дете е, какви са неговите характеристики, какъв вариант на обучение с него ще бъде най-ефективен. Отговорът на тези въпроси не е никак лесен, защото това изисква задълбочени познания за детето, закономерностите на неговото развитие, възрастта и индивидуалните особености. Тези знания са изключително важни и за разработване на психофизиологичните основи за организиране на учебно-възпитателната работа, разработване на механизми за адаптация у детето, определяне на въздействието на иновативните технологии върху него и др.
Може би за първи път значението на изчерпателните познания по физиология и психология за учител и възпитател беше подчертано от известния руски учител К.Д. Ушински в работата си „Човекът като обект на възпитание“ (1876). „Изкуството на образованието“, пише К.Д. Ушински, - има особеността, че изглежда позната и разбираема за почти всички и дори лесна за другите - и колкото по-разбираема и по-лесна изглежда, толкова по-малко човек е запознат с нея теоретично и практически. Почти всеки признава, че родителството изисква търпение; някои смятат, че това изисква вродена способност и умение, тоест навик; но много малко са стигнали до извода, че освен търпение, вродени способности и умения са необходими и специални познания, макар че многобройните ни лутания биха могли да убедят всеки в това. Беше К.Д. Ушински показа, че физиологията е една от онези науки, в които „фактите се излагат, сравняват и групират и тези съотношения на фактите, в които се откриват свойствата на обекта на образованието, т.е. на човек“. Анализирайки познатите физиологични знания, а това е времето на формирането на възрастовата физиология, К.Д. Ушински подчерта: „От този източник, който тепърва се отваря, образованието почти все още не е изчерпано. За съжаление и сега не можем да говорим за широкото използване на физиологични данни, свързани с възрастта, в педагогическата наука. Еднаквостта на програмите, методите, учебниците е в миналото, но учителят все още не отчита възрастта и индивидуалните особености на детето в учебния процес.
В същото време педагогическата ефективност на учебния процес до голяма степен зависи от това доколко формите и методите на педагогическо въздействие са адекватни на възрастовите физиологични и психофизиологични характеристики на учениците, дали условията за организиране на образователния процес съответстват на възможностите на деца и юноши, дали психофизиологичните закономерности на формиране на основни училищни умения - писане и четене, както и основни двигателни умения в процеса на занятията.
Физиологията и психофизиологията на детето е необходим компонент от знанията на всеки специалист, работещ с деца - психолог, възпитател, учител, социален педагог. „Възпитанието и образованието се занимават с холистично дете, с неговата холистична дейност“, каза известният руски психолог и учител В. Давидов. - Тази дейност, разглеждана като специален обект на изследване, съдържа в своето единство много аспекти, включително ... физиологични "(V.V. Davydov" Проблеми на възпитанието на развитието. - М., 1986. - P. 167).
възрастова физиология- науката за особеностите на живота на тялото, функциите на отделните му системи, процесите, протичащи в тях, и механизмите за тяхното регулиране на различни етапи от индивидуалното развитие. Част от него е изучаването на физиологията на детето в различните възрастови периоди.
Учебник по възрастова физиология за студенти от педагогически университети съдържа знания за човешкото развитие на онези етапи, когато влиянието на един от водещите фактори на развитието - образованието - е най-значително.
Предмет на възрастовата физиология (физиология на детското развитие) като академична дисциплинаса особеностите на развитието на физиологичните функции, тяхното формиране и регулиране, жизнената дейност на организма и механизмите на адаптацията му към външната среда на различни етапи от онтогенезата.
Основни понятия на възрастовата физиология:
организъм - най-сложната, йерархично (подчинено) организирана система от органи и структури, които осигуряват жизненоважна дейност и взаимодействие с околната среда. Основната единица на организма е клетка . Колекция от клетки, които са сходни по произход, структура и функционални форми дрехата . Тъканите образуват органи, които изпълняват специфични функции. Функция - специфична дейност на орган или система.
Физиологична система - съвкупност от органи и тъкани, свързани с обща функция.
Функционална система - динамично обединяване на различни органи или техни елементи, чиято дейност е насочена към постигане на конкретна цел (полезен резултат).
Що се отнася до структурата на предложения учебник, той е изграден по такъв начин, че учениците да имат ясна представа за моделите на развитие на тялото в процеса на онтогенезата, особеностите на всеки възрастов етап.
Опитахме се да не претоварваме презентацията с анатомични данни и в същото време смятахме за необходимо да дадем основни идеи за структурата на органите и системите на различни етапи от възрастовото развитие, което е необходимо за разбирането на физиологичните закономерности на организация и регулиране на физиологичните функции.
Книгата се състои от четири раздела. Раздел I - "Въведение във физиологията на развитието" - разкрива предмета на физиологията на развитието като неразделна част от физиологията на развитието, дава представа за най-важните съвременни физиологични теории на онтогенезата, въвежда основни понятия, без които е невъзможно да се разбере основното съдържание на учебника. В същия раздел е дадена най-общата представа за структурата на човешкото тяло и неговите функции.
Раздел II - "Организмът и околната среда" - дава представа за основните етапи и модели на растеж и развитие, най-важните функции на тялото, които осигуряват взаимодействието на тялото с околната среда и адаптирането му към променящите се условия , възрастовото развитие на организма и характерни чертиетапи на индивидуално развитие.
Раздел III - "Организмът като цяло" - съдържа описание на дейността на системите, които интегрират тялото в едно цяло. На първо място, това е централната нервна система, както и автономната нервна система и системата за хуморална регулация на функциите. Основните модели на свързано с възрастта развитие на мозъка и неговата интегративна дейност са ключовият аспект на съдържанието на този раздел.
Раздел IV – „Етапи на детското развитие” – съдържа морфофизиологично описание на основните етапи на детското развитие от раждането до юношеството. Този раздел е най-важен за практикуващите, които работят директно с детето, за които е важно да познават и разбират основните морфологични и функционални възрастови характеристики на детския организъм на всеки етап от неговото развитие. За да разберете съдържанието на този раздел, е необходимо да овладеете целия материал, представен в предишните три. Този раздел завършва с глава, която разглежда влиянието на социалните фактори върху развитието на детето.
В края на всяка глава има въпроси за самостоятелна работастуденти, които ви позволяват да опресните паметта на основните положения на изучавания материал, които изискват специално внимание.
ВЪВЕДЕНИЕ В ФИЗИОЛОГИЯТА НА ВЪЗРАСТВАТА
Глава 1
Връзката на възрастовата физиология с други науки
До момента на раждането тялото на детето все още е много далеч от зряло състояние. Човешкото малко се ражда малко, безпомощно, не може да оцелее без грижите и грижите на възрастните. Отнема много време, за да порасне и да се превърне в пълноценен зрял организъм.
възрастова физиология
1. Предмет на възрастовата физиология. Комуникация на възрастовата физиология с други биологични дисциплини. Значението на възрастовата физиология за педагогиката, психологията, медицината и физическото възпитание.
Физиологията на възрастта е наука, която изучава моделите на формиране и особеностите на функционирането на тялото в процеса на онтогенезата.
Структурата и функциите на всеки орган са неразривно свързани. Невъзможно е да се познават функциите на тялото, неговите органи, тъкани и клетки, без да се знае тяхната структура. Следователно физиологията е тясно свързана с постиженията на човешката анатомия, хистология и цитология. Основните модели на живот са присъщи на целия свят на животните. Но в процеса на еволюция формите на проява на тези закономерности се промениха и станаха по-сложни. За да се проучи живота на всеки организъм, е необходимо да се разбере историята на развитието на неговия вид - филогенезата (историческото развитие на организма). Следователно във възрастовата физиология данните от еволюционната доктрина се използват широко и се проследяват основните етапи в развитието на различни органи на животните. От това става ясна връзката между възрастовата физиология и еволюционната физиология.
Необходимостта учителите и възпитателите да познават възрастовите особености на функционирането на детския организъм е многократно изтъквана от учените.
Първото нещо, което учителят трябва да знае, е структурата и живота на човешкото тяло и неговото развитие. Без това е невъзможно да бъдеш добър учител, да отгледаш правилно дете.
Педагогическата ефективност на възпитанието и обучението е тясно зависима от степента, в която се вземат предвид анатомичните и физиологични характеристики на децата и юношите, периодите на развитие, които се характеризират с най-голяма чувствителност към въздействието на определени фактори, както и периодите на развитие. с повишена чувствителност и намалена съпротива на тялото. Познаването на физиологията на детето е необходимо във физическото възпитание, за да се определи ефективни методипреподаване на двигателни действия в класната стая физическо възпитание, да се разработят методики за формиране на двигателни умения, развитие на двигателните качества, да се определи съдържанието на физкултурната и здравната работа в училище.
- Възрастови особеностиразвитие на стомаха, панкреаса, червата.
Известно е, че храносмилането в корема се извършва главно от ензими. панкреас , но при новородени е слабо развит. Масата на жлезата е 2-4 g, до края на 1 година достига 10-12 g (при възрастни - 60-115 g).
Гранулоцитите на панкреаса на новороденото са слабо реактивни към стимуланти. Развитието на секрецията на различни ензими протича хетерохронно. Преходът към смесено и особено изкуствено хранене значително повишава секрецията и освобождаването на панкреатичните ензими. На възраст от 2 години секрецията на протеази, липази и карбохидрази е добре стимулирана.
Регулирането на панкреатичната секреция се осъществява чрез нервни и хуморални механизми. При регулирането на секрецията на дванадесетопръстника особено голямо е значението на естеството на храненето. Това влияние, което се формира с преминаването към окончателно хранене, е хетерохронно за секрецията на различни ензими. Жлъчката играе важна роля в храносмилането на червата.
Редица основни метаболитни пътища са общи за повечето клетки и организми. Тези пътища, които водят до синтез, разрушаване и взаимно преобразуване на най-важните метаболити, както и натрупване на химическа енергия, се наричат междинен метаболизъм. Ето една силно опростена диаграма на тези процеси.
Хетеротрофите, като животни и гъби, зависят от получаването на органична материя от храната. Защото повечето оттези хранителни вещества (протеини, въглехидрати, нуклеинови киселини и липиди) не могат да се използват директно, те първо се разграждат до по-малки фрагменти по катаболитен начин (червени стрелки на диаграмата). Получените метаболити (наричани колективно понякога "метаболитният пул") след това се катаболизират за освобождаване на свободна енергия или се използват в анаболните пътища (сини стрелки) за синтезиране на по-сложни молекули. От многобройните метаболити тук са представени само трите най-важни представители - пируват, ацетил-КоА и глицерол. Тези три съединения са връзката между метаболизма на протеини, въглехидрати и липиди. Метаболитният пул включва също междинни метаболити от цитратния цикъл (6). Този цикличен път играе както катаболна, така и анаболна роля, тоест е амфиболен (виж стр.). Крайните продукти от разграждането на органичната материя при животните са въглероден диоксид (CO 2), вода (H 2 O) и амоняк (NH 3). Амонякът се превръща в урея и в тази форма се отделя от тялото. Най-важната форма за съхранение на химическа енергия в клетките е аденозин трифосфатът (АТФ, виж стр.). Енергията трябва да се изразходва за образуването на АТФ, т.е. реакцията е ендоергична. В същото време, когато АТФ се разгражда на АДФ и фосфат, се освобождава свободна енергия. Поради екзоергична хидролиза. Повечето 3. използват тази енергия, за да синтезират нови необходими съединения и да вършат работа.
Метаболизмът се състои от два независими противоположни процеса:
Катаболизъм - разграждането на входящите вещества; насочени надолу, придружено от освобождаване на енергия, която се натрупва под формата на АТФ;
анаболизъм - синтез на сложни молекули от по-прости; насочени нагоре, придружени от разход на енергия.
В млада възраст е характерно преобладаването на анаболните процеси (растеж) над катаболните. Това е особено силно изразено след раждането и продължава до около 18-19 години. През този период приключва растежът на органите и тъканите, започва пълното формиране на целия организъм и процесите на създаване и разпадане се балансират.
С възрастта започват да преобладават процесите на катаболизъм, което води до намаляване (до пълно спиране) на производството и съдържанието в организма на много от най-важните за живота вещества. Например, синтезът на коензим Q10 или левокарнитин спира и т.н. Резултатът е появата на различни заболявания, свързани с възрастта, загуба на жизнена енергия, намаляване на възможностите на вътрешните органи и мускулната сила.
Попълването на дефицита на такива вещества в момента е възможно с правилна употребависококачествени биологично активни добавки (лоши).
- Фактори, които определят възрастовата динамика на енергийния метаболизъм.
В екстремна възраст (фаза на регресивно развитие) се наблюдава намаляване на телесното тегло, както и намаляване на линейните размери на човешкото тяло, основният метаболизъм спада до ниски стойности. Освен това, степента на намаляване на основния метаболизъм на тази възраст според различни изследователи корелира с това колко възрастни хора показват признаци на изпадналост и загуба на работоспособност.
Що се отнася до половите различия в нивото на основния метаболизъм, те се откриват в онтогенезата още от 6-8 месеца. В същото време основният метаболизъм при момчетата е по-висок, отколкото при момичетата. Такива връзки се запазват през пубертета, а към напреднала възраст те се изглаждат.
В онтогенезата, не само средна стойностенергийния метаболизъм, но също така значително променят възможността за повишаване на това ниво в условия на интензивна, например мускулна активност.
В ранна детска възраст недостатъчната функционална зрялост на мускулно-скелетната, сърдечно-съдовата и дихателната системи ограничава адаптивните възможности на реакцията на енергийния метаболизъм, когато физическа дейност. AT зряла възрастадаптивният капацитет, както и мускулната сила, достигат максимум. В напреднала възраст възможностите за компенсаторно повишаване на нивото на дишане и енергиен обмен в условия на стрес се изчерпват поради намаляване на VC, коефициента на използване на кислород от тъканите и намаляване на функциите на сърдечно-съдовата система.
Повишаването на тонуса на скелетните мускули с недостатъчна активност на центъра на блуждаещия нерв през първата година от живота допринася за повишаване на енергийния метаболизъм. Ролята на свързаното с възрастта преструктуриране на дейността на скелетните мускули в динамиката на енергийния метаболизъм е особено ясно разграничена при изследването на газообмена при хората. различни възрастив покой и по време на физическа активност. За прогресивния растеж повишаването на метаболизма в покой се характеризира с намаляване на нивото на основния метаболизъм и подобряване на енергийната адаптация към мускулната активност. През периода на стабилната фаза се поддържа висок обмен на функционална почивка и обменът при работа се увеличава значително, достигайки стабилно, минимално ниво на основен метаболизъм. А в регресивната фаза разликата между обмена на функционална почивка и основния обмен непрекъснато намалява, времето за почивка се удължава. Промените в характера на централните регулатори на метаболизма - нервната и ендокринната системи - са от голямо значение за възрастовата динамика на метаболизма.
Много изследователи смятат, че намаляването на енергийния метаболизъм на целия организъм по време на онтогенезата се дължи преди всичко на количествени и качествени промени в метаболизма в самите тъкани, чийто мащаб се оценява по съотношението между основните механизми на освобождаване на енергия - анаеробни и аеробни. Това ни позволява да открием потенциалните способности на тъканите да генерират и използват енергията на макроергичните връзки. В момента се изследва тъканното дишане по полярографски метод, чрез напрежението на O 2 в тъканите или по метода на оксигенометрията по степента на оксигенация на кръвта. Използвайки тези методи, Иванов (1973) показа, че количеството на кислородния обмен в тъканите на подкожната тъкан при хора в екстремна възраст (90-106 години) е намалено в сравнение с лица на възраст 19-32 години, докато условията за кислород дифузията към тъканите се влошава. С възрастта настъпва и своеобразно преструктуриране на биоенергията на сърдечния мускул, той окислява все по-малко енергийно по-ефективните мастни киселини и запазва способността си да окислява енергийно по-малко ценната глюкоза на същото ниво. Така биоенергетиката на сърцето в напреднала възраст се променя драстично на субклетъчно ниво. С възрастта настъпват паралелни промени в системата за генериране и използване на макроергични съединения (АТФ и креатин фосфат). Например, концентрацията на ATP и CP в мускулите на белите плъхове достига максимална стойност в зряла възраст и пада в напреднала възраст; тези промени отразяват функционалните промени в скелетните мускули през целия живот.
- Възрастови особености на висшата нервна дейност.
Повишена нервна активностпредставлява интегративната способност на висшите части на мозъка да осигуряват индивидуална поведенческа адаптация на човек към променящите се условия на вътрешната и външната среда. Теорията за висшата нервна дейност се основава на следната основна основа:
1. относно концепциите на рефлексната теория,
2. относно теорията на отражението,
3. върху теорията за системната дейност на мозъка.
Развитие на условни рефлекси. Детето се ражда с определен набор от вродени, безусловни рефлекторни реакции. От втория ден от живота той започва да развива условни връзки. Например, на 2-5-ия ден се формира реакция към позицията за хранене, възниква ориентиращ рефлекс. От 6-ия ден се появява левкоцитна условно-рефлекторна реакция към приема на храна. На 7-15-ия ден от живота на детето се появяват условни рефлекси към звукови и вестибуларни стимули. На 2 месеца могат да се развият рефлекси от всеки анализатор. През втората година от живота детето развива голям брой условни рефлекси спрямо съотношението на размера, тежестта, разстоянието на предметите. В процеса на формиране на условен рефлекс се разграничават четири етапа:
Етапът на неспецифична реакция, който се характеризира с появата на ориентираща реакция към стимул;
етапът на инхибиране, при който дейността на детето се инхибира под действието на условен сигнал;
Етапът на нестабилен условен рефлекс, когато условните стимули не винаги предизвикват реакция;
етап на стабилен условен рефлекс.
С възрастта скоростта на развитие на условните рефлекси се увеличава. Системите от условни връзки, разработени в началото и преди училищна възраст(до 5 години), са особено издръжливи и запазват стойността си през целия живот.
Външно безусловно спиране. Външно безусловно инхибиране се появява при дете от първите дни на живота. На 6-7-годишна възраст значението на външното инхибиране за висшата нервна дейност намалява и се увеличава ролята на вътрешното инхибиране.
Вътрешно спиране. Вътрешното инхибиране се появява при дете приблизително от 20-ия ден след раждането под формата на примитивна форма на диференциално инхибиране. Избледняващото инхибиране се появява на 2-2,5 месеца, условно инхибиране се наблюдава на 2,5-3 месеца, а забавено инхибиране - от 5 месеца.
динамичен стереотип. В ранна детска възраст стереотипите са от особено значение. Те улесняват адаптацията на децата към средата, са в основата на формирането на навици и умения. При деца под тригодишна възраст стереотипите се развиват лесно и помагат на детето да развие с тяхна помощ необходимите за живота условни рефлекси.
Развитие на речта. Развитието на речта е процесът на развитие на втората сигнална система. Сроковете на развитие на сетивната и двигателната реч не съвпадат. Развитието на сетивната реч предхожда развитието на двигателната реч. Още преди детето да започне да говори, то вече разбира значението на думите. При формирането на речта се разграничават следните етапи:
1. Подготвителен етап, или етап на произнасяне на отделни звуци и срички (от 2-4 до 6 месеца);
2. Етапът на възникване на сетивната реч, тоест проявлението на първите признаци на условен рефлекс към думата, към нейното значение (6-8 месеца);
3. Етапът на възникване на двигателната реч, тоест произнасянето на смислени думи (10-12 месеца).
До 2 месеца речникът на детето е 10-12 думи, до 18 месеца - 30-40 думи, до 24 месеца - 200-300 думи, до 36 месеца - 500-700, в някои случаи - до 1500 думи. До 6-7-годишна възраст се появява способността за вътрешна (семантична) реч.
Развитие на мисленето. Нагледно-ефективното мислене се формира в предучилищна и начална училищна възраст. Словесно-логическото мислене се проявява към 8-9-годишна възраст, достигайки развитие до 14-18-годишна възраст.
Развитие на поведението. Поведенческият акт се осъществява според два принципа:
на принципа на рефлекса, тоест от стимул към действие;
· по принципа на саморегулацията – при отклонение на един или друг физиологичен показател от нивото, осигуряващо нормална жизнена активност, се активира поведенческа реакция, която възстановява хомеостазата.
В организацията на поведението участват сензорни, двигателни, централни и някои неврохуморални механизми. Сензорни системиосигуряват разпознаване на стимули от външната и вътрешната среда. Моторни системиизпълнява двигателната програма в съответствие със сензорната информация. Централни системисвързват сетивни и двигателни системи, за да се осигури адаптивното поведение на целия организъм в съответствие с променящите се условия на околната среда и въз основа на доминираща мотивация.
За човек най-важното поведение е комуникативното поведение. Формирането на комуникативно поведение изисква визуална, акустична, обонятелна и тактилна информация.
Контактът с очите за детето е много важен за установяване на взаимоотношения с другите. Дете на възраст 1-1,5 седмици се отличава добре Общи чертипредставените предмети и именно те, а не тяхната форма, са най-съществени за него.
Акустичният контакт се осъществява под формата на речев диалог. Смята се, че детето реагира на звуците на речта от раждането. При бебета на възраст 4-5 месеца в речта на възрастен се наблюдава "комплекс за съживяване" с максимална сила и продължителност, включително "гукане".
Тактилната чувствителност осигурява възприемане на външни стимули в широк диапазон, така че за новородени и малки деца е от голямо когнитивно значение. Особено ефективни са тактилните контакти през първия триместър от живота.
С възрастта ролята на зрението и слуха за осигуряване на комуникативно поведение нараства. Първите комуникативни взаимодействия възникват още преди раждането на дете в системата „майка-плод”. Връзката между майката и плода се осъществява чрез тъканни контакти. След раждането връзката майка-дете продължава в системата майка-дете. Още от 3-ия ден след раждането новороденото може да различи миризмата на мляко и тялото на майка си от миризмата на други хора. След 3-ия месец от живота детето преминава към взаимодействие с други членове на семейството. Започвайки от 2-2,5 години, децата могат да създават групи от 3-4 души. Освен това момчетата общуват по-често от момичетата. В присъствието на майки децата предпочитат общуването с възрастните.
14. Аналитична и синтетична дейност в различни периоди от онтогенезата на човека.
Физиологичната основа на процесите на висшата нервна дейност е аналитичната и синтетичната дейност на мозъчната кора.
Аналитична активност на кората на мозъка се крие в способността му да разделя, изолира и разграничава отделните стимули, тоест да ги диференцира.
Синтетична активност на кората на мозъчните полукълба се проявява в обединяването, обобщаването на възбуждането, което възниква в различните му части от действието на различни дразнители.
Анализ и синтез на специфични сигнали са първата сигнална системачовек и животни. Втора сигнална система- това са нервни процеси, които възникват в полукълбата на човешкия мозък в резултат на възприемането на сигнали от околния свят под формата на говорни обозначения. Втората сигнална система е основата човешко мислене, то е социално обусловено. Извън обществото, без общуване с други хора, той не се развива. Първата и втората сигнални системи са неразделни една от друга, функционират заедно и определят единството на висшата нервна дейност на човек.
15. Качествени различия в човешкия БНД. Разработване на втора сигнална система.
Основните закони на висшата нервна дейност включват:
1) образуването на нови временни връзки, когато неутрален стимул е подсилен с безусловен;
2) изчезване на временни връзки, когато условният стимул не е подсилен от безусловния;
3) облъчване и концентрация на нервни процеси;
4) взаимна индукция на нервните процеси;
5) формиране на сложни динамични системи от рефлекси, така наречените динамични стереотипи.
Невроанатомичният субстрат за образуване и угасване на временни връзки, диференциране и интегриране на стимулите е мозъчната кора. В подкоровите области на мозъка се намират нервните центрове на най-важните безусловни рефлекси, които формират основата за образуването на условен рефлекс. Подкорковите участъци осигуряват високо ниво на активност на нервните клетки на мозъчната кора, като по този начин създават необходимите условия за образуване на временни връзки и тяхната диференциация. В същото време функционирането на подкоровите области на мозъка се контролира от кората, която стимулира и инхибира развитието на тяхната активност.
Качествената разлика между висшата нервна дейност на човека и животните се дължи на факта, че човек се е усложнил в механизмите на своята умствена дейност, тъй като се е появил специален стимул - словото.
(ФИЗИОЛОГИЯ НА ДЕТСКОТО РАЗВИТИЕ)
Урок
За студенти от висши педагогически учебни заведения
М. М. Безруких I (1, 2), III (15), IV (18-23),
В. Д. Сонкин I (1, 3), II (4-10), III (17), IV (18-22),
D.A. Farber I (2), III (11-14, 16), IV (18-23)
Рецензенти:
доктор на биологичните науки, гл. Катедра по висша нервна дейност и психофизиология, Санкт Петербургски университет, академик на Руската академия на образованието,
професор А. С. Батуев; Доктор на биологичните науки, професор И. А. Корниенко
Безруких М. М.и т.н.
Възрастова физиология: (Физиология на детското развитие): Учеб. надбавка за студенти. по-висок пед. проучвания, институции / М. М. Безруких, В. Д. Сонкин, Д. А. Фарбер. - М.: Издателски център "Академия", 2002. - 416 с. ISBN 5-7695-0581-8
Учебникът представя съвременни концепции за онтогенезата на човека, отчитайки най-новите постижения в антропологията, анатомията, физиологията, биохимията, невро- и психофизиологията и др. Разглеждат се морфологичните и функционални особености на детето на основните етапи от възрастовото развитие, връзката им с процесите на социализация, включително образование и възпитание. Книгата е илюстрирана с голям брой диаграми, таблици, чертежи, които улесняват усвояването на материала, предложени са въпроси за самопроверка.
ВЪЗРАСТНА ФИЗИОЛОГИЯ 1
Урок 1
ПРЕДГОВОР 3
Раздел I ВЪВЕДЕНИЕ В ФИЗИОЛОГИЯТА НА ВЪЗРАСТВАТА 7
Глава 1
Глава 2. ТЕОРЕТИЧНИ ОСНОВИ НА ВЪЗРАСТОВАТА ФИЗИОЛОГИЯ 18
(ФИЗИОЛОГИЯ НА РАЗВИТИЕТО) 18
Глава 3. ОБЩ ПЛАН НА СТРУКТУРАТА НА ОРГАНИЗМА 28
Раздел II ОРГАНИЗЪМ И ОКОЛНА СРЕДА 39
Глава 4. РАСТЕЖ И РАЗВИТИЕ 39
Глава 5. ОРГАНИЗЪМ И НЕГОВОТО местообитание 67
Глава 6. ВЪТРЕШНА СРЕДА НА ОРГАНИЗМА 82
Глава 7. МЕТАБОЛИЗЪМ (МЕТАБОЛИЗЪМ) 96
Глава 8. СИСТЕМА ЗА КИСЛОДОНАСЯВАНЕ НА ОРГАНИЗМА 132
Глава 9. ФИЗИОЛОГИЯ НА ДЕЙНОСТТА И АДАПТАЦИЯТА 162
Глава 10
Раздел III ОРГАНИЗЪМЪТ КАТО ЦЯЛО 199
Глава 11. НЕРВНА СИСТЕМА: ЗНАЧЕНИЕ И СТРУКТУРНА И ФУНКЦИОНАЛНА ОРГАНИЗАЦИЯ 199
Глава 12
Глава 13. РЕГУЛИРАНЕ НА ФУНКЦИОНАЛНОТО СЪСТОЯНИЕ НА МОЗЪКА 219
Глава 14. ИНТЕГРАТИВНАТА ДЕЙНОСТ НА МОЗЪКА 225
Глава 15. РЕГУЛИРАНЕ НА ЦЕНТРАЛНО ДВИЖЕНИЕ 248
Глава 16
Глава 17
Раздел IV ЕТАПИ НА РАЗВИТИЕ НА ДЕТЕТО 297
Глава 18. ДЕТЕ (от 0 до 1 година) 297
Глава 19. РАННА ВЪЗРАСТ 316
(ОТ 1 ГОДИНА ДО 3 ГОДИНИ) 316
Глава 20. ПРЕДУЧИЛИЩЕ 324
(ОТ 3 ДО 6-7 ГОДИНИ) 324
Глава 21
Глава 22
Глава 23. СОЦИАЛНИ ФАКТОРИ НА РАЗВИТИЕТО ПРИ РАЗЛИЧНИ ЕТАПИ НА ОНТОГЕНЕЗА 369
ЛИТЕРАТУРА 382
ПРЕДГОВОР
Изясняването на закономерностите на детското развитие, спецификата на функционирането на физиологичните системи на различни етапи от онтогенезата и механизмите, които определят тази специфика, е необходимо условие за осигуряване на нормалното физическо и психическо развитие на по-младото поколение.
Основните въпроси, които родителите, педагозите и психолозите трябва да имат в процеса на отглеждане и възпитание на дете у дома, в детската градина или в училище, на консултативен час или индивидуални уроци, са какво дете е, какви са неговите характеристики, какъв вариант на обучение с него ще бъде най-ефективен. Отговорът на тези въпроси не е никак лесен, защото това изисква задълбочени познания за детето, закономерностите на неговото развитие, възрастта и индивидуалните особености. Тези знания са изключително важни и за разработване на психофизиологичните основи за организиране на учебно-възпитателната работа, разработване на механизми за адаптация у детето, определяне на въздействието на иновативните технологии върху него и др.
Може би за първи път значението на всеобхватните познания по физиология и психология за учител и възпитател беше изтъкнато от известния руски учител К. Д. Ушински в работата му „Човекът като обект на възпитанието“ (1876). „Изкуството на възпитанието“, пише К. Д. Ушински, „има особеността, че изглежда познато и разбираемо за почти всички и дори лесна работа за другите и колкото по-разбираемо и по-лесно изглежда, толкова по-малко човек е запознат теоретично с и на практика. Почти всеки признава, че родителството изисква търпение; някои смятат, че това изисква вродена способност и умение, т.е. умение; но много малко са стигнали до извода, че освен търпение, вродени способности и умения са необходими и специални познания, макар че многобройните ни лутания биха могли да убедят всеки в това. К.Д.Ушински показа, че физиологията е една от онези науки, в които „фактите се излагат, сравняват и групират заедно и тези съотношения на факти, в които се откриват свойствата на обекта на образованието, тоест човек“. Анализирайки познатите физиологични познания и това е времето на формирането на възрастовата физиология, К. Д. Ушински подчерта: „От този източник, току-що откриващ, образованието почти не черпи още. За съжаление и сега не можем да говорим за широкото използване на физиологични данни, свързани с възрастта, в педагогическата наука. Еднаквостта на програмите, методите, учебниците е в миналото, но учителят все още не отчита възрастта и индивидуалните особености на детето в учебния процес.
В същото време педагогическата ефективност на учебния процес до голяма степен зависи от това доколко формите и методите на педагогическо въздействие са адекватни на възрастовите физиологични и психофизиологични характеристики на учениците, дали условията за организиране на образователния процес съответстват на възможностите на деца и юноши, дали психофизиологичните закономерности на формиране на основни училищни умения - писане и четене, както и основни двигателни умения в процеса на занятията.
Физиологията и психофизиологията на детето е необходим компонент от знанията на всеки специалист, работещ с деца – психолог, възпитател, учител, социален педагог. „Възпитанието и образованието се занимават с холистично дете, с неговата холистична дейност“, каза известният руски психолог и учител В. Давидов. - Тази дейност, разглеждана като специален обект на изследване, съдържа в своето единство много аспекти, включително ... физиологични (V.V. Davydov "Проблеми на обучението за развитие." - M., 1986. - P. 167).
Физиологията на възрастта е наука за характеристиките на живота на тялото, функциите на отделните му системи, процесите, които протичат в тях, и механизмите на тяхното регулиране на различни етапи от индивидуалното развитие. Част от него е изучаването на физиологията на детето в различните възрастови периоди.
Учебник по възрастова физиология за студенти от педагогически университети съдържа знания за човешкото развитие на онези етапи, когато влиянието на един от водещите фактори на развитието - образованието - е най-значително.
Предмет на физиологията на развитието (физиологията на детското развитие) като академична дисциплина са особеностите на развитието на физиологичните функции, тяхното формиране и регулиране, жизнената дейност на организма и механизмите на адаптирането му към външната среда на различни етапи от онтогенеза.
Основни понятия на възрастовата физиология:
Организмът е най-сложната, йерархично (подчинено) организирана система от органи и структури, които осигуряват жизненоважна дейност и взаимодействие с околната среда. Елементарната единица на организма е клетката. Колекция от клетки, които са сходни по произход, структура и функция, образува тъкан. Тъканите образуват органи, които изпълняват специфични функции. Функцията е специфична дейност на орган или система.
Физиологична система - съвкупност от органи и тъкани, свързани с обща функция.
Функционалната система е динамично обединение на различни органи или техни елементи, чиято дейност е насочена към постигане на конкретна цел (полезен резултат).
Що се отнася до структурата на предложения учебник, той е изграден по такъв начин, че учениците да имат ясна представа за моделите на развитие на тялото в процеса на онтогенезата, особеностите на всеки възрастов етап.
Опитахме се да не претоварваме презентацията с анатомични данни и в същото време смятахме за необходимо да дадем основни идеи за структурата на органите и системите на различни етапи от възрастовото развитие, което е необходимо за разбирането на физиологичните закономерности на организация и регулиране на физиологичните функции.
Книгата се състои от четири раздела. Раздел I - "Въведение във физиологията на развитието" - разкрива предмета на физиологията на развитието като неразделна част от физиологията на развитието, дава представа за най-важните съвременни физиологични теории на онтогенезата, въвежда основни понятия, без които е невъзможно да се разбере основното съдържание на учебника. В същия раздел е дадена най-общата представа за структурата на човешкото тяло и неговите функции.
Раздел II - "Организмът и околната среда" - дава представа за основните етапи и модели на растеж и развитие, най-важните функции на тялото, които осигуряват взаимодействието на тялото с околната среда и адаптирането му към променящите се условия , възрастовото развитие на организма и характерните особености на етапите на индивидуалното развитие.
Раздел III - "Организмът като цяло" - съдържа описание на дейността на системите, които интегрират тялото в едно цяло. На първо място, това е централната нервна система, както и автономната нервна система и системата за хуморална регулация на функциите. Основните модели на свързано с възрастта развитие на мозъка и неговата интегративна дейност са ключовият аспект на съдържанието на този раздел.
Раздел IV – „Етапи на детското развитие” – съдържа морфо-физиологично описание на основните етапи на детското развитие от раждането до юношеството. Този раздел е най-важен за практикуващите, които работят директно с детето, за които е важно да познават и разбират основните морфологични и функционални възрастови характеристики на детския организъм на всеки етап от неговото развитие. За да разберете съдържанието на този раздел, е необходимо да овладеете целия материал, представен в предишните три. Този раздел завършва с глава, която разглежда влиянието на социалните фактори върху развитието на детето.
В края на всяка глава има въпроси за самостоятелна работа на учениците, които ви позволяват да опресните паметта на основните положения на изучавания материал, които изискват специално внимание.
Раздел I ВЪВЕДЕНИЕ В ФИЗИОЛОГИЯТА НА ВЪЗРАСТВАТА
Глава 1
Връзката на възрастовата физиология с други науки
До момента на раждането тялото на детето все още е много далеч от зряло състояние. Човешкото малко се ражда малко, безпомощно, не може да оцелее без грижите и грижите на възрастните. Отнема много време, за да порасне и да се превърне в пълноценен зрял организъм.
Разделът от физиологичната наука, който изучава биологичните модели и механизми на растеж и развитие, се нарича възрастова физиология. Развитието на многоклетъчен организъм (а човешкото тяло се състои от няколко милиарда клетки) започва в момента на оплождането. Нарича се целият жизнен цикъл на един организъм от зачеването до смъртта индивидуално развитие, или онтогенеза.
Модели и особености на живота на организма върху ранни стадиионтогенезата традиционно са обект на изследване възрастова физиология (физиология на детското развитие).
Физиологията на детското развитие концентрира интереса си върху онези етапи, които представляват най-голям интерес за възпитателя, учителя, училищен психолог: от раждането до морфофункционалното и психосоциално съзряване. По-ранните етапи, свързани с вътрематочното развитие, са изследвани от науката ембриология. По-късни етапи, от достигане на зрялост до старост, изучаване нормална физиология и геронтология.
Човекът в своето развитие се подчинява на всички основни закони, установени от Природата за всеки развиващ се многоклетъчен организъм и следователно физиологията на развитието е един от разделите на много по-широка област на познанието – биологията на развитието. В същото време в динамиката на растежа, развитието и съзряването на човек има много специфични, специални черти, които са присъщи само на вида Homo sapience (Разумен човек). В тази плоскост физиологията на развитието е тясно преплетена с науката антропология която има за цел всестранно изучаване на човека.
Човек винаги живее в специфичните условия на средата, с която взаимодейства. Непрекъснатото взаимодействие и адаптиране към околната среда е общият закон на съществуването на живите същества. Човекът се е научил не само да се адаптира към околната среда, но и да променя света около себе си в необходимата посока. Това обаче не го спаси от влиянието на факторите на околната среда и на различните етапи от възрастовото развитие наборът, силата на действие и резултатът от влиянието на тези фактори могат да бъдат различни. Това определя връзката на физиологията с екологичната физиология, която изучава въздействието върху живия организъм на различни фактори на околната среда и начините за приспособяване на организма към действието на тези фактори.
В периоди на интензивно развитие е особено важно да се знае как факторите на околната среда действат върху човек, как влияят различните рискови фактори. На това традиционно се обръща повишено внимание. И тук физиологията на развитието взаимодейства тясно с хигиената, тъй като физиологичните закони най-често действат като теоретични основи на хигиенните изисквания и препоръки.
Ролята на условията на живот, и не само "физическите", но и социалните, психологическите, за формирането на здрав и адаптиран човек е много голяма. Детето трябва да осъзнава стойността на здравето си от ранно детство, да притежава необходимите умения, за да го запази.
Формирането на ценността на здравето и здравословния начин на живот е задача на педагогиката валеология,който черпи фактически материал и основни теоретични положения от физиологията на развитието.
И накрая, физиологията на развитието е естественонаучната основа педагогика. В същото време физиологията на развитието е неразривно свързана с психологията на развитието, тъй като за всеки човек неговите биологични и лични съставляват едно цяло. Нищо чудно, че всякакви биологични увреждания (болест, нараняване, генетични нарушения и т.н.) неизбежно се отразяват на развитието на индивида. Учителят трябва да е еднакво добре запознат с проблемите на психологията на развитието и физиологията на развитието: само в този случай неговата дейност ще донесе реална полза на учениците му.
ВЪЗРАСТНА ФИЗИОЛОГИЯ- раздел от физиологията, който изучава особеностите на свързаното с възрастта развитие на функциите на животинските и растителните организми от тяхното възникване до прекратяване на индивидуалното съществуване (смърт). V. е. изследва във всеки период от онтогенезата (виж) функциите на целия организъм, неговите клетки, тъкани и функционални системи.
Основните задачи на V. f.: а) изследване на характеристиките на онтогенезата на организма и неговите отделни системи, присъщи на всяка възраст (вж.); б) разкриване на основните фактори, които определят общия модел на възрастовите изменения в организмите. Решаването на тези проблеми и създаването на пълноценна теория на онтогенезата (като се вземат предвид характеристиките на стареенето, присъщи на отделните систематични групи организми) ще улесни намирането на начини за контрол на жизнените процеси на човешкото тяло на всички етапи от онтогенезата (увеличаване на физическите и умствените способности и др.). Тези задачи доближават V. f. с педагогика и педиатрия (виж), с геронтология (виж) и гериатрия (виж). Освен това В. ф. е тясно свързана с биохимията, молекулярната биология, биофизиката, анатомията, хистологията и други биол, науки.
При повечето по-ниски форми на животните основните периоди на живот са ембрионален, ларвен и възрастен (при насекомите развитието е придружено от метаморфоза). При висшите гръбначни периодите на онтогенеза са близки до тези на хората.
Класификацията на В. В. Бунак (1965) при личността на морфол разграничава следните основни периоди на онтогенезата: пренатален (ембрионална, префетална и фетална фази), инфантилен, тийнейджърски, младежки, възрастен, старчески, сенилен и късен сенилен. Според физиол, класификацията на I. A. Arshavsky (1967), човек прави разлика между антенатална онтогенеза с действителен ембрионален или зародиш (1 седмица), ембрионален (5 седмици) и фетален (32 седмици) периоди и постнатална онтогенеза със следните периоди : новородени (8 дни), лактотрофна форма на хранене (5-6 месеца), комбинация от лактотрофна форма на хранене с допълващи храни (от 6 до 11-12 месеца), предучилищна възраст(от 1 година до 2,5-3 години), предучилищна възраст (от 3 до 7 години), юношеска възраст (от 7 до 12-13 години), предпубертетна (от 12-13 до 17-18 години), пубертет (от 18 до 50-60 години), възрастни (от 60 до 75 години), напреднала възраст (от 75 до 90 години), макробиотични (над 90 години).
Основателят на домашния V. f. и геронтологията може да се счита за И. И. Мечников, който създава теорията за стареенето като следствие от борбата на паренхимните и съединителните тъкани в тялото и интоксикацията на тялото с продуктите на разпадането на протеините в червата („Етюди за човешката природа“ , 1903; „Етюди на оптимизма“, 1907). Неговата работа послужи като основа за изследване на проблема за стареенето и смъртта. Идеята за смъртта в резултат на изчерпването на хипотетично "ядрено вещество" (И. Р. Тарханов, 1891) е в съответствие с по-късната концепция на Ж. Лев (1906).
С. И. Металников счита за причина за стареенето несъвършенството на деленето на ядрения апарат на клетките. Задълбочено изследване на ранната онтогенеза на c.s.s. и анализаторите при хора са извършени от В. М. Бехтерев през 1884-1897 г. и П. Ф. Лесгафт през 1884-1909 г. Проблемите на сравнителната физиология и морфологията на възрастовото развитие са разработени от Preyer (1885) и E. Babak (1902). Основателят на националната педиатрия Н. П. Гюндобин В периода от 1891 до 1907 г. той създава многостранна доктрина за развитието на детето. Майнот (Ch. S. Minot, 1908) излага идеята за смъртта като следствие от отслабването на диференциацията на клетките и тъканите до старостта.
Особено интензивно у нас V. f. започва да се развива в съветския период. И. П. Павлов и М. К. Петрова (1936) показаха ролята на „срив“ в ок. н. при преждевременно стареене на организма. А. А. Богомолец през 1912-1946 г разработи и обоснова теорията за стимулиращата роля на съединителната тъкан за дълголетие, предложи използването на антиретикуларен цитотоксичен серум (ACS) за възбуждане на жизнената активност на стареещия организъм, създаде теорията за колоидокласичния шок като основа за хемотерапията на стареенето. II Шмалгаузен (1926) открива моделите на растеж и диференциация на развиващите се организми и стареенето като следствие от спирането на растежа при достигане на максимална диференциация.
A. V. Palladii изяснява биохимичната основа на диференциацията в ранната онтогенеза. А. В. Нагорни и неговите ученици И. Н. Буланкин и В. Н. Никитин създават теорията за избледняващата полезност на самообновяването на протоплазмата като основа на онтогенезата, доктрината за първоначалното прогресивно, а след това и регресивно значение на увеличаването на структурата на протоплазмата за живота на организъм (работи 30-70 години). Д. Ф. Чеботарев и В. В. Фролкис от 50-те години. изучаване на онтогенеза на функционалните системи на тялото и особеностите на неговата адаптация в напреднала възраст. V. V. Frolkis (1975) излага регулаторно-адаптивна теория за стареенето, според разрез, нарушението на регулациите се счита за най-важния атрибут на стареенето. П. К. Анохин и неговата школа активно изучават моделите на развитие на функциите в онтогенезата и създават теория на системогенезата (виж), в съответствие с изрязването, селективното и ускорено съзряване на морфола, образуванията осигуряват на тялото способността да се адаптира към факторите на околната среда .
Чуждестранните учени Коренчевски (В. Коренчевски, от 1925 до 1961 г.) и К. Пархон (40-60-те) показват колоидно-химично и ендокринно обусловяване на стареенето. Бине (L. Binet) iF. Burlier (F. Bourliere) през 50-те, а също Shock (N. W. Shock, от 1942 до 1975 г.) изследва физиол и патофизиол. промени в органите и системите на застаряващия организъм. F. Vertsar, Curtis (N. J. Curtis) и Bjorksten (J. Bjorksten) установяват, че увеличаването на междумолекулните връзки в клетъчния геном и колагена на междуклетъчното вещество на съединителната тъкан на тялото може да бъде водеща причина за стареене (работи на 50-70 години). А. Комфорт (от 1963 до 1975 г.) открива модели на изчезване на популации от видове гръбначни животни в онтогенезата.
Изследвания в областта на V. f. на различни нива на организация на живата материя даде възможност да се установят количествените и качествените характеристики на свързаното с възрастта развитие на макромолекулните структури на клетките и техните отделни органели, естеството на връзката между клетките и тъканите, присъщи на всяка възраст, както и като особеност на свързаните с възрастта промени в метаболитните процеси в тъканите и функционалните системи на тялото - в ранна младост, увеличаване, а след това, към напреднала възраст, бавно намаляване на интензивността на метаболитните процеси. При изследване на свързаните с възрастта промени в неврохуморалната регулация и функционалните възможности на целия организъм на хората и животните, техните качествени характеристики на всеки етап от онтогенезата, наличието на висока лабилност и пластичност, съчетани с "уязвимостта" на тялото на детето и значителни са разкрити адаптивните възможности на застаряващия организъм. Специално внимание V. t. посветен на изучаването на функционалните характеристики на различните периоди от възрастовото развитие на организма и факторите, които ги определят, т.е. определянето на обективни физиол., биохимични и биофизични характеристики ("паспорти"), възрастови стандарти. Проблемите с импринтинга (виж Инстинкт), характеристиките на организма по време на пубертета (виж), невроендокринните промени в периодите на женска и мъжка менопауза (виж Менопауза), сложните адаптивни промени в стареещото човешко тяло (виж Старостта, стареенето) са е дълбоко развит.. В лабораторни условия се изследват възможностите за удължаване на живота и повишаване на способността за пълноценно самообновяване на протоплазмата на всички етапи от онтогенезата.
Библиография:Аршавски И. А. Очерци по възрастова физиология, М., 1967, библиогр.; Богомолец А. А. Удължаване на живота, Киев, 1940 г.; Бунак В. В. Разпределение на етапите на онтогенезата и хронологичните граници на възрастовите периоди, Сови. Педагогика, бр.11, с. 105, 1965; Възрастова физиология, изд. В. Н. Никитина, Л., 1975; Комфорт А. Биология на стареенето, прев. от англ., М., 1967, библиография; Нагорни А. В., Никитин В. Н. и Б при л и Н до и Н И. Н. Проблем за стареенето и дълголетието, М., 1963; Никитин В. Н. Домашна работа по възрастова физиология, биохимия и морфология, Харков, 1958 г.; Par-x за N K. I. Възрастова биология, прев. от румънски, Букурещ, 1959; Фролкис В. В. Стареене и биологични възможности на организма, М., 1975; Burger M. Altern und Krankheit, als Problem der Biomorphose, Lpz., 1960; Къртис Х. Дж. Биологични механизми на стареене, Спрингфийлд, 1966.
Текуща страница: 1 (общо книгата има 12 страници) [достъпен пасаж за четене: 8 страници]
Юрий Савченков, Олга Солдатова, Сергей Шилов
Възрастова физиология (физиологични особености на децата и юношите). Учебник за университети
Рецензенти:
Ковалевски В. А. , доктор на медицинските науки, професор, ръководител на катедрата по детска психология, Красноярски държавен педагогически университет. В. П. Астафиева,
Манчук В. Т. , д-р, чл.-кор РАМН, професор в катедрата по поликлинична педиатрия, КрасСМУ, директор на Научноизследователския институт по медицински проблеми на Севера, Сибирски клон на Руската академия на медицинските науки
© Хуманитарен издателски център ВЛАДОС ООД, 2013 г
Въведение
Детското тяло е изключително сложна и в същото време много уязвима социално-биологична система. Именно в детството се полагат основите на здравето на бъдещия възрастен. Адекватна оценка на физическото развитие на детето е възможна само ако се вземат предвид характеристиките на съответния възрастов период и се сравняват жизнените показатели на това дете със стандартите на неговата възрастова група.
Възрастовата физиология изучава функционалните особености на индивидуалното развитие на организма през целия му живот. Въз основа на данните на тази наука се разработват методи за обучение, възпитание и опазване здравето на децата. Ако методите на възпитание и обучение не отговарят на възможностите на тялото на нито един етап от развитието, препоръките могат да се окажат неефективни, да причинят негативно отношение на детето към ученето и дори да провокират различни заболявания.
С растенето и развитието на детето почти всички физиологични параметри претърпяват значителни промени: променят се кръвната картина, дейността на сърдечно-съдовата система, дишането, храносмилането и пр. Познаването на различни физиологични параметри, характерни за всеки възрастов период, е необходимо, за да се оцени развитието на здраво дете.
В предложената публикация са обобщени и класифицирани по системи характеристиките на възрастовата динамика на основните физиологични параметри на здрави деца от всички възрастови групи.
Наръчникът по възрастова физиология е допълнителен образователен материал за физиологичните характеристики на деца от различни възрасти, който е необходим за усвояване от студенти, които учат в педагогически висши и средни специализирани учебни заведения и вече са запознати с общия курс на човешката физиология и анатомия.
Всеки раздел от книгата предоставя Кратко описаниеосновните направления на онтогенезата на показателите на определена физиологична система. В тази версия на ръководството разделите "Възрастови характеристики на висшата нервна дейност и психични функции", "Възрастови характеристики на ендокринните функции", "Възрастови характеристики на терморегулацията и метаболизма" са значително разширени.
Тази книга съдържа описания на множество физиологични и биохимични параметри и ще бъде полезна при практическа работане само бъдещи учители, дефектолози, детски психолози, но и бъдещи педиатри, както и вече работещи млади специалисти и гимназисти, които искат да попълнят знанията си за физиологичните характеристики на тялото на детето.
Глава 1
Възрастова периодизация
Модели на растеж и развитие на детския организъм. Възрастови периоди на развитие на детето
Детето не е възрастен в миниатюра, а организъм, относително съвършен за всяка възраст, със свои морфологични и функционални особености, за които динамиката на тяхното протичане от раждането до пубертета е естествена.
Детското тяло е изключително сложна и в същото време много уязвима социално-биологична система. Именно в детството се полагат основите на здравето на бъдещия възрастен. Адекватна оценка на физическото развитие на детето е възможна само ако се вземат предвид характеристиките на съответния възрастов период и се сравняват жизнените показатели на конкретно дете със стандартите на неговата възрастова група.
Растежът и развитието често се използват взаимозаменяемо. Междувременно тяхната биологична природа (механизъм и последствия) е различна.
Развитието е процес на количествени и качествени промени в човешкото тяло, придружени от повишаване на нивото на неговата сложност. Развитието включва три основни взаимосвързани фактора: растеж, диференциация на органи и тъкани и оформяне.
Растежът е количествен процес, характеризиращ се с увеличаване на масата на организма поради промяна в броя на клетките и техния размер.
Диференциацията е появата на специализирани структури с ново качество от слабо специализирани прогениторни клетки. Например, нервна клетка, която е положена в невралната тръба на ембрион (ембрион), може потенциално да изпълнява всяка нервна функция. Ако неврон, мигриращ към зрителната област на мозъка, бъде трансплантиран в зоната, отговорна за слуха, той ще се превърне в слухов неврон, а не в зрителен.
Формирането е придобиването от тялото на присъщите му форми. Например, ушната мида придобива формата, присъща на възрастен до 12-годишна възраст.
В случаите, когато интензивни процеси на растеж едновременно протичат в много различни тъкани на тялото, се отбелязват така наречените скокове на растеж. Това се проявява в рязко увеличаване на надлъжните размери на тялото поради увеличаване на дължината на багажника и крайниците. В постнаталния период на човешката онтогенеза такива „скокове“ са най-силно изразени:
през първата година от живота, когато има 1,5-кратно увеличение на дължината и 3-4-кратно увеличение на телесното тегло;
на възраст 5-6 години, когато, главно поради растежа на крайниците, детето достига приблизително 70% от дължината на тялото на възрастен;
13-15 години - пубертетен ръст на растеж поради увеличаване на дължината на тялото и крайниците.
Развитието на организма от момента на раждането до настъпване на зрялост се случва в постоянно променящи се условия на околната среда. Следователно развитието на организма е адаптивно, или адаптивно, по природа.
За да се осигури адаптивен резултат, различни функционални системи узряват неедновременно и неравномерно, като се включват и заменят една друга в различни периоди на онтогенеза. Това е същността на един от определящите принципи на индивидуалното развитие на организма - принципът на хетерохронността, или неедновременното съзряване на органи и системи и дори части от един и същ орган.
Сроковете на съзряване на различните органи и системи зависят от тяхното значение за живота на организма. Органите и функционалните системи, които са най-важни на този етап от развитието, растат и се развиват по-бързо. Чрез комбиниране на отделни елементи на един или друг орган с най-рано зреещите елементи на друг орган, участващ в изпълнението на същата функция, се осъществява минималното осигуряване на жизненоважни функции, достатъчно за определен етап от развитието. Например, за да се осигури прием на храна по време на раждането, кръговият мускул на устата първо съзрява от мускулите на лицето; от шийните - мускулите, отговорни за завъртането на главата; на рецепторите на езика - рецептори, разположени в корена му. По това време узряват механизмите, отговорни за координацията на дихателните и гълтателните движения и гарантирането, че млякото не навлиза в дихателните пътища. Това гарантира необходимите действия, свързани с храненето на новороденото: улавяне и задържане на зърното, смукателни движения, насочване на храната по съответните пътища. Вкусовите усещания се предават чрез рецепторите на езика.
Адаптивният характер на хетерохронното развитие на телесните системи отразява друг от общите принципи на развитие - надеждността на функционирането на биологичните системи. Надеждността на биологичната система се разбира като такова ниво на организация и регулиране на процесите, което е в състояние да осигури жизнената дейност на организма в екстремни условия. Тя се основава на такива свойства на живата система като излишък на елементи, тяхното дублиране и взаимозаменяемост, скорост на връщане към относително постоянство и динамизъм на отделните части на системата. Пример за излишък на елементи може да бъде фактът, че по време на периода на вътрематочно развитие в яйчниците се полагат от 4 000 до 200 000 първични фоликула, от които по-късно се образуват яйца и само 500-600 фоликула узряват през целия репродуктивен период. .
Механизмите за осигуряване на биологична надеждност се променят значително в хода на онтогенезата. В ранните етапи на постнаталния живот надеждността се осигурява от генетично програмирана асоциация на връзки на функционални системи. В хода на развитието, тъй като кората на главния мозък, която осигурява най-високо ниво на регулация и контрол на функциите, узрява, пластичността на връзките се увеличава. Поради това се извършва селективно формиране на функционални системи в съответствие с конкретна ситуация.
Друга важна особеност на индивидуалното развитие на детския организъм е наличието на периоди на висока чувствителност на отделните органи и системи към въздействието на факторите на околната среда – чувствителни периоди. Това са периоди, когато системата се развива бързо и се нуждае от приток на адекватна информация. Например за зрителната система светлинните кванти са адекватна информация, за слуховата система звуковите вълни. Липсата или дефицитът на такава информация води до негативни последици, до неоформеност на определена функция.
Трябва да се отбележи, че онтогенетичното развитие съчетава периоди на еволюционно или постепенно морфофункционално съзряване и периоди на революционни, повратни точки в развитието, свързани както с вътрешни (биологични), така и с външни (социални) фактори. Това са така наречените критични периоди. Несъответствието на влиянията на околната среда с характеристиките и функционалните възможности на организма на тези етапи на развитие може да има пагубни последици.
Първият критичен период се счита за етап на ранно постнатално развитие (до 3 години), когато настъпва най-интензивното морфофункционално съзряване. В процеса по-нататъчно развитиекритичните периоди възникват в резултат на рязка промяна на социалните и екологичните фактори и тяхното взаимодействие с процесите на морфофункционално съзряване. Тези периоди са:
възрастта на началото на образованието (6-8 години), когато качественото преструктуриране на морфофункционалната организация на мозъка попада в период на рязка промяна в социалните условия;
началото на пубертета е пубертетният период (при момичета - 11-12 години, при момчета - 13-14 години), който се характеризира с рязко повишаване на активността на централната връзка на ендокринната система - хипоталамуса. В резултат на това се наблюдава значително намаляване на ефективността на кортикалната регулация, която определя доброволната регулация и саморегулацията. Междувременно в този момент социалните изисквания към тийнейджъра се увеличават, което понякога води до несъответствие между изискванията и функционалните възможности на тялото, което може да доведе до нарушаване на физическото и психическото здраве на детето.
Възрастова периодизация на онтогенезата на растящ организъм. Има два основни периода на онтогенезата: антенатален и постнатален. Антенаталният период е представен от ембрионалния период (от зачеването до осмата седмица от вътреутробния период) и феталния период (от девета до четиридесета седмица). Обикновено бременността продължава 38-42 седмици. Следродилният период обхваща периода от раждането до естествената смърт на човек. Според възрастовата периодизация, приета на специален симпозиум през 1965 г., в постнаталното развитие на детския организъм се разграничават следните периоди:
новородено (1-30 дни);
гърди (30 дни - 1 година);
ранно детство (1-3 години);
първо детство (4–7 години);
второ детство (8-12 години - момчета, 8-11 години - момичета);
тийнейджъри (13-16 години - момчета, 12-15 години - момичета);
младеж (17–21 години момчета, 16–20 години момичета).
Като се имат предвид въпросите за възрастовата периодизация, трябва да се има предвид, че границите на етапите на развитие са много произволни. Всички свързани с възрастта структурни и функционални промени в човешкото тяло възникват под влияние на наследствеността и условията на околната среда, тоест зависят от специфични етнически, климатични, социални и други фактори.
Наследствеността определя потенциала за физически и умствено развитиеиндивидуален. Така, например, ниският ръст на африканските пигмеи (125–150 см) и високият ръст на представителите на племето Watussi се свързват с характеристиките на генотипа. Във всяка група обаче има индивиди, при които този показател може да се различава значително от средната възрастова норма. Отклоненията могат да възникнат поради въздействието върху тялото на различни фактори на околната среда, като хранене, емоционални и социално-икономически фактори, позицията на детето в семейството, отношенията с родители и връстници, нивото на култура на обществото. Тези фактори могат да попречат на растежа и развитието на детето или обратно, да ги стимулират. Следователно показателите за растеж и развитие на деца от една и съща календарна възраст могат да варират значително. Общоприето е сформирането на групи от деца в предучилищните институции и паралелките в средните училища според календарната възраст. В тази връзка възпитателят и учителят трябва да вземат предвид индивидуалните психофизиологични особености на развитието.
Растежът и забавянето на развитието, наречено изоставане, или напреднало развитие - ускорение - показват необходимостта от определяне на биологичната възраст на детето. Биологичната възраст, или възрастта на развитие, отразява растежа, развитието, съзряването, стареенето на организма и се определя от комбинация от структурни, функционални и адаптивни особености на организма.
Биологичната възраст се определя от редица показатели за морфологична и физиологична зрялост:
според пропорциите на тялото (съотношението на дължината на тялото и крайниците);
степента на развитие на вторичните полови белези;
скелетна зрялост (редът и времето на осификация на скелета);
зъбна зрялост (срокове на поникване на мляко и молари);
скорост на метаболизма;
особености на сърдечно-съдовата, дихателната, невроендокринната и други системи.
При определяне на биологичната възраст се взема предвид и нивото на психическо развитие на индивида. Всички показатели се сравняват със стандартни показатели, характерни за дадена възраст, пол и етническа група. В същото време е важно да се вземат предвид най-информативните показатели за всеки възрастов период. Например в пубертета - невроендокринни промени и развитие на вторични полови белези.
За да се опрости и стандартизира средната възраст на организирана група деца, е обичайно да се счита възрастта на детето, равна на 1 месец, ако календарната му възраст е в диапазона от 16 дни до 1 месец 15 дни; равно на 2 месеца - ако възрастта му е от 1 месец 16 дни до 2 месеца 15 дни и т.н. След първата година от живота и до 3 години: 1,5 години включва дете на възраст от 1 година 3 месеца до 1 година 8 месеца и 29 дни, до втората година - от 1 година 9 месеца до 2 години 2 месеца 29 дни и т.н. След 3 години на годишни интервали: 4 години включва деца на възраст 3 години 6 месеца до 4 години 5 месеца 29 дни, и т.н.
Глава 2
Възбудими тъкани
Свързани с възрастта промени в структурата на неврон, нервно влакно и нервно-мускулен синапс
Различните видове нервни клетки в онтогенезата узряват хетерохронно. Най-рано, дори в ембрионалния период, узряват големи аферентни и еферентни неврони. Малките клетки (интерневрони) узряват постепенно по време на постнаталната онтогенеза под въздействието на фактори на околната среда.
Отделни части на неврона също не узряват едновременно. Дендритите растат много по-късно от аксона. Тяхното развитие настъпва едва след раждането на дете и до голяма степен зависи от притока на външна информация. Броят на дендритните клони и броят на бодлите се увеличават пропорционално на броя на функционалните връзки. Най-разклонената мрежа от дендрити с голям брой шипове са невроните на мозъчната кора.
Миелинизацията на аксоните започва в утробата и се случва в следващата поръчка. На първо място, периферните влакна са покрити с миелинова обвивка, след това влакната на гръбначния мозък, мозъчния ствол (продълговатия и средния мозък), малкия мозък и последното - влакната на мозъчната кора. В гръбначния мозък двигателните влакна се миелинизират по-рано (до 3-6 месеца от живота), отколкото чувствителните (с 1,5-2 години). Миелинизацията на мозъчните влакна протича в различна последователност. Тук сетивните влакна и сетивните зони се миелинизират по-рано от другите, докато двигателните влакна се миелинизират само 6 месеца след раждането или дори по-късно. Миелинизацията обикновено завършва на 3-годишна възраст, въпреки че растежът на миелиновата обвивка продължава до приблизително 9-10-годишна възраст.
Промените, свързани с възрастта, засягат и синаптичния апарат. С възрастта се увеличава интензивността на образуването на медиатори в синапсите, увеличава се броят на рецепторите на постсинаптичната мембрана, които реагират на тези медиатори. Съответно с увеличаване на развитието скоростта на импулсното провеждане през синапсите се увеличава. Притокът на външна информация определя броя на синапсите. На първо място се образуват синапси на гръбначния мозък, а след това и други отдели нервна система. Освен това първо съзряват възбуждащите синапси, а след това инхибиторните. Именно с узряването на инхибиторните синапси се свързва усложняването на процесите на обработка на информация.
Глава 3
Физиология на централната нервна система
Анатомични и физиологични особености на съзряването на гръбначния и главния мозък
Гръбначният мозък запълва кухината на гръбначния канал и има съответна сегментна структура. В центъра на гръбначния мозък се намира сивото вещество (натрупване на тела на нервни клетки), заобиколено от бяло вещество (натрупване на нервни влакна). Гръбначният мозък осигурява двигателни реакции на тялото и крайниците, някои автономни рефлекси (съдов тонус, уриниране и др.) и проводима функция, тъй като през него преминават всички чувствителни (възходящи) и двигателни (спускащи се) пътища, по които се осъществява връзка установени между различни части на ЦНС.
Гръбначният мозък се развива по-рано от главния. В ранните етапи на развитие на плода гръбначният мозък запълва цялата кухина на гръбначния канал, след което започва да изостава в растежа и завършва на нивото на третия лумбален прешлен до момента на раждането.
До края на първата година от живота гръбначният мозък заема същата позиция в гръбначния канал като при възрастните (на нивото на първия лумбален прешлен). В същото време сегментите на гръдния гръбначен мозък растат по-бързо от сегментите на лумбалната и сакралната област. Гръбначният мозък нараства бавно по дебелина. Най-интензивното увеличаване на масата на гръбначния мозък настъпва до 3-годишна възраст (4 пъти), а до 20-годишна възраст масата му става като тази на възрастен (8 пъти повече от тази на новородено). Миелинизацията на нервните влакна в гръбначния мозък започва с двигателните нерви.
До момента на раждането продълговатият мозък и мостът вече са оформени. Въпреки че съзряването на ядрата на продълговатия мозък продължава до 7 години. Местоположението на моста се различава от възрастните. При новородените мостът е малко по-висок, отколкото при възрастните. Тази разлика изчезва след 5 години.
Малкият мозък при новородените все още е недоразвит. Засилен растеж и развитие на малкия мозък се наблюдава през първата година от живота и по време на пубертета. Миелинизацията на влакната му завършва на около 6-месечна възраст. Пълното формиране на клетъчните структури на малкия мозък се извършва до 7-8-годишна възраст, а до 15-16-годишна възраст размерите му съответстват на нивото на възрастен.
Формата и структурата на средния мозък при новородено е почти същата като при възрастен. Постнаталният период на съзряване на средномозъчните структури е придружен главно от пигментация на червеното ядро и черната субстанция. Пигментацията на невроните на червеното ядро започва на 2-годишна възраст и завършва до 4-годишна възраст. Пигментацията на невроните в черната субстанция започва от шестия месец от живота и достига максимум до 16-годишна възраст.
Диенцефалонът включва две основни структури: таламус или оптичен туберкул и субталамична област, хипоталамус. Морфологичната диференциация на тези структури настъпва през третия месец от вътрематочното развитие.
Таламусът е многоядрено образувание, свързано с мозъчната кора. Чрез нейните ядра зрителната, слуховата и соматосензорната информация се предава към съответните асоциативни и сензорни зони на кората на главния мозък. Ядрата на ретикуларната формация на диенцефалона активират кортикалните неврони, които възприемат тази информация. Към момента на раждането повечето му ядра са добре развити. Засиленият растеж на таламуса настъпва на четиригодишна възраст. Размерът на възрастен таламус достига 13 години.
Хипоталамусът, въпреки малкия си размер, съдържа десетки силно диференцирани ядра и регулира повечето автономни функции, като поддържане на телесната температура и водния баланс. Ядрата на хипоталамуса участват в много комплекси поведенчески реакции: сексуално желание, чувство на глад, ситост, жажда, страх и ярост. Освен това чрез хипофизната жлеза хипоталамусът контролира работата на жлезите с вътрешна секреция, а веществата, образувани в невросекреторните клетки на самия хипоталамус, участват в регулирането на цикъла сън-будност. Ядрата на хипоталамуса узряват главно на възраст 2-3 години, въпреки че диференциацията на клетките на някои от неговите структури продължава до 15-17 години.
Най-интензивната миелинизация на влакната, увеличаването на дебелината на мозъчната кора и нейните слоеве настъпва през първата година от живота, като постепенно се забавя и спира с 3 години в проекционните области и със 7 години в асоциативните области. Първо, долните слоеве на кората узряват, след това горните. До края на първата година от живота, като структурна единица на мозъчната кора, се разграничават ансамбли от неврони или колони, чието усложнение продължава до 18 години. Най-интензивната диференциация на интеркалираните неврони на кората настъпва на възраст от 3 до 6 години, достигайки максимум до 14 години. Пълното структурно и функционално съзряване на мозъчната кора достига приблизително 20 години.
