Закономерности роста и развития организма

  Общебиологическими свойствами живой материи являются процессы роста и развития, которые начинаются с момента оплодотворения яйцеклетки и представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение всей жизни. Организм развивается скачкообразно, и разница между отдельными этапами жизни сводится к количественным и качественным изменениям.

  Ростом называется увеличение размеров и объема развивающегося организма за счет размножения клеток тела и возрастания массы живого вещества. Изменения касаются прежде всего антропометрических показателей. В одних органах (таких как кости, легкие) рост осуществляется в основном за счет увеличения числа клеток, в других (мышцах, нервной ткани) преобладают процессы увеличения размеров самих клеток. Необходимо сказать, что данное определение роста не затрагивает изменений, обусловленных жироотложением или задержкой воды.

  Абсолютными показателями роста организма являются повышение в нем общего количества белка и увеличение размеров костей. Общий рост характеризуется увеличением длины тела, зависящим от роста и развития скелета, что, в свою очередь, является одним из основных показателей здоровья и физического развития ребенка.

  Рост и физическое развитие происходят одновременно. При этом имеет место усложнение строения, которое называется морфологической дифференцировкой тканей, органов и их систем; изменяется форма органов и всего организма; совершенствуются и усложняются функции и поведение. Между ростом и развитием имеется взаимная закономерная зависимость. В ходе этого процесса накапливаются количественные изменения, что приводит к появлению новых качеств. Нельзя считать наличие возрастных особенностей в строении или деятельности различных физиологических систем свидетельством неполноценности организма ребенка на отдельных возрастных этапах, потому что каждый возраст характеризуется именно комплексом подобных особенностей.

  Взаимосвязь физического  и психического развития детей.  Известный педагог и анатом  П.Ф. Лесгафт выдвинул положение  о взаимосвязи физического и  психического развития детей:  физическое воспитание осуществляется  путем воздействия на психику  детей, что, в свою очередь,  отражается на развитии психики.  Иначе говоря, физическое развитие  обусловливает психическое. Это  особенно отчетливо обнаруживается  при врожденном недоразвитии  больших полушарий головного  мозга, которое проявляется в  слабоумии. Детей, с рождения  имеющих такой дефект, невозможно  обучить речи и ходьбе, у них  отсутствуют нормальные ощущения  и мышление. Или другой пример: после удаления половых желез  и при недостаточной функции  щитовидной железы наблюдается  умственная отсталость.

   Установлено, что  умственная работоспособность возрастает  после уроков физического воспитания, небольшого комплекса физических  упражнений на общеобразовательных  уроках и перед приготовлением  домашних заданий.

  Речь и физическое  и психическое развитие детей.  Роль речи для физического  и психического развития детей  невозможно переоценить, так как  речевая функция оказывает ведущее  влияние на их эмоциональное,  интеллектуальное и физическое  развитие. При этом роль речи  в формировании личности школьника  и его сознания, а также в  его обучении труду и физическим  упражнениям возрастает. С помощью  речи формируется и выражается  мысль, посредством речи производится  обучение и воспитание детей.  По мере роста и развития  у детей увеличивается способность отражения объективной действительности в понятиях, отвлечениях и обобщениях, в законах природы и общества.

   Первоначально в  младшем школьном возрасте преобладает  конкретное, наглядно-образное и  практически-действенное мышление. Конкретные образы и действия  развивают у младших школьников  конкретную память, что, в свою  очередь, оказывает значительное  влияние на их мышление. Для  среднего школьного возраста  характерно преобладание словесного  отвлеченного мышления, которое  становится ведущим у старших  школьников. В этом возрасте преобладает  словесная, смысловая память.

  С помощью устной  речи дети обучаются речи письменной, а совершенствование последней  влечет еще большее развитие  устной речи и процесса мышления. По мере развития способности  к обобщениям, абстрактному мышлению  происходит переход от непроизвольного  внимания к произвольному, целенаправленному  вниманию. В процессе психической  и физической деятельности детей  происходят воспитание и тренировка  произвольного и непроизвольного  внимания.

  Речь и мышление  развиваются параллельно в процессе  речевого общения с окружающими  людьми, во время игр, физических  упражнений и трудовой деятельности  детей. На психическое развитие  детей речь оказывает большое  влияние.

Основные закономерности развития организма человека. В течение  всего жизненного цикла, с момента  зарождения и до смерти, организм человека претерпевает ряд последовательных и закономерных морфологических, биохимических  и физиологических (функциональных) изменений. Ребенок – это не уменьшенная  копия взрослого человека, поэтому  для обучения и воспитания детей  нельзя просто количественно уменьшать  свойства взрослого человека в соответствии с возрастом, ростом или весом  ребенка.

 Ребенок от взрослого  человека отличается специфическими  особенностями строения, биохимических  процессов и функций организма  в целом и отдельных органов,  которые претерпевают качественные  и количественные изменения на  различных этапах его жизни.  В значительной степени эти  изменения обусловлены наследственными  факторами, которые в основном  предопределяют этапы роста и  развития. Вместе с тем решающее  значение для проявления наследственных  факторов и новых качеств организма,  формирования возрастных особенностей  детей имеют такие факторы,  как обучение и воспитание, поведение  (деятельность скелетной мускулатуры), питание и гигиенические условия  жизни, половое созревание.

Гетерохрония и системогенез.  По словам С.И. Гальперина, рост и развитие отдельных органов, их систем и всего  организма происходят неравномерно и неодновременно – гетерохронно. Предложил учение о гетерохронии и обосновал вытекающее из него учение о системогенезе выдающийся российский физиолог П.К. Анохин. По его мнению, под функциональной системой надо понимать «широкое функциональное объединение  различно локализованных структур на основе получения конечного приспособительного эффекта, необходимого в данный момент (например, функциональная система  дыхания, функциональная система, обеспечивающая передвижение тела в пространстве, и др.).

 Структура функциональной  системы сложна и включает  в себя афферентный синтез, принятие  решения, само действие и его  результат, обратную афферентацию  из эффекторных органов и, наконец,  акцептор действия, сопоставление  полученного эффекта с ожидаемым». Афферентный синтез включает  в себя обработку, обобщение  разных видов информации, поступающей  в нервную систему. В результате  анализа и синтеза полученной  информации она сопоставляется  с прошлым опытом. В акцепторе  действия формируется модель  будущего действия, прогнозируется  будущий результат и происходит  сопоставление фактического результата  со сформированной ранее моделью. 

 Различные функциональные  системы созревают неравномерно, они включаются поэтапно, постепенно  сменяются, создавая организму  условия для приспособления в  различные периоды онтогенетического  развития. Те структуры, которые  в совокупности составят к  моменту рождения функциональную  систему, имеющую жизненно важное  значение, закладываются и созревают  избирательно и ускоренно. Например, круговая мышца рта иннервируется  ускоренно и задолго до того, как будут иннервированы другие  мышцы лица. То же самое можно  сказать и о других мышцах  и структурах центральной нервной  системы, которые обеспечивают  акт сосания. Другой пример: из  всех нервов руки раньше и  полнее всего развиваются те, которые обеспечивают сокращение  мышц – сгибателей пальцев,  осуществляющих хватательный рефлекс. 

 Избирательное и ускоренное  развитие морфологических образований,  составляющих полноценную функциональную  систему, которая обеспечивает  новорожденному выживание, называется  системогенезом.

 Гетерохрония проявляется  периодами ускорения и замедления  роста и развития, отсутствием  параллелизма в этом процессе. Ряд органов и их систем  растет и развивается неодновременно: какие-то функции развиваются  раньше, какие-то – позднее. 

Высшая нервная деятельность.  Гетерохрония обусловливается не только филогенезом и его повторением  в онтогенез, что является биогенетическим  законом; она определяется условиями  существования, которые изменяются на всех этапах онтогенеза детей. Поскольку  единство организма и условий  его жизни обеспечивается нервной  системой, изменение условий существования  организма влечет изменение функций  и строения нервной системы. Таким  образом, в росте и развитии организма, отдельных его органов и систем главная роль принадлежит условным и безусловным рефлексам.

 Условные и безусловные  рефлексы составляют высшую нервную  деятельность, обеспечивают жизнь  в постоянно изменяющемся окружающем  мире. Все функции организма вызываются  и изменяются условно-рефлекторно.  Врожденные, безусловные рефлексы  являются первичными, они преобразуются  приобретенными, условными рефлексами. При этом условные рефлексы  не повторяют безусловных, они значительно отличаются от них. При сохранении одних и тех же условий жизни в ряде последовательных поколений некоторые условные рефлексы переходят в безусловные.

 При осуществлении  высшей нервной деятельности  изменяется обмен веществ нервной  системы, поэтому на протяжении  многих поколений изменилось  и ее строение. В итоге строение  нервной системы человека (особенно  его головного мозга) в корне  отличается от строения нервной  системы животных.

Обмен веществ.  Высшей нервной  деятельности принадлежит ведущая  роль в онто– и филогенезе. В  текущих реакциях организма большое  значение имеют взаимные переходы возбуждения  и торможения, а также сдвиги взаимоотношений  желез внутренней секреции.

 Исследования показали, что у животных обмен веществ  непосредственно зависит от величины  поверхности тела. Удвоение веса  тела у млекопитающих происходит  за счет одинакового количества  энергии, которая содержится в  пище, независимо от того, быстро  или медленно растет животное, т. е. продолжительность периода  времени, необходимого для удвоения  веса, обратно пропорциональна интенсивности  обмена веществ (правило Рубнера.  Указанное правило соблюдается  и в отношении организма человека. Но как во время роста, так  и после окончания этого периода  количественные и качественные  отличия обмена веществ организма  человека полностью от данного  правила не зависят. По завершении  роста млекопитающие на 1 кг веса  тела потребляют одинаковое количество  энергии, относительно человека  эта цифра почти в четыре  раза больше. Это связано с  социальными условиями жизни  человека, в основном с его  трудовой деятельностью. 

Мышечная деятельность.  Исключительная роль в онтогенезе человека принадлежит скелетной мускулатуре. В период мышечного покоя в  мышцах освобождается 40 % энергии, а  во время мышечной деятельности освобождение энергии резко возрастает. Известный  физиолог И.А. Аршавский сформулировал  энергетическое правило скелетных  мышц в качестве главного фактора, который  позволяет понять и специфические  особенности физиологических функций  организма в различные возрастные периоды, и закономерности индивидуального  развития. Правило гласит, что «особенности энергетических процессов в различные  возрастные периоды, а также изменение  и преобразование деятельности дыхательной  и сердечно-сосудистой систем в процессе онтогенеза находятся в зависимости  от соответствующего развития скелетной  мускулатуры».

 Движения человека  – необходимое условие его  существования. Они составляют  его поведение, совершаются в  процессе труда, в ходе общения  с окружающими с помощью речи, при удовлетворении физиологических  потребностей и т. д. Движения  – залог хорошего самочувствия  и положительных эмоций. Это означает, что двигательная активность  человека обусловлена социальной и физиологической необходимостью и потребностями, а не субъективным фактором – любовью к мышечным ощущениям (кинезофилией).

 При мышечной деятельности  существенно возрастает объем  информации, которая поступает из  окружающей среды через внешние  органы чувств – экстерорецепторы. Эта информация играет ведущую  роль в рефлекторном регулировании  физической и умственной работоспособности.  Поступающие из экстерорецепторов  нервные импульсы вызывают изменения  функций всех внутренних органов.  Это приводит к изменению (увеличению) обмена веществ и кровоснабжения  нервной системы, двигательного  аппарата и внутренних органов,  что обеспечивает усиление всех  функций организма, ускорение  его роста и развития во  время мышечной деятельности.

 Характер, интенсивность  и продолжительность мышечной  деятельности детей и подростков  зависят от социальных условий:  общения с окружающими людьми  посредством речи, обучения и  воспитания, особенно физического,  участия в подвижных играх,  спортивной и трудовой деятельности. Поведение детей и подростков  в школе, вне школы, в семье,  их участие в общественно полезной  деятельности определяются социальными  закономерностями.

 При изменении характера  функционирования скелетных мышц  происходят рефлекторные изменения  строения и функций нервной  системы, возникают возрастные  различия в строении и развитии  скелета и двигательного аппарата, иннервации внутренних органов,  их росте и развитии (в первую  очередь это касается органов  сердечно-сосудистой, дыхательной и  пищеварительной систем). Физиологический  механизм этого действия состоит  в том, что при напряжении  скелетных мышц и их сокращениях  раздражаются имеющиеся в них,  в суставах и сухожилиях особые  рецепторы – проприорецепторы. Основными  функциями проприорецеп-торов являются: