Теоретичні засади вікової фізіології (фізіології розвитку) дитини. Мар'яна Безруких - Вікова фізіологія: (Фізіологія розвитку дитини)

М.М. Безруких, В.Д. Сонькін, Д.А. Фарбер

Вікова фізіологія: (Фізіологія розвитку дитини)

Навчальний посібник

Для студентів вищих педагогічних навчальних закладів

Рецензенти:

доктор біологічних наук, зав. кафедрою вищої нервової діяльності та психофізіології Санкт-Петербурзького університету, академік РАВ, професор О.С. Батуєв;

доктор біологічних наук, професор І.О. Корнієнко

ПЕРЕДМОВА

З'ясування закономірностей розвитку дитини, специфіки функціонування фізіологічних систем на різних етапах онтогенезу та механізмів, цю специфіку визначальних, є необхідною умовоюзабезпечення нормального фізичного та психічного розвитку підростаючого покоління.

Головні питання, які повинні виникати у батьків, педагогів та психологів у процесі виховання та навчання дитини вдома, у дитячому садку або в школі, на консультативному прийомі чи індивідуальних заняттях, - це який він, які його особливості, який варіант занять з ним буде найбільше ефективним. Відповісти на ці питання зовсім не просто, бо для цього потрібні глибокі знання про дитину, закономірності її розвитку, вікові та індивідуальні особливості. Ці знання надзвичайно важливі для розробки психофізіологічних основ організації навчальної роботи, вироблення у дитини механізмів адаптації, визначення впливу на неї інноваційних технологій тощо.

Мабуть, уперше значимість комплексного знання фізіології та психології для педагога та вихователя виділив відомий російський педагог К.Д. Ушинський у своїй праці «Людина як виховання» (1876). «Мистецтво виховання, – писав К.Д. Ушинський, - має ту особливість, що майже всім воно здається справою знайомою і зрозумілою, а іншим навіть - справою легкою, - і тим зрозуміліше і легше здається воно, чим менше людина з ним знайома теоретично і практично. Майже всі визнають, що виховання потребує терпіння; деякі думають, що для нього потрібні вроджена здатність та вміння, тобто навичка; але мало хто прийшов до переконання, що, крім терпіння, вродженої здібності та навички необхідні ще й спеціальні знання, хоча численні блукання наші і могли б усіх переконати в цьому». Саме К.Д. Ушинський показав, що фізіологія належить до тих наук, у яких «викладаються, звіряються і групуються факти і співвідношення фактів, у яких виявляються властивості предмета виховання, т. е. людини». Аналізуючи фізіологічні знання, які були відомі, а це був час становлення вікової фізіології, К.Д. Ушинський підкреслював: «З цього джерела, що тільки-но відкривається, виховання майже ще не черпало». На жаль, і зараз ми не можемо говорити про широке використання даних вікової фізіології у педагогічній науці. Одноманітність програм, методик, підручників пішла в минуле, але педагог, як і раніше, мало враховує вікові та індивідуальні особливості дитини в процесі навчання.

Водночас педагогічна ефективність процесу навчання багато в чому залежить від того, наскільки форми та методи педагогічного впливу адекватні віковим фізіологічним та психофізіологічним особливостям школярів, чи відповідають умови організації навчального процесу можливостям дітей та підлітків, чи враховуються психофізіологічні закономірності формування базисних шкільних навичок - листи та читання, і навіть основних рухових навичок у процесі занять.

Фізіологія та психофізіологія дитини - необхідний компонент знань будь-якого спеціаліста, який працює з дітьми, - психолога, вихователя, вчителя, соціального педагога. «Виховання та навчання має справу з цілісною дитиною, з її цілісною діяльністю, - вважав відомий російський психолог та педагог В.В. Давидов. - Ця діяльність, що розглядається як особливий об'єкт вивчення, містить у своїй єдності багато аспектів, у тому числі… фізіологічний» (В.В. Давидов «Проблеми навчання, що розвиває». - М., 1986. - С. 167).

Вікова фізіологія- наука про особливості життєдіяльності організму, про функції його окремих систем, процеси, що в них протікають, та механізми їх регуляції на різних етапах індивідуального розвитку. Частиною є вивчення фізіології дитини на різні вікові періоди.

Навчальний посібник з вікової фізіології для студентів педагогічних вузів містить знання розвитку людини на тих етапах, коли найбільш значуще вплив одного з провідних факторів розвитку - навчання.

Предметом вікової фізіології (фізіології розвитку дитини) як навчальної дисципліниє особливості розвитку фізіологічних функцій, їх формування та регуляції, життєдіяльності організму та механізмів його пристосування до зовнішнього середовища на різних етапах онтогенезу.

Основні поняття вікової фізіології:

Організм - найскладніша, ієрархічно (супідрядно) організована система органів прокуратури та структур, які забезпечують життєдіяльність і взаємодію Космосу з навколишнім середовищем. Елементарною одиницею організму є клітка . Сукупність клітин, подібних за походженням, будовою та функціями, утворює тканина . Тканини утворюють органи, які виконують певні функції. Функція - специфічна діяльність органу чи системи.

Фізіологічна система - Сукупність органів і тканин, пов'язаних загальною функцією.

Функціональна система - динамічне об'єднання різних органів чи його елементів, діяльність яких спрямовано досягнення певної мети (корисного результату).

Що ж до структури запропонованого навчального посібника, воно вибудувано те щоб у студентів сформувалося чітке уявлення про закономірності розвитку організму у процесі онтогенезу, про особливості кожного вікового етапу.

Ми намагалися не перевантажувати виклад анатомічними даними і водночас вважали за необхідне дати основні уявлення про структуру органів та систем на різних етапах вікового розвитку, що необхідно для розуміння фізіологічних закономірностей організації та регулювання фізіологічних функцій.

Книга складається із чотирьох розділів. У розділі I - «Введення у фізіологію розвитку» - розкривається предмет фізіології розвитку як складової частини вікової фізіології, дається уявлення про найважливіші сучасні фізіологічні теорії онтогенезу, вводяться базові поняття, без яких неможливе розуміння основного змісту підручника. У цьому ж розділі дається найзагальніше уявлення про влаштування організму людини та її функції.

Розділ II - «Організм і середовище» - дає уявлення про основні етапи і закономірності зростання і розвитку, про найважливіші функції організму, що забезпечують взаємодію організму з навколишнім середовищем і пристосування його до умов, що змінюються, про віковий розвиток організму і характерних рисетапів індивідуального розвитку

У розділі III – «Організм як ціле» – міститься опис діяльності систем, що інтегрують організм у єдине ціле. Насамперед це центральна нервова система, а також вегетативна нервова система та система гуморального регулювання функцій. Основні закономірності вікового розвитку головного мозку та його інтегративної діяльності – ключовий аспект змісту даного розділу.

Розділ IV – «Етапи розвитку дитини» – містить морфофізіологічний опис основних етапів розвитку дитини від народження до підлітково-юнацького віку. Цей розділ найбільш важливий для практиків, які безпосередньо працюють з дитиною, для яких важливо знати та розуміти основні морфофункціональні вікові особливості організму дитини на кожному з етапів його розвитку. Щоб зрозуміти зміст цього розділу, необхідно опанувати весь матеріал, представлений у трьох попередніх. Цей розділ завершує глава, у якій розглядається вплив соціальних чинників в розвитку дитини.

Наприкінці кожного розділу поміщені питання для самостійної роботистудентів, які дозволяють освіжити в пам'яті основні положення матеріалу, що вивчається, що вимагають особливої уваги.

ВСТУП У ВІКОВУ ФІЗІОЛОГІЮ

Глава 1. ПРЕДМЕТ ВІКОВОЇ ФІЗІОЛОГІЇ (ФІЗІОЛОГІЇ РОЗВИТКУ)

Взаємозв'язок вікової фізіології з іншими науками

На момент народження організм дитини ще дуже далекий від зрілого стану. Людське дитинча народжується маленьким, безпорадним, воно не може вижити без догляду та турботи дорослих. Потрібно багато часу, щоб він виріс і став повноцінним зрілим організмом.

Вікова фізіологія

1. Предмет вікової фізіології. Зв'язок вікової фізіології з іншими біологічними дисциплінами. Значення вікової фізіології для педагогіки, психології, медицини та фізичного виховання.

Вікова фізіологія – наука, що вивчає закономірності формування та особливості функціонування організму у процесі онтогенезу.

Будова та функції будь-якого органу нерозривно пов'язані. Не можна пізнати функції організму, його органів, тканин та клітин, не знаючи їх будови. Тому фізіологія тісно пов'язана із досягненнями анатомії людини, гістології та цитології. Основні життєві закономірності притаманні всьому світу тварин. Але у процесі еволюції форми прояви цих закономірностей змінювалися та ускладнювалися. Для вивчення життєдіяльності будь-якого організму потрібне розуміння історії його видового розвитку – філогенезу (історичний розвиток організму). Тому у віковій фізіології широко використовують дані еволюційного вчення, простежують основні етапи розвитку тих чи інших органів тварин. Звідси стає зрозумілим зв'язок вікової фізіології з еволюційною фізіологією.

Необхідність для педагогів та вихователів знань вікових особливостей функціонування організму дитини неодноразово наголошувалося на вчених.

Перше, що повинен знати педагог - це будова та життя людського тіла та його розвиток. Без цього не можна бути добрим педагогом, правильно ростити дитину.

Педагогічна ефективність виховання і навчання залежить від того, якою мірою враховуються анатомо-фізіологічні особливості дітей та підлітків, періоди розвитку, котрим характерна найбільша сприйнятливість до впливу тих чи інших чинників, і навіть періоди підвищеної чутливості і зниженої опірності організму. Знання фізіології дитини необхідно при фізичному вихованні для визначення ефективних методівнавчання рухових дій на уроках фізичної культури, розробки методів формування рухових навичок, розвитку рухових якостей, визначення змісту фізкультурно-оздоровчої роботи у школе.

Вікові особливостірозвитку шлунка, підшлункової залози, кишківника.

Порожнє травлення, як відомо, здійснюється в основному ферментами підшлункової залози , але в новонароджених вона розвинена слабо. Маса залози 2-4 г, до кінця 1 року досягає 10-12 г (у дорослих – 60-115 г).

Грандулоцити підшлункової залози новонародженого малореактивні до стимуляторів. Розвиток секреції різних ферментів відбувається гетерохронно. Перехід на змішане та особливо на штучне вигодовування значно підвищує секрецію та виділення панкреатичних ферментів. У віці 2 років добре стимулюється секреція протеаз, ліпаз та карбогідраз.

Регуляція панкреатичної секреції здійснюється нервовими та гуморальними механізмами. У регуляції секреції дванадцятипалої кишки особливо велике значення характеру харчування. Цей вплив, що формується з переходом на дефінітивне харчування, гетерохронний для секреції різних ферментів. Велика роль кишковому травленні належить жовчі.

Ряд основних метаболічних шляхів є загальним більшість клітин і організмів . Ці шляхи, в результаті яких здійснюються синтез, руйнування та взаємоперетворення найважливіших метаболітів, а також накопичення хімічної енергії, називаються проміжним метаболізмом. Тут наводиться дуже спрощена схема цих процесів.

Гетеротрофи, наприклад тварини та гриби, залежать від отримання органічних речовин із їжею. Так як більша частинацих поживних речовин (білки, вуглеводи, нуклеїнові кислоти та ліпіди) не можуть утилізуватися безпосередньо, вони спочатку руйнуються до дрібніших фрагментів катаболічним шляхом (на схемі червоні стрілки). Виникаючі метаболіти (у сукупності їх називають іноді «пулом метаболітів») потім катаболізуються з вивільненням вільної енергії або використовуються в анаболічних шляхах (блакитні стрілки) для синтезу складніших молекул. З численних метаболітів тут представлені лише три найважливіші представники – піруват, ацетил-КоА та гліцерин. Ці три сполуки є сполучною ланкою між метаболізмом білків, вуглеводів та ліпідів. До метаболічного пулу також належать проміжні метаболіти цитратного циклу (6). Цей циклічний шлях грає як катаболічну, так і анаболічну роль, тобто є амфіболічним (див. с. ). Кінцевими продуктами руйнування органічних речовин у тварин є діоксид вуглецю (CO2), вода (H2O) та аміак (NH3). Аміак перетворюється на сечовину і в такій формі виводиться з організму. Найбільш важливою формою запасання хімічної енергії в клітинах є аденозинтрифосфат (АТФ, див. С.). На утворення АТФ має витрачатися енергія, тобто реакція є ендоергічною. У той же час, при розщепленні АТФ на АДФ і фосфат вивільняється вільна енергія. За рахунок екзоергічного гідролізу. Більшість 3. використання цієї енергії для синтезу нових необхідних сполук та здійснення роботи.

Метаболізм складається з двох самостійних протилежних процесів:

Катаболізм - розпад речовин, що надходять; спрямований униз, супроводжується виділенням енергії, що акумулюється у вигляді АТФ;
анаболізм - синтез складних молекул із простіших; спрямований нагору, супроводжується витратою енергії.

У молодому віці характерне переважання анаболічних процесів (зростання) над катаболічними. Особливо це виражено після народження і продовжується приблизно до 18-19 років. У цей період закінчується зростання органів і тканин, настає повне формування всього організму та процеси творення та розпаду приходять у рівновагу.

З віком починають переважати процеси катаболізму, що призводить до зменшення (до повного припинення) вироблення та утримання в організмі багатьох найважливіших для життя речовин. Наприклад, припиняється синтез коензиму Q10 або левокарнітину і так далі. Наслідком є поява різних вікових захворювань, втрата життєвої енергетики, зниження можливостей внутрішніх органів та м'язової сили.

Відновлення дефіциту таких речовин в даний час можливе при правильному вживанніякісних біологічно активних добавок (БАД).

Чинники, що визначають вікову динаміку енергетичного обміну.

У глибокій старості (фаза регресивного розвитку) спостерігається зменшення ваги тіла, і навіть зменшення лінійних розмірів тіла людини, основний обмін падає до низьких величин. Причому ступінь зниження основного обміну в цьому віці корелює, за даними різних дослідників про те, наскільки у старих людей виражені ознаки старезності та втрачено працездатність.

Щодо статевих відмінностей у рівні основного обміну, то вони виявляються в онтогенезі вже з 6-8 місяців. При цьому основний обмін у хлопчиків вищий, ніж у дівчаток. Такі відносини зберігаються у період статевої зрілості, а старості вони згладжуються.

В онтогенезі варіює не лише середня величинаенергетичного обміну, а й істотно змінюються можливості підвищення цього рівня умовах напруженої, наприклад, м'язової діяльності.

У ранньому дитячому віці недостатня функціональна зрілість скелетно-м'язової, серцево-судинної та дихальної систем лімітує адаптаційні можливості реакції енергетичного обміну при фізичних навантажень. В зрілому віціпристосувальна можливість, як і і м'язова сила, досягають максимуму. На старості вичерпуються можливості компенсаторного підвищення рівня дихання та енергообміну в умовах стресу за рахунок зниження ЖЕЛ, коефіцієнта використання кисню тканинами, зниженням функцій серцево-судинної системи.

Підвищення тонусу скелетних м'язів за недостатньої активності центру блукаючого нерва протягом першого року життя сприяє підвищенню енергетичного обміну. Роль вікової перебудови діяльності скелетної мускулатури у поступовій динаміці енергетичного обміну особливо чітко виділяється щодо газообміну людей. різного вікуу стані спокою та за фізичної діяльності. Для прогресивного зростання збільшення обміну у спокої характеризується зниженням рівня основного обміну та вдосконаленням енергетичної адаптації до м'язової діяльності. У період стабільної фази зберігається високий обмін функціонального спокою і значно підвищується обмін під час роботи, досягаючи стабільного, мінімального рівня основного обміну. І в регресивній фазі, різниця між обміном функціонального спокою та основним обміном безперервно зменшується, подовжується час відпочинку. Істотне значення у віковій динаміці обміну мають зміни характеру центральних регуляторів метаболізму – нервової та ендокринної системи.

Багато дослідників вважають, що зниження енергетичного обміну цілісного організму протягом онтогенезу обумовлено, насамперед, кількісними та якісними змінами метаболізму в самих тканинах, про величину яких судять за співвідношенням між основними механізмами звільнення енергії – анаеробним та аеробним. Це дозволяє з'ясувати потенційні можливості тканин генерувати та використовувати енергію макроергічних зв'язків. Тканинне дихання в даний час вивчається за допомогою полярографічного методу, за напругою 2 в тканинах, або методом оксигенометрії за ступенем оксигенації крові. Використовуючи ці методи Іванов (1973) показав, що величина кисневого обміну в тканинах підшкірної клітковини у людей у глибокій старості (90-106 років) знижено порівняно з випробуваними у віці 19-32 років, одночасно з ним погіршуються умови дифузії кисню до тканин. З віком також відбувається своєрідна перебудова біоенергетики серцевого м'яза, вона все менше окислює енергетично ефективніші жирні кислоти і зберігає на колишньому рівні здатність окислювати енергетично менш цінну глюкозу. Таким чином, біоенергетика серця до старості різко змінюється на субклітинному рівні. З віком відбуваються і паралельні зміни в системі генерації та використання макроергічних сполук (АТФ та креатинфосфату). Так, наприклад, концентрація АТФ та КФ у м'язах білих щурів досягає максимальної величини у зрілому віці та падає у старості, ці зрушення відображають функціональні зміни скелетної мускулатури протягом життя.

Вікові особливості вищої нервової діяльності.

Вища нервова діяльністьявляє собою інтегративну здатність вищих відділів мозку забезпечувати індивідуальне поведінкове пристосування людини до умов внутрішнього і зовнішнього середовища, що змінюються. Теорія вищої нервової діяльності будується на наступній базовій основі:

1. на концепціях рефлекторної теорії,

2. на теорії відображення,

3. на теорії системної діяльності мозку.

Розвиток умовних рефлексів. Дитина народжується з певним набором уроджених, безумовно-рефлекторних реакцій. З другого дня життя у нього починають вироблятися умовні зв'язки. Наприклад, на 2-5 добу формується реакція на положення для годування, виникає орієнтовний рефлекс. З 6-го дня з'являється лейкоцитарна умовно-рефлекторна реакція приймання їжі. На 7-15 день життя дитини з'являються умовні рефлекси на звукові та вестибулярні подразники. У два місяці можуть бути вироблені рефлекси з будь-якого аналізатора. З другого краю року життя в дитини формується дуже багато умовних рефлексів на відношення величини, тяжкості, віддаленості предметів. У процесі формування умовного рефлексу виділяють чотири стадії:

· Стадію неспецифічної реакції, яка характеризується виникненням орієнтовної реакції на подразник;

· Стадію гальмування, при якій відбувається гальмування діяльності дитини при дії умовного сигналу;

· Стадію нестійкого умовного рефлексу, коли умовні подразники не завжди викликають реакцію у відповідь;

· Стадію стійкого умовного рефлексу.

З віком збільшується швидкість вироблення умовних рефлексів. Системи умовних зв'язків, вироблені в ранньому та до шкільному віці(До 5-ти років), особливо міцні і зберігають своє значення протягом усього життя.

Зовнішнє безумовне гальмування. Зовнішнє безумовне гальмування у дитини з перших днів життя. У 6-7 років значення зовнішнього гальмування для вищої нервової діяльності знижується та зросте роль внутрішнього гальмування.

Внутрішнє гальмування. Внутрішнє гальмування з'являється у дитини приблизно з 20 дня після народження у вигляді примітивної форми диференціювального гальмування. Згасальне гальмування з'являється в 2-2,5 місяці, умовне гальмування спостерігається в 2,5-3 місяці, а гальмування, що запізнюється, - з 5-ти місяців.

Динамічний стереотип. У ранньому дитячому віці стереотипи мають особливе значення. Вони полегшують пристосування дітей до довкілля, є основою формування звичок та навичок. У дітей до трьох років стереотипи виробляються легко та допомагають дитині виробити за їх допомогою необхідні для життя умовні рефлекси.

Розвиток мовлення. Розвиток мови – це процес розвитку другої сигнальної системи. Терміни розвитку сенсорної та моторної мови не збігаються. Розвиток сенсорного мовлення передує розвитку моторного мовлення. Ще до того, як дитина починає говорити, вона вже розуміє сенс слів. У становленні мови виділяють такі етапи:

1. Підготовчий етап, або етап вимови окремих звуків та складів (від 2-4 до 6 місяців);

2. Етап виникнення сенсорного мовлення, тобто прояв перших ознак умовного рефлексу слово, з його сенс (6-8 місяців);

3. Етап виникнення моторного мовлення, тобто вимова осмислених слів (10-12 місяців).

До 2 місяців словниковий запас дитини становить 10-12 слів, до 18 місяців – 30-40 слів, до 24 місяців – 200-300 слів, до 36 місяців – 500-700, в окремих випадках – до 1500 слів. До 6-7 років утворюється здатність до внутрішньої (семантичної) мови.

Розвиток мислення. Наочно-дієве мислення формується у дошкільному та молодшому шкільному віці. Словесно-логічне мислення проявляється до 8-9 років, досягаючи розвитку до 14-18 років.

Розвиток поведінки. Поведінковий акт здійснюється за двома принципами:

· За принципом рефлексу, тобто від стимулу до дії;

· За принципом саморегуляції - при відхиленні того чи іншого фізіологічного показника від рівня, що забезпечує нормальну життєдіяльність, активізується поведінкова реакція, яка відновлює гомеостаз.

В організації поведінки беруть участь сенсорні, моторні, центральні та деякі нервово-гуморальні механізми. Сенсорні системизабезпечують розпізнавання стимулів зовнішнього та внутрішнього середовища. Моторні системиреалізують рухову програму відповідно до сенсорної інформації. Центральні системипов'язують сенсорні та рухові системи для забезпечення адаптивної поведінки цілого організму відповідно до мінливих умов навколишнього середовища і на основі домінуючої мотивації.

Для людини найважливішою поведінкою є комунікативна поведінка. Для формування комунікативної поведінки необхідна зорова, акустична, нюхова та тактильна інформація.

· Зоровий контакт для дитини дуже важливий для встановлення відносин із оточуючими. Дитина віком 1-1,5 тижнів добре розрізняє загальні рисиоб'єктів, що пред'являються, причому саме вони, а не їх форма, є для нього найбільш суттєвими.

· Акустичний контакт здійснюється у вигляді мовного діалогу. Вважається, що дитина реагує на звуки мови від народження. У немовлят 4-5 місяців мова дорослого спостерігається «комплекс пожвавлення» максимальної сили і тривалості, що включає «гуління».

· Тактильна чутливість забезпечує сприйняття зовнішніх стимулів у широкому діапазоні, тому для новонароджених та дітей молодшого віку вона має важливе пізнавальне значення. Особливо ефективні тактильні контакти у перший триместр життя.

З віком підвищується роль зору та слуху у забезпеченні комунікативної поведінки. Перші комунікативні взаємодії виникають ще до народження дитини у системі «мати-плід». Зв'язок між матір'ю та плодом здійснюється за рахунок тканинних контактів. Після народження дитячо-материнські стосунки продовжуються у системі «мати-дитя». Вже з 3-го дня після народження новонароджений здатний відрізняти запах молока і тіла матері від запаху інших людей. Після 3-го місяця життя дитина переходить на взаємодії з іншими членами сім'ї. Починаючи з 2-2,5 років, діти можуть створювати групи із 3-4 осіб. Причому, хлопчики вступають у спілкування частіше за дівчаток. У присутності матерів діти віддають перевагу взаємодії з дорослими.

14. Аналітико-синтетична діяльність у різні періоди онтогенезу людини.

Фізіологічною основою процесів вищої нервової діяльності є аналітико-синтетична діяльність кори великих півкуль мозку.

Аналітична діяльність кори головного мозку полягає в її здатності розділяти, вичленювати та розрізняти окремі роздратування, тобто їх диференціювати.

Синтетична діяльність кори Великих півкуль проявляється у об'єднанні, узагальненні збудження, що у різних її ділянках від впливу різноманітних подразників.

Аналіз та синтез конкретних сигналів складають першу сигнальну системулюдини та тварин. Друга сигнальна система- Це нервові процеси, що виникають у півкулях великого мозку людини в результаті сприйняття сигналів навколишнього світу у вигляді мовленнєвих позначень. Друга сигнальна система є основою людського мислення, вона соціальна обумовлена. Поза суспільством, без спілкування з іншими людьми вона не розвивається. Перша та друга сигнальні системи невіддільні одна від одної, вони функціонують спільно і зумовлюють єдність вищої нервової діяльності людини.

15. Якісні відмінності ВНД людини. Розвиток другої сигнальної системи.

До основних законів вищої нервової діяльності відносяться:

1) утворення нових тимчасових зв'язків під час підкріплення нейтрального подразника безумовним;

2) згасання тимчасових зв'язків у разі непідкріплення умовного подразника безумовним;

3) іррадіація та концентрація нервових процесів;

4) взаємна індукція нервових процесів;

5) формування складних динамічних систем рефлексів, про динамічних стереотипів.

Нейроанатомічним субстратом формування та згасання тимчасових зв'язків, диференціації та інтеграції подразників є кора великих півкуль головного мозку. У підкіркових відділах мозку знаходяться нервові центри найважливіших безумовних рефлексів, що становлять основу формування умовного рефлексу. Підкіркові відділи забезпечують високий рівень активності нервових клітин кори головного мозку, створюючи тим самим необхідні умови для формування тимчасових зв'язків та їх диференціювання. Разом з тим функціонування підкіркових відділів мозку контролюється корою, яка стимулює та гальмує розвиток їхньої активності.

Якісна відмінність вищої нервової діяльності людини і тварин обумовлюється тим, що у людини відбулося ускладнення механізмів її психічної діяльності, тому що з'явився особливий подразник - слово.

(ФІЗІОЛОГІЯ РОЗВИТКУ ДИТИНИ)

Навчальний посібник

Для студентів вищих педагогічних навчальних закладів

М.М.Безруких I (1, 2), III (15), IV (18-23),

В.Д.Сонькін I (1, 3), II (4-10), III (17), IV (18-22),

Д.А.Фарбер I (2), III (11-14, 16), IV (18-23)

Рецензенти:

доктор біологічних наук, зав. кафедрою вищої нервової діяльності та психофізіології Санкт-Петербурзького університету, академік РАВ,

професор А. С. Батуєв; доктор біологічних наук, професор І.А.Корнієнко

Безруких М. М.та ін.

Вікова фізіологія: (Фізіологія розвитку дитини): Навч. посібник для студ. вищ. пед. навчань, закладів/М. М. Безруких, В. Д. Сонькін, Д. А. Фарбер. – М.: Видавничий центр «Академія», 2002. – 416 с. ISBN 5-7695-0581-8

У навчальному посібнику представлені сучасні концепції онтогенезу людини з урахуванням нових досягнень антропології, анатомії, фізіології, біохімії, нейро- та психофізіології тощо. Розглянуто морфофункціональні особливості дитини на основних етапах вікового розвитку, їх зв'язок із процесами соціалізації, у тому числі з навчанням та вихованням. Книжка ілюстрована великою кількістю схем, таблиць, малюнків, що полегшують засвоєння матеріалу, запропоновані питання для самоперевірки.

ВІКОВА ФІЗІОЛОГІЯ 1

Навчальний посібник 1

ПЕРЕДМОВА 3

Розділ I ВСТУП У ВІКОВУ ФІЗІОЛОГІЮ 7

Глава 1. ПРЕДМЕТ ВІКОВОЇ ФІЗІОЛОГІЇ (ФІЗІОЛОГІЇ РОЗВИТКУ) 7

Глава 2. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ВІКОВОЇ ФІЗІОЛОГІЇ 18

(ФІЗІОЛОГІЇ РОЗВИТКУ) 18

Глава 3. ЗАГАЛЬНИЙ ПЛАН БУДІНКИ ОРГАНІЗМУ 28

Розділ II ОРГАНІЗМ І СЕРЕДОВИЩЕ 39

Глава 4. РОСТ І РОЗВИТОК 39

Глава 5. ОРГАНІЗМ І СЕРЕДОВИЩЕ ЙОГО ПРОЖИВАННЯ 67

Глава 6. ВНУТРІШНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ОРГАНІЗМУ 82

Глава 7. ОБМІН РЕЧОВИН (МЕТАБОЛІЗМ) 96

Глава 8. СИСТЕМА КИСНЕВОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ОРГАНІЗМУ 132

Глава 9. ФІЗІОЛОГІЯ ДІЯЛЬНОСТІ ТА АДАПТАЦІЇ 162

Глава 10. М'язова діяльність і фізичні можливості дитини 184

Розділ III ОРГАНІЗМ ЯК ЦІЛОЕ 199

Глава 11. НЕРВОВА СИСТЕМА: ЗНАЧЕННЯ І СТРУКТУРНО-ФУНКЦІОНАЛЬНА ОРГАНІЗАЦІЯ 199

Глава 12. БУДОВА, РОЗВИТОК І ФУНКЦІОНАЛЬНЕ ЗНАЧЕННЯ РІЗНИХ ВІДДІЛІВ ЦЕНТРАЛЬНОЇ НЕРВНОЇ СИСТЕМИ 203

Глава 13. РЕГУЛЯЦІЯ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ МОЗКУ 219

Розділ 14. ІНТЕГРАТИВНА ДІЯЛЬНІСТЬ МОЗКУ 225

Глава 15. ЦЕНТРАЛЬНІ МЕХАНІЗМИ РЕГУЛЯЦІЇ РУХІВ 248

Глава 16. Вегетативна нервова система та регуляція внутрішнього середовища організму 262

Глава 17. ГУМОРАЛЬНА РЕГУЛЯЦІЯ ФУНКЦІЙ ОРГАНІЗМУ 266

Розділ IV ЕТАПИ РОЗВИТКУ ДИТИНИ 297

Глава 18. МОЛОДЕНСТВО (від 0 до 1 року) 297

Глава 19. РАННІЙ ВІК 316

(ВІД 1 РОКУ ДО 3 РОКІВ) 316

Глава 20. ДОШКІЛЬНИЙ ВІК 324

(ВІД 3 ДО 6-7 РОКІВ) 324

Глава 21. МОЛОДШИЙ ШКІЛЬНИЙ ВІК (З 7 ДО 11-12 РОКІВ) 338

Глава 22. ПІДРОСТКОВИЙ І ЮНАЦЬКИЙ ВІК 353

Глава 23. СОЦІАЛЬНІ ФАКТОРИ РОЗВИТКУ НА РІЗНИХ ЕТАПАХ ОНТОГЕНЕЗУ 369

ЛІТЕРАТУРА 382

ПЕРЕДМОВА

З'ясування закономірностей розвитку дитини, специфіки функціонування фізіологічних систем на різних етапах онтогенезу та механізмів, цю специфіку визначальних, є необхідною умовою забезпечення нормального фізичного та психічного розвитку підростаючого покоління.

Мабуть, вперше значимість комплексного знання фізіології та психології для педагога та вихователя виділив відомий російський педагог К.Д.Ушинський у своїй праці «Людина як виховання» (1876). «Мистецтво виховання, - писав К.Д.Ушинський, - має ту особливість, що майже всім воно здається справою знайомою і зрозумілою, а іншим навіть - справою легкою, - і тим зрозуміліше і легше здається воно, чим менше людина з ним знайома теоретично та практично. Майже всі визнають, що виховання потребує терпіння; деякі думають, що йому потрібні вроджена здатність і вміння, тобто. навик; але мало хто прийшов до переконання, що, крім терпіння, вродженої здібності та навички необхідні ще й спеціальні знання, хоча численні блукання наші і могли б усіх переконати в цьому». Саме К.Д.Ушинский показав, що фізіологія належить до тих наук, у яких «викладаються, звіряються і групуються факти і співвідношення фактів, у яких виявляються властивості предмета виховання, т. е. людини». Аналізуючи фізіологічні знання, які були відомі, а це був час становлення вікової фізіології, К.Д.Ушинський наголошував: «З цього джерела, що тільки-но відкривається, виховання майже ще не черпало». На жаль, і зараз ми не можемо говорити про широке використання даних вікової фізіології у педагогічній науці. Одноманітність програм, методик, підручників пішла в минуле, але педагог, як і раніше, мало враховує вікові та індивідуальні особливості дитини в процесі навчання.

Фізіологія та психофізіологія дитини – необхідний компонент знань будь-якого спеціаліста, який працює з дітьми, – психолога, вихователя, вчителя, соціального педагога. «Виховання та навчання має справу з цілісною дитиною, з її цілісною діяльністю, - вважав відомий російський психолог та педагог В.В. Давидов. - Ця діяльність, що розглядається як особливий об'єкт вивчення, містить у своїй єдності багато аспектів, у тому числі... фізіологічний (В.В.Давидов «Проблеми навчання, що розвиває». - М., 1986. - С. 167).

Вікова фізіологія - наука про особливості життєдіяльності організму, про функції його окремих систем, процеси, що в них протікають, і механізми їх регуляції на різних етапах індивідуального розвитку. Частиною є вивчення фізіології дитини на різні вікові періоди.

Предметом вікової фізіології (фізіології розвитку дитини) як навчальної дисципліни є особливості розвитку фізіологічних функцій, їх формування та регуляції, життєдіяльності організму та механізмів його пристосування до зовнішнього середовища на різних етапах онтогенезу.

Основні поняття вікової фізіології:

Організм - найскладніша, ієрархічно (супідрядно) організована система органів прокуратури та структур, які забезпечують життєдіяльність і взаємодію Космосу з навколишнім середовищем. Елементарною одиницею організму є клітина. Сукупність клітин, подібних за походженням, будовою та функцією, утворює тканину. Тканини утворюють органи, які виконують певні функції. Функція – специфічна діяльність органу чи системи.

Фізіологічна система - сукупність органів та тканин, пов'язаних загальною функцією.

Функціональна система - динамічне об'єднання різних органів чи його елементів, діяльність яких спрямовано досягнення певної мети (корисного результату).

Розділ II - «Організм і середовище» - дає уявлення про основні етапи і закономірності зростання і розвитку, про найважливіші функції організму, що забезпечують взаємодію організму з навколишнім середовищем і пристосування його до умов, що змінюються, про віковий розвиток організму і характерні особливості етапів індивідуального розвитку.

Розділ IV – «Етапи розвитку дитини» – містить морфо-фізіологічний опис основних етапів розвитку дитини від народження до підлітково-юнацького віку. Цей розділ найбільш важливий для практиків, які безпосередньо працюють з дитиною, для яких важливо знати та розуміти основні морфофункціональні вікові особливості організму дитини на кожному з етапів його розвитку. Щоб зрозуміти зміст цього розділу, необхідно опанувати весь матеріал, представлений у трьох попередніх. Цей розділ завершує глава, у якій розглядається вплив соціальних чинників в розвитку дитини.

Наприкінці кожної глави поміщені питання самостійної роботи студентів, які дозволяють освіжити у пам'яті основні тези досліджуваного матеріалу, потребують особливої уваги.

РозділІВВЕДЕННЯ У ВІКОВУ ФІЗІОЛОГІЮ

Глава 1. ПРЕДМЕТ ВІКОВОЇ ФІЗІОЛОГІЇ (ФІЗІОЛОГІЇ РОЗВИТКУ)

Взаємозв'язок вікової фізіології з іншими науками

Розділ фізіологічної науки, що вивчає біологічні закономірності та механізми зростання та розвитку, називається віковою фізіологією. Розвиток багатоклітинного організму (а організм людини складається з кількох мільярдів клітин) починається на момент запліднення. Весь життєвий цикл організму – від зачаття до смерті – називається індивідуальний розвиток, або онтогенез.

Закономірності та особливості життєдіяльності організму на ранніх етапахонтогенезу традиційно є предметом дослідження вікової фізіології (фізіології розвитку).

Фізіологія розвитку дитини концентрує свій інтерес на тих етапах, які становлять найбільший інтерес для вихователя, педагога, шкільного психолога: від народження до морфофункціонального та психосоціального дозрівання Більш ранні етапи, що стосуються внутрішньоутробного розвитку, досліджує наука ембріологія. Пізніші етапи, від досягнення зрілості до старості, вивчають нормальна фізіологія і Геронтологія.

Людина у своєму розвитку підпорядковується всім основним законам, встановленим Природою для будь-якого багатоклітинного організму, що розвивається, і тому фізіологія розвитку являє собою один з розділів набагато ширшої області знання - біології розвитку. У той самий час у динаміці зростання, розвитку та дозрівання людини є чимало специфічних, особливих рис, властивих лише виду Homo sapience (Людина розумна). У цій площині фізіологія розвитку найтіснішим чином переплітається з наукою антропологією , У завдання якої входить всебічне вивчення людини.

Людина завжди живе в конкретних умовах навколишнього середовища, з яким вона взаємодіє. Безперервна взаємодія і пристосування до довкілля - загальний закон існування живого. Людина навчилася не тільки пристосовуватися до середовища, а й змінювати навколишній світ у необхідному напрямку. Однак це не позбавило його впливу факторів навколишнього середовища, причому на різних етапах вікового розвитку набір, сила дії і результат впливу цих факторів можуть бути різні. Це визначає зв'язок фізіології з екологічною фізіологією, яка вивчає вплив на живий організм різноманітних факторів зовнішнього середовища та способи пристосування організму до дії цих факторів.

У періоди інтенсивного розвитку особливо важливо знати, як діють на людину фактори середовища, як впливають різні фактори ризику. Цьому традиційно приділяється особлива увага. І тут фізіологія розвитку тісно взаємодіє з гігієною, оскільки саме фізіологічні закономірності найчастіше виступають як теоретичні основи гігієнічних вимог і рекомендацій.

Роль умов життя, причому не лише «фізичних», а й соціальних, психологічних, у формуванні здорової та пристосованої до життя людини дуже велика. Дитина має з раннього дитинства усвідомлювати цінність свого здоров'я, володіти необхідними навичками його збереження.

Формування цінності здоров'я та здорового способу життя - завдання педагогічної валеології,яка черпає фактичний матеріал та основні теоретичні положення з фізіології розвитку.

І нарешті, фізіологія розвитку є природничо основою педагогіки. При цьому фізіологія розвитку нерозривно пов'язана з психологією розвитку, оскільки для кожної людини її біологічне та особистісне становлять єдине ціле. Недарма будь-яке біологічне ушкодження (хвороба, травма, генетичні порушення тощо) неминуче позначається розвитку особистості. Педагог повинен однаково добре орієнтуватися у проблемах вікової психології та фізіології розвитку: тільки в цьому випадку його діяльність принесе реальну користь його учням.

ВІКОВА ФІЗІОЛОГІЯ- розділ фізіології, що вивчає особливості вікового розвитку функцій тварин та рослинних організмів від їх зародження до припинення індивідуального існування (смерті). Ст ф. досліджує в кожному періоді онтогенезу функції цілісного організму, його клітин, тканин і функціональних систем.

Основні завдання Ст ф.: а) вивчення особливостей онтогенезу організму та його окремих систем, властивих кожному віку (див.); б) розтин основних чинників, визначальних загальну закономірність вікових змін організмів. Вирішення цих завдань та створення повноцінної теорії онтогенезу (з урахуванням особливостей старіння, властивих окремим систематичним групам організмів) полегшить знаходження шляхів до управління процесами життєдіяльності організму людини на всіх етапах онтогенезу (підвищення фізичних та розумових здібностей тощо). Ці завдання тісно зближують Ст ф. з педагогікою та педіатрією (див.), з геронтологією (див.) та геріатрією (див.). Крім того, Ст ф. тісно пов'язана з біохімією, молекулярною біологією, біофізикою, анатомією, гістологією та іншими біолами, науками.

У більшості нижчих форм тварин основними періодами життя є ембріональна, личинна та доросла стадії (у комах розвиток супроводжується метаморфозом). У найвищих хребетних періоди онтогенезу близькі до людських.

У людини, за морфолом, класифікацією В. В. Бунака (1965), розрізняють такі основні періоди онтогенезу: внутрішньоутробний (зародкова, передплідна та плодова фази), дитячий, підлітковий, юнацький, дорослий, літній, старечий та пізньостарець. По фізіол, класифікації І. А. Аршавського (1967) у людини розрізняють антенатальний онтогенез з власне зародковим, або гермінальним (1 тиж.), ембріональним (5 тиж.) та фетальним (32 тиж.) періодами та постнатальний онтогенез з наступними періодами: неонатальним (8 днів), лактотрофної форми харчування (5-6 міс.), поєднання лактотрофної форми харчування з прикормом (від 6 до 11 - 12 міс.), до дошкільного віку(від 1 року до 2,5-3 років), дошкільного віку (від 3 до 7 років), підлітковому віці (від 7 до 12-13 років), препубертатному (від 12-13 до 17-18 років), статевої зрілості ( від 18 до 50-60 років), похилого віку (від 60 до 75 років), старості (від 75 до 90 років), макробіотичним (понад 90 років).

Засновником вітчизняної Ст ф. і геронтології можна вважати І. І. Мечникова, який створив теорію старіння як наслідки боротьби паренхіматозної та сполучної тканин в організмі та інтоксикації організму продуктами гниття білків у кишечнику («Етюди про природу людини», 1903; «Етюди оптимізму», 190). Його роботи стали основою для дослідження проблеми старіння та смерті. Уявлення про смерть як результат виснаження гіпотетичного «ядерного речовини» (І. Р. Тарханов, 1891) співзвучне пізнішою концепцією Ж. Льова (1906).

С. І. Метальников причиною старіння вважав недосконалість розподілу ядерного апарату клітин. Глибоке дослідження раннього онтогенезу ц.н. та аналізаторів у людини провели В. М. Бехтерєв у 1884-1897 рр. та П. Ф. Лесгафт у 1884-1909 рр. Проблеми порівняльної фізіології та морфології вікового розвитку розробляли Прейєр (1885) та Е. Бабак (1902). Засновник вітчизняної педіатрії Н. П. Гундобін У період із 1891 по 1907 р. створив багатостороннє вчення про розвиток дитини. Майнот (Ch. S. Minot, 1908) висунув уявлення про смерть як наслідок послаблення до старості диференціювання клітин та тканин.

Особливо інтенсивно в нашій країні Ст ф. почала розвиватися у радянський період. І. П. Павлов та М. К. Петрова (1936) показали роль «зриву» в. н. д. у передчасному старінні організму. А. А. Богомолець у 1912-1946 рр. розробив та обґрунтував теорію стимулюючої ролі сполучної тканини для тривалості життя, запропонував застосовувати антиретикулярну цитотоксичну сироватку (АЦС) для порушення життєдіяльності старіючого організму, створив теорію колоїдоклазічного шоку як основи гемотерапії старіння. І. І. Шмальгаузен (1926) відкрив закономірності зростання та диференціювання організмів, що розвиваються, і старіння як наслідки припинення зростання при досягненні максимальних диференціювань.

A. В. Паладія з'ясував біохім, основи диференціювання в ранньому онтогенезі. А. В. Нагорний та його учні І. Н. Буланкін та B. Н. Нікітін створили теорію загасаючої повноцінності самооновлення протоплазми як основи онтогенезу, вчення про початкове прогресивне, а потім регресивне значення наростання структурованості протоплазми для життєдіяльності 3 -х рр.). Д. Ф. Чеботарьов та В.В. Фролькіс починаючи з 50-х років. вивчають онтогенез функціональних систем організму та особливості його адаптації у старості. В. В. Фролькісом (1975) висунута регуляційно-адаптаційна теорія старіння, згідно з якою порушення регуляцій розглядається як найважливіший атрибут старіння. П. К. Анохіним та його школою активно вивчалися закономірності розвитку функцій в онтогенезі та створена теорія системогенезу (див.), відповідно до якої виборче та прискорене дозрівання морфол, утворень забезпечує організму можливість пристосування до факторів навколишнього середовища.

Зарубіжними вченими Коренчевським (V. Korenchevsky, з 1925 по 1961 р.) та К. Пархоном (40-60-і рр.) показана колоїдно-хімічна та ендокринна обумовленість старіння. Біне (L. Binet) іФ. Бурлієр (F. Bourliere) у 50-х рр., а також Шок (N. W. Shock, з 1942 по 1975 р.) досліджували фізіол та патофізіол. зміни в органах та системах старіючого організму. Ф. Верцар, Кертіс (Н. J. Curtis) та Б'єркстен (J. Bjorksten) виявили, що наростання міжмолекулярних зв'язків у геномі клітини та колагені міжклітинної речовини сполучної тканини організму може бути провідною причиною старіння (роботи 50-70 рр.). А. Комфортом (з 1963 по 1975 р.) знайдено закономірності вимирання популяцій видів хребетних в онтогенезі.

Дослідження в області Ст ф. на різних рівнях організації живої матерії дозволили встановити кількісні та якісні особливості вікового розвитку макромолекулярних структур клітин та їх окремих органел, характер взаємовідносини клітин та тканин, властиві кожному віку, а також своєрідність вікової зміни процесів метаболізму в тканинах та функціональних системах організму – у ранній молодості підвищення , а потім, на старості, повільне зниження інтенсивності обмінних процесів. При вивченні вікових змін нейрогуморальної регуляції та функціональних можливостей цілісного організму людини та тварин виявлено їх якісні особливості на кожному з етапів онтогенезу, наявність високої лабільності та пластичності, що поєднується з «ранімістю» дитячого організму та значними адаптаційними можливостями старіючого організму. Особливу увагу Ст ф. приділяє вивченню функціональної характеристики різних періодів вікового розвитку організму та факторів, їх визначальних, тобто визначенню об'єктивних фізіол., біохім, та біофіз, характеристик («паспортів»), вікових стандартів. Глибоко розробляються проблеми імпринтингу, особливостей організму в період статевого дозрівання, нейроендокринних зрушень у періоди жіночого та чоловічого клімаксу, складних адаптаційних змін у старілому організмі людини. . В лабораторних умовах вивчаються можливості продовження життя та підвищення здатності повноцінного самооновлення протоплазми на всіх етапах онтогенезу.

Бібліогр.:Аршавський І. А. Нариси з вікової фізіології, М., 1967, бібліогр.; Богомолець О. О. Продовження життя, Київ, 1940; Бунак В. В. Виділення етапів онтогенезу та хронологічні межі вікових періодів, Рад. педагогіка, №11, с. 105, 1965; Вікова фізіологія, за ред. Ст Н. Нікітіна, Л., 1975; Комфорт А. Біологія старіння, пров. з англ., М., 1967, бібліогр.; Нагорний А. Ст, Нікітін Ст Н. і Буланкін І. Н. Проблема старіння і довголіття, М., 1963; Нікітін В. Н. Вітчизняні роботи з вікової фізіології, біохімії та морфології, Харків, 1958; Пар-хон К. І. Вікова біологія, пров. з румун., Бухарест, 1959; Фролькіс Ст Ст Старіння та біологічні можливості організму, М., 1975; Burger М. Altern und Krankheit, als Problem der Biomorphose, Lpz., 1960; Curtis H. J. Biological mechanisms of aging, Springfield, 1966.

Поточна сторінка: 1 (всього книга 12 сторінок) [доступний уривок для читання: 8 сторінок]

Юрій Савченко, Ольга Солдатова, Сергій Шилов
Вікова фізіологія (фізіологічні особливості дітей та підлітків). Підручник для вузів

Рецензенти:

Ковалевський В. А. , д.м.н., професор, завідувач кафедри психології дитинства Красноярського державного педагогічного університету ім. В. П. Астаф'єва,

Манчук В. Т. , Д.М.Н., член-кор. РАМН, професор кафедри поліклінічної педіатрії КрасДМУ, директор НДІ медичних проблем півночі СО РАМН

Вступ

Організм дитини - надзвичайно складна і водночас дуже ранима соціально-біологічна система. Саме у дитячому віці закладаються основи здоров'я майбутньої дорослої людини. Адекватна оцінка фізичного розвитку дитини можлива лише за врахування особливостей відповідного вікового періоду, зіставлення показників життєдіяльності цієї дитини з нормативами її вікової групи.

Вікова фізіологія вивчає функціональні особливості індивідуального розвитку організму протягом усього його життя. На основі даних цієї науки розробляються методи навчання, виховання та охорони здоров'я дітей. У разі невідповідності методів виховання та навчання можливостям організму на якомусь етапі розвитку, рекомендації можуть виявитися малоефективними, спричинити негативне ставлення дитини до навчання і навіть спровокувати різні захворювання.

У міру зростання та розвитку дитини майже всі фізіологічні параметри зазнають значних змін: змінюються показники крові, діяльність серцево-судинної системи, дихання, травлення тощо. буд. Знання різних фізіологічних параметрів, характерних для кожного вікового періоду, необхідні для оцінки розвитку здорової дитини.

У запропонованому виданні узагальнено та класифіковано за системами особливості вікової динаміки основних фізіологічних параметрів здорових дітей усіх вікових груп.

Посібник з вікової фізіології є додатковим навчальним матеріалом з фізіологічних особливостей дітей різного віку, необхідний для засвоєння студентами, які навчаються у педагогічних вищих та середніх спеціальних навчальних закладах і вже знайомі із загальним курсом фізіології та анатомії людини.

У кожному розділі книги дається короткий описосновних напрямів онтогенезу показників конкретної фізіологічної системи У цьому варіанті посібника значно розширено розділи «Вікові особливості вищої нервової діяльності та психічних функцій», «Вікові особливості ендокринних функцій», «Вікові особливості терморегуляції та обміну речовин».

Ця книга містить описи численних фізіологічних та біохімічних показників і буде корисною в практичної роботине тільки майбутніх педагогів, дефектологів, дитячих психологів, а й майбутніх педіатрів, а також молодих спеціалістів і старшокласників, які вже працюють, бажають поповнити свої знання про фізіологічні особливості дитячого організму.

Глава 1
Вікова періодизація

Закономірності зростання та розвитку дитячого організму. Вікові періоди розвитку дитини

Дитина – це дорослий у мініатюрі, а організм, кожного віку щодо досконалий, зі своїми морфологічними і функціональними особливостями, котрим закономірна динаміка їхнього перебігу від народження до статевої зрілості.

Організм дитини - надзвичайно складна і водночас дуже ранима соціально-біологічна система. Саме у дитячому віці закладаються основи здоров'я майбутньої дорослої людини. Адекватна оцінка фізичного розвитку дитини можлива лише за врахування особливостей відповідного вікового періоду, зіставлення показників життєдіяльності конкретної дитини з нормативами її вікової групи.

Зростання та розвитку часто використовуються як тотожні поняття. Тим часом їхня біологічна природа (механізм і наслідки) різна.

Розвиток є процесом кількісних і якісних змін в організмі людини, що супроводжується підвищенням рівня його складності. Розвиток включає три основні взаємопов'язані фактори: зростання, диференціювання органів і тканин і формоутворення.

Зростання – це кількісний процес, що характеризується збільшенням маси організму з допомогою зміни кількості клітин та його розмірів.

Диференціювання – це поява спеціалізованих структур нової якості із малоспеціалізованих клітин-попередниць. Наприклад, нервова клітина, що закладається у складі нервової трубки ембріона (зародка), потенційно може виконувати будь-яку нервову функцію. Якщо нейрон, що мігрує в зорову область головного мозку, пересадити в область, відповідальну за слух, він перетвориться не на зоровий, а на слуховий нейрон.

Формоутворення – це набуття організмом властивих йому форм. Наприклад, вушна раковина набуває форми, властивої дорослій людині, до 12 років.

У тих випадках, коли в багатьох різних тканинах організму одночасно відбуваються інтенсивні ростові процеси, відзначають так звані стрибки росту. Це проявляється у різкому збільшенні поздовжніх розмірів тіла за рахунок збільшення довжини тулуба та кінцівок. У постнатальний період онтогенезу людини такі "стрибки" найбільш виражені:

у перший рік життя, коли відбувається півторакратне збільшення довжини та три-чотирикратне збільшення маси тіла;

у віці 5-6 років, коли переважно за рахунок зростання кінцівок дитина досягає приблизно 70% довжини тіла дорослої людини;

13-15 років - пубертатний стрибок зростання за рахунок збільшення довжини тіла та кінцівок.

Розвиток організму з народження і до настання зрілості відбувається у постійно мінливих умовах довкілля. Тому розвиток організму має адаптивний, або пристосувальний, характер.

Для забезпечення пристосувального результату різні функціональні системи дозрівають неодночасно та нерівномірно, включаючись і змінюючи одна одну у різні періоди онтогенезу. У цьому полягає суть однієї з визначальних принципів індивідуального розвитку організму – принципу гетерохронії, чи неодночасного дозрівання органів прокуратури та систем і навіть частин однієї й тієї ж органа.

Терміни дозрівання різних органів прокуратури та систем залежить від їх важливості життя організму. Швидше зростають та розвиваються ті органи та функціональні системи, які є найбільш життєво важливими на даному етапі розвитку. За рахунок об'єднання окремих елементів того чи іншого органу з рано дозрівають елементами іншого органу, що бере участь у реалізації тієї ж функції, здійснюється мінімальне забезпечення життєво важливих функцій, достатнє для певного етапу розвитку. Наприклад, для забезпечення їжі до моменту народження з лицьових м'язів першою дозріває круговий м'яз рота; із шийних – м'язи, що відповідають за поворот голови; з рецепторів мови - рецептори, розташовані біля його кореня. До цього часу дозрівають механізми, відповідальні за координацію дихальних і ковтальних рухів і які забезпечують непотрапляння молока в дихальні шляхи. Тим самим забезпечуються необхідні дії, пов'язані з харчуванням новонародженого: захоплення та утримання соска, смоктальні рухи, напрям їжі за відповідними шляхами. Смакові відчуття передаються через рецептори язика.

Пристосувальний характер гетерохронного розвитку систем організму відбиває ще одне із загальних принципів розвитку – надійність функціонування біологічних систем. Під надійністю біологічної системи розуміється такий рівень організації та регуляції процесів, здатний забезпечити життєдіяльність організму в екстремальних умовах. Вона базується на таких властивостях живої системи, як надмірність елементів, їх дублювання та взаємозамінність, швидкість повернення до відносної сталості та динамічність окремих ланок системи. Прикладом надмірності елементів може бути той факт, що в період внутрішньоутробного розвитку в яєчниках закладається від 4000 до 200 000 первинних фолікулів, з яких надалі утворюються яйцеклітини, а за весь репродуктивний період дозріває лише 500-600 фолікулів.

Механізми забезпечення біологічної надійності суттєво змінюються під час онтогенезу. На ранніх етапах постнатального життя надійність забезпечується генетично запрограмованим поєднанням ланок функціональних систем. У результаті розвитку принаймні дозрівання кори мозку, що забезпечує вищий рівень регуляції та контролю функцій, зростає пластичність зв'язків. Завдяки цьому відбувається вибіркове формування функціональних систем відповідно до конкретної ситуації.

Інший важливою особливістю індивідуального розвитку дитячого організму є наявність періодів високої чутливості окремих органів прокуратури та систем до впливу чинників середовища – сенситивних періодів. Це періоди, коли система швидко розвивається і їй потрібний приплив адекватної інформації. Наприклад, для зорової системи адекватною інформацією є кванти світла, для слухової системи – звукові хвилі. Відсутність чи дефіцит такої інформації призводить до негативних наслідків, аж до несформованості тієї чи іншої функції.

Слід звернути увагу, що онтогенетичний розвиток поєднує періоди еволюційного, чи поступового, морфофункционального дозрівання і періоди революційних, переломних стрибків розвитку, що з внутрішніми (біологічними), і із зовнішніми (соціальними) чинниками. Це звані критичні періоди. Невідповідність середовищних впливів особливостям і функціональним можливостям організму цих етапах розвитку може мати згубні наслідки.

Першим критичним періодом прийнято вважати етап раннього постнатального розвитку (до 3 років), коли відбувається найбільш інтенсивне морфофункціональне дозрівання. В процесі подальшого розвиткукритичні періоди виникають у результаті різкої зміни соціально-середовищних факторів та їх взаємодії з процесами морфофункціонального дозрівання. Такими періодами є:

вік початку навчання (6-8 років), коли якісна перебудова морфофункціональної організації головного мозку посідає період різкої зміни соціальних умов;

початок статевого дозрівання – пубертатний період (у дівчаток – 11–12 років, у хлопчиків –13–14 років), що характеризується різким підвищенням активності центральної ланки ендокринної системи – гіпоталамуса. В результаті відбувається значне зниження ефективності кіркової регуляції, що визначає довільну регуляцію та саморегуляцію. Тим часом саме в цей час підвищуються соціальні вимоги до підлітка, що іноді призводить до невідповідності вимог і функціональних можливостей організму, наслідком чого може бути порушення фізичного і психічного здоров'я дитини.

Вікова періодизація онтогенезу організму. Виділяють два основні періоди онтогенезу: антенатальний та постнатальний. Антенатальний період представлений ембріональним періодом (від зачаття до восьмого тижня внутрішньоутробного періоду) та плідним (від дев'ятого до сорокового тижня). Зазвичай вагітність триває 38-42 тижні. Постнатальний період охоплює проміжок від народження до смерті людини. Відповідно до вікової періодизації, прийнятої на спеціальному симпозіумі в 1965 р., у постнатальному розвитку дитячого організму виділяють такі періоди:

новонароджений (1-30 днів);

грудний (30 днів – 1 рік);

раннє дитинство (1-3 роки);

перше дитинство (4-7 років);

друге дитинство (8–12 років – хлопчики, 8–11 років – дівчатка);

підлітковий (13-16 років - хлопчики, 12-15 років - дівчатка);

юнацький (17–21 рік юнака, 16–20 років – дівчата).

Розглядаючи питання вікової періодизації, необхідно пам'ятати, що межі етапів розвитку дуже умовні. Всі вікові структурно-функціональні зміни в організмі людини відбуваються під впливом спадковості та умов зовнішнього середовища, тобто залежать від конкретних етнічних, кліматичних, соціальних та інших факторів.

Спадковість визначає потенційні можливості фізичного та розумового розвиткуіндивіда. Так, наприклад, з особливостями генотипу пов'язана низькорослість африканських пігмеїв (125-150 см) і високорослість представників племені ватуссі. Однак у кожній групі зустрічаються індивідууми, які цей показник може значно відрізнятися від середньої вікової норми. Відхилення можуть виникати внаслідок на організм різних факторів зовнішнього середовища, таких, як харчування, емоційні та соціально-економічні фактори, становище дитини в сім'ї, взаємини з батьками і однолітками, рівень культури суспільства. Ці фактори можуть порушувати зростання та розвиток дитини, а можуть і навпаки, стимулювати їх. Тому показники зростання та розвитку дітей одного календарного віку можуть значною мірою відрізнятися. Загальноприйнято формування груп дітей у дошкільних закладах та класів у загальноосвітніх школах за календарним віком. У зв'язку з цим вихователь та педагог повинні враховувати індивідуальні психофізіологічні особливості розвитку.

Затримка зростання та розвитку, звана ретардацією, чи випереджальний розвиток – акселерація – свідчить необхідність визначати біологічний вік дитини. Біологічний вік, або вік розвитку відображає зростання, розвиток, дозрівання, старіння організму та визначається сукупністю структурних, функціональних та пристосувальних особливостей організму.

Біологічний вік визначається за рядом показників морфологічної та фізіологічної зрілості:

за пропорціями тіла (співвідношенню довжини тулуба та кінцівок);

ступеня розвитку вторинних статевих ознак;

скелетної зрілості (порядок та терміни окостеніння скелета);

зубної зрілості (терміни прорізування молочних та корінних зубів);

рівнем обміну речовин;

особливостям серцево-судинної, дихальної, нейроендокринної та інших систем.

При визначенні біологічного віку враховується рівень психічного розвитку індивіда. Усі показники порівнюються зі стандартними показниками, характерними для даної вікової, статевої та етнічної групи. При цьому для кожного вікового періоду важливо враховувати найінформативніші показники. Наприклад, у пубертатному періоді – нейроендокринні зміни та розвиток вторинних статевих ознак.

Для спрощення та стандартизації середнього віку організованої групи дітей прийнято вважати вік дитини рівним 1 місяцю, якщо його календарний вік перебуває в інтервалі від 16 днів до 1 місяця 15 днів; рівним 2 місяцям – якщо його вік від 1 місяця 16 днів до 2 місяців 15 днів і т. д. Після першого року життя та до 3 років: до 1,5 років відносять дитину з віком від 1 року і 29 днів, до других років – від 1 року 9 місяців до 2 років 2 місяців 29 днів і т. д. Після 3 років з річними інтервалами: до 4 років відносяться діти віком від 3 років 6 місяців до 4 років 5 місяців 29 днів і т.д.

Розділ 2
Збудливі тканини

Вікові зміни структури нейрона, нервового волокна та нервово-м'язового синапсу

Різні типи нервових клітин в онтогенезі дозрівають гетерохронно. Найбільш рано, ще в ембріональному періоді, дозрівають великі аферентні та еферентні нейрони. Дрібні клітини (інтернейрони) дозрівають поступово під час постнатального онтогенезу під впливом середніх чинників.

Окремі частини нейрона також дозрівають не одночасно. Дендрити виростають значно пізніше за аксон. Їх розвиток відбувається лише після народження дитини та значною мірою залежить від припливу зовнішньої інформації. Число розгалужень дендриту і кількість шипиків зростає пропорційно до числа функціональних зв'язків. Найбільш розгалужену мережу дендритів із великою кількістю шипиків мають нейрони кори головного мозку.

Мієлінізація аксонів починається ще в період внутрішньоутробного розвитку і відбувається в наступному порядку. Найперше покриваються мієліновою оболонкою периферичні волокна, потім волокна спинного мозку, стовбура мозку (довгастий та середній мозок), мозочки та останніми – волокна кори головного мозку. У спинному мозку рухові волокна мієлінізуються раніше (до 3-6 місяців життя), ніж чутливі (до 1,5-2 років). Мієлінізація волокон мозку відбувається в іншій послідовності. Тут раніше за інших мієлінізуються чутливі волокна та сенсорні області, тоді як рухові – лише через 6 місяців після народження, а то й пізніше. В основному мієлінізація завершується до 3 років, хоча зростання мієлінової оболонки триває приблизно до 9-10 років.

Вікові зміни зачіпають і синаптичний апарат. З віком у синапсах підвищується інтенсивність утворення медіаторів, зростає кількість рецепторів постсинаптичної мембрани, які реагують на ці медіатори. Відповідно з розвитком збільшується швидкість проведення імпульсів через синапси. Приплив зовнішньої інформації визначає кількість синапсів. Насамперед формуються синапси спинного мозку, а потім інших відділів нервової системи. Причому спочатку дозрівають збудливі синапси, потім гальмівні. Саме із дозріванням гальмівних синапсів пов'язане ускладнення процесів переробки інформації.

Розділ 3
Фізіологія центральної нервової системи

Анатомо-фізіологічні особливості дозрівання спинного та головного мозку

Спинний мозок заповнює порожнину хребетного каналу та має відповідну сегментарну будову. У центрі спинного мозку розташована сіра речовина (скупчення тіл нервових клітин), оточена білою речовиною (скупченням нервових волокон). Спинний мозок забезпечує рухові реакції тулуба і кінцівок, деякі вегетативні рефлекси (тонус судин, сечовипускання та ін) і провідникову функцію, тому що через нього проходять всі чутливі (висхідні) та рухові (низхідні) шляхи, якими встановлюється зв'язок між різними частинами ЦНС.

Спинний мозок розвивається раніше, ніж головний мозок. На ранніх стадіях розвитку плода спинний мозок заповнює всю порожнину хребетного каналу, а потім починає відставати в зростанні і на момент народження закінчується на рівні третього поперекового хребця.

До кінця першого року життя спинний мозок займає таке саме положення в хребетному каналі, як і у дорослих (на рівні першого поперекового хребця). При цьому сегменти грудного відділу спинного мозку ростуть швидше, ніж сегменти поперекового та крижового відділів. Завтовшки спинний мозок росте повільно. Найбільш інтенсивне збільшення маси спинного мозку відбувається до 3 років (у 4 рази), а до 20 років його маса стає як у дорослої людини (у 8 разів більше, ніж у новонародженого). Мієлінізація нервових волокон спинного мозку починається з рухових нервів.

На момент народження довгастий мозок і міст вже сформовані. Хоча дозрівання ядер довгастого мозку триває до 7 років. Відрізняється від дорослих та розташування мосту. У новонароджених міст перебуває дещо вище, ніж у дорослих. Ця різниця зникає до 5 років.

Мозочок у новонароджених ще недорозвинений. Посилений зростання та розвиток мозочка спостерігається на першому році життя та в період статевого дозрівання. Мієлінізація його волокон закінчується приблизно 6 місяців життя. Повне формування клітинних структур мозочка здійснюється до 7-8 років, а до 15-16 років його розміри відповідають рівню дорослого.

Форма та будова середнього мозку у новонародженого майже не відрізняється від дорослого. Постнатальний період дозрівання структур середнього мозку супроводжується переважно пігментацією червоного ядра та чорної субстанції. Пігментація нейронів червоного ядра починається з дворічного віку та закінчується до 4 років. Пігментація нейронів чорної субстанції починається з шостого місяця життя і досягає максимуму до 16 років.

До проміжного мозку відносяться дві найважливіші структури: таламус або зоровий бугор, і подбугровую область - гіпоталамус. Морфологічне розмежування цих структур відбувається третьому місяці внутрішньоутробного розвитку.

Таламус - багатоядерне утворення, пов'язане з корою великих півкуль. Через його ядра у відповідні асоціативні та сенсорні зони кори головного мозку передається зорова, слухова та соматосенсорна інформація. Ядра ретикулярної формації проміжного мозку активують нейрони кори, що сприймають цю інформацію. На момент народження більшість його ядер добре розвинена. Посилений ріст таламуса має місце у чотирирічному віці. Розмірів дорослого таламус досягає 13 років.

Гіпоталамус, незважаючи на свої невеликі розміри, містить десятки високодиференційованих ядер та регулює більшість вегетативних функцій, таких як підтримання температури тіла, водного балансу. Ядра гіпоталамуса беруть участь у багатьох складних поведінкових реакціях: статевого потягу, почуття голоду, насичення, спраги, страху та люті Крім того, через гіпофіз гіпоталамус керує роботою залоз внутрішньої секреції, а речовини, що утворюються в нейросекреторних клітинах самого гіпоталамуса, беруть участь у регуляції циклу "сон - неспання". Ядра гіпоталамусу дозрівають в основному до 2-3 років, хоча диференціація клітин деяких його структур триває до 15-17 років.

Найбільш інтенсивна мієлінізація волокон, збільшення товщини кори головного мозку та її шарів відбувається на першому році життя, поступово сповільнюючись та припиняючись до 3 років у проекційних та до 7 років в асоціативних областях. Спочатку дозрівають нижні шари кори, потім верхні. До кінця першого року життя як структурна одиниця кори мозку виділяються ансамблі нейронів, або колонки, ускладнення яких триває до 18 років. Найбільш інтенсивне диференціювання вставних нейронів кори відбувається у віці від 3 до 6 років, досягаючи максимуму до 14 років. Повного структурно-функціонального дозрівання кора мозку досягає приблизно 20 років.

Теоретичні засади вікової фізіології (фізіології розвитку) дитини. Мар'яна Безруких - Вікова фізіологія: (Фізіологія розвитку дитини)

Метаболізм складається з двох самостійних протилежних процесів:

Навчальний посібник