Основы биологии и анатомии

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общие сведения о строении организма человека

1.1 Системы органов

Человек с его анатомическим строением, физиологическим и психическими особенностями представляет собой высший этап эволюции органического мира. Соответственно, он имеет наиболее эволюционно развитые органы и системы органов.

Анатомия изучает строение тела и его отдельных частей и органов. Знание анатомии необходимо для изучения физиологии, поэтому изучение анатомии должно предшествовать изучению физиологии.

Физиология изучает течение жизненных процессов на уровне всего организма, отдельных органов и систем органов, а также на уровне отдельных клеток и молекул. На современном этапе развития физиологии она вновь объединяется с науками, когда-то отделившимися от неё: биохимией, молекулярной биологией, цитологией и гистологией.

1.2 Терминология

Анатомия и физиология пользуются общими терминами для описания строения и работы организма. Большинство из них имеют латинское или греческое происхождение.

Основные термины:

Дорзальный (дорсальный) - расположенный на спинной стороне.

Вентральный - расположенный на брюшной стороне.

Латеральный - расположенный сбоку.

Медиальный - расположенный в середине, занимающий центральное положение. Помните медиану из математики? Она тоже в середине.

Дистальный - удалённый от центра тела. Слово "дистанция" вам знакомо? Один корень.

Проксимальный - приближенный к центру тела.

1.3 Клетки и ткани

Характерным для всякого организма является определенная организация его структур.

В процессе эволюции многоклеточных организмов произошла дифференциация клеток, т.е. появились клетки различных размеров, формы, строения и функций. Из одинаково дифференцированных клеток образуются ткани, характерное свойство которых - структурное объединение, морфологическая и функциональная общность и взаимодействие клеток. Различные ткани специализированы по функциям. Так, характерным свойством мышечной ткани является сократимость; нервной ткани - передача возбуждения и т. д.

Цитология изучает строение клеток. Гистология - строение тканей.

1.4 Органы

Несколько тканей, объединенных в определенный комплекс, образуют орган (почка, глаз, желудок и т.п.). Орган представляет собой часть тела, которая занимает в нём постоянное положение, имеет определённое строение и форму и выполняет одну или несколько функций.

Орган состоит из нескольких видов тканей, но одна из них преобладает и определяет его главную, ведущую функцию. В мышце, например, такой тканью является мышечная.

Органы представляют собой рабочие аппараты организма, специализированные на выполнение сложных видов деятельности, необходимых для существования целостного организма. Сердце, например, выполняет функцию насоса, перекачивающего кровь из вен в артерии; почки - функцию выделения из организма конечных продуктов обмена веществ и воды; костный мозг - функцию кроветворения и т.д. В теле человека имеется много органов, но каждый из них является частью целостного организма.

1.5 Системы органов

Несколько органов, совместно выполняющих определённую функцию, образуют систему органов.

Системы органов - это анатомические и функциональные объединения нескольких органов, участвующих в выполнении какого-либо сложного вида деятельности.

Системы органов:

1. Пищеварительная (ротовая полость, пищевод, 12-перстная кишка, тонкий кишечник, толстый кишечник, прямая кишка, пищеварительные железы).

2. Дыхательная (легкие, воздухоносные пути - рот, гортань, трахеи, бронхи).

3. Кровеносная (седречно-сосудистая).

4. Нервная (Ц нервная система, отходящие волокна нервов, вегетативная нервная система, органы чувств).

5. Выделительная (почки, мочевой пузырь).

6. Эндокринная (железы внутренней секреции - щитовидная железа, паращитовидные железы, поджелудочная железа (инсулин), надпочечники, половые железы, гипофиз, эпифиз).

7. Опорно-двигательная (костно-мышечная - скелет, прикреплённая к нему мускулатура, связки).

8. Лимфатическая (лимфоузлы, лимфатические сосуды, вилочковая железа - тимус, селезёнка).

9. Половая (внутренние и наружные половые органы - яичники (яйцеклетка), матка, влагалище, грудные млечные железы, яички, предстательная железа, половой член).

10. Иммунная (красный костный мозг в окончаниях трубчатых костей + лимфоузлы + селезёнка + тимус (вилочковая железа) - главные органы иммунной системы);

11. Покровная (покровы тела).



2. Общие представления о процессах роста и развития. Основные отличия детского организма от взрослого

Принципиальные отличия ребёнка от взрослого:

1) уменьшенный рост (уменьшенные размеры тела, массы тела);

2) интенсивный процесс роста у детей;

3) пониженная устойчивость к вредным факторам внешней среды;

4) улучшенная адаптация (приспособление) к новой среде;

5) недоразвитая половая система - дети не могут размножаться.

2.1 Периодизация возраста

1. Младенчество (до 1 года).

2. Преддошкольный период (1-3 лет).

3. Дошкольный (3-7 лет).

4. Младший школьный (7-11-12 лет).

5. Средний школьный (11-12-15 лет).

6. Старший школьный (15-17-18 лет).

7. Зрелость. В 18 лет наступает физиологическая зрелость; биологическая зрелость наступает с 13 лет (способность иметь детей); полная физическая зрелость у женщин наступает в 20 лет, а у мужчин в 21-25 лет. Гражданская (социальная) зрелость в нашей стране наступает в 18 лет, а в странах Запада - в 21 год. Психическая (духовная) зрелость наступает после 40 лет.



2.2 Возрастные изменения, показатели развития

1. Длина тела

Это наиболее стабильный показатель, характеризующий состояние пластических процессов в организме и в какой-то мере уровень его зрелости.

Длина тела новорожденного ребенка колеблется от 46 до 56 см. Принято считать, что если новорожденный ребенок имеет длину тела 45 см и менее, то он недоношен.

Длина тела у детей первого года жизни определяется с учетом ежемесячного ее увеличения. В первом квартале жизни ежемесячная прибавка длины тела составляет 3 см, во втором -- 2,5, в третьем -- 1,5, в четвертом -- 1 см. Общая прибавка длины тела за 1-й год -- 25 см.

За 2-й и 3-й годы жизни прибавки длины тела составляют соответственно по 12--13 и 7--8 см.

Длина тела у детей от 2 до 15 лет вычисляется также по формулам, предложенным И. М. Воронцовым, А. В. Мазуриным (1977). Длина тела детей в 8 лет принимается за 130 см, на каждый недостающий год от 130 см отнимается 7 см, а на каждый превышающий год прибавляется 5 см.

2. Масса тела

Масса тела в отличие от длины является более изменчивым показателем, который сравнительно быстро реагирует и изменяется под влиянием различных причин экзо- (внешнего) и эндогенного (внутреннего) характера. Масса тела отражает степень развития костной и мышечной систем, внутренних органов, подкожной жировой клетчатки.

Масса тела новорожденного составляет в среднем около 3,5 кг. Новорожденные массой 2500 г и меньше считаются недоношенными или родившимися с внутриутробной гипотрофией. Дети, родившиеся с массой тела 4000 г и более, рассматриваются как крупные.

В качестве критерия зрелости новорожденного ребенка используется массо-ростовой коэффициент, который в норме составляет 60--80. Если его величина ниже 60 -- это свидетельствует в пользу врожденной гипотрофии, а если выше 80 -- врожденной паратрофии.

После рождения в течение 4--5 дней жизни у ребенка происходит потеря массы тела в пределах 5--8 % от исходной, то есть 150--300 г (физиологическое падение массы тела). Затем масса тела начинает повышаться и около 8--10-го дня достигает первоначального уровня. Снижение массы тела более чем на 300 г нельзя считать физиологическим. Основная причина физиологического падения массы тела -- прежде всего недостаточное введение в первые дни после рождения младенца воды и пищи. Имеет значение потеря массы тела в связи с выделением через кожу и легкие воды, а также первородного кала, мочи.

Следует учитывать, что у детей 1-го года жизни увеличение длины тела на 1 см, как правило, сопровождается прибавкой массы тела на 280--320 г. При расчете массы тела детей 1-го года жизни с массой при рождении 2500--3000 г за исходный показатель принимается 3000 г. Скорость нарастания массы тела детей после года значительно замедляется.

Масса тела у детей старше года определяется по формулам, предложенным И, М. Воронцовым, А. В. Мазуриным (1977).

Масса тела ребенка в 5 лет принимается за 19 кг; на каждый недостающий год до 5 лет вычитается 2 кг, а на каждый последующий год прибавляется 3 кг. Для оценки массы тела детей дошкольного и школьного возраста в качестве возрастных норм все шире используются двухмерные центильные шкалы массы тела при различной длине тела, построенные на оценке массы тела по длине тела внутри возрастно-половых групп.

3. Окружность головы

Окружность головы у ребёнка при рождении в среднем составляет 34 - 36 см.

Она особенно интенсивно увеличивается в первый год жизни, составляя к году 46 - 47 см. В первые 3 месяца жизни ежемесячный прирост окружности головы составляет 2 см, в возрасте 3 - 6 месяцев -- 1 см, в течение второго полугодия жизни - 0,5 см.

К 6 годам окружность головы увеличивается до 50,5 - 51 см, к 14 - 15 годам - до 53 - 56 см. У мальчиков величина ее несколько больше, чем у девочек.

Величина окружности головы определяется по формулам И. М. Воронцова, А. В. Мазурина (1985). 1. Дети первого года жизни: окружность головы 6-месячного ребенка принимается за 43. см, на каждый недостающий месяц из 43 следует вычесть 1,5 см, на каждый последующий - прибавить 0,5 см.

2. Дети от 2 до 15 лет: окружность головы в 5 лет принимается за 50 см; на каждый недостающий год следует вычесть 1 см, а на каждый превышающий год прибавить 0,6 см.

Контроль за изменением окружности головы детей первых трех лет жизни является важным компонентом врачебной деятельности при оценке физического развития ребенка. Изменения окружности головы отражают общие закономерности биологического развития ребенка, в частности церебральный тип роста, а также развитие ряда патологических состояний (микро- и гидроцефалии).

Почему такое значение придаётся окружности головы ребёнка? Дело в том, что ребёнок рождается уже с полным набором нейронов, таким же, как у взрослого. А вот вес его мозга составляет всего лишь 1/4 от мозга взрослого человека. Можно сделать вывод, что увеличение веса мозга происходит за счет образования новых связей нейронов между собой, а также за счёт увеличения числа глиальных клеток. Рост головы отражает эти важные процессы развития мозга.

4. Окружность груди

Окружность груди при рождении в среднем составляет 32--35 см.

На первом году жизни она увеличивается ежемесячно на 1,2--1,3 см, составляя к году 47--48 см.

К 5 годам окружность груди увеличивается до 55 см, к 10 -- до 65 см.

Окружность груди определяется также по формулам, предложенным И. М. Воронцовым, А. В. Мазуриным (1985).

1. Дети 1-го года жизни: окружность грудной клетки 6-месячного ребенка принимается за 45 см, на каждый недостающий месяц из 45 следует вычесть 2 см, на каждый последующий -- прибавить 0,5 см.

2. Дети от 2 до 15 лет: окружность груди в 10 лет принимается за 63 см, для детей до 10 лет используется формула 63 -- 1,5 (10 -- n), для детей старше 10 лет -- 63 + 3 см (n -- 10), где n -- число лет ребенку. Для более точной оценки величины окружности грудной клетки используются центильные таблицы, построенные на оценке окружности груди по длине тела внутри возрастно-половой группы .

Окружность груди -- важный показатель, отражающий степень развития грудной клетки, мышечного аппарата, подкожного жирового слоя на груди, который тесно коррелирует с функциональными показателями дыхательной системы.

5. Поверхность тела

Поверхность тела является одним из важнейших показателей физического развития. Этот признак помогает оценить не только морфологическое, но и функциональное состояние организма. Она имеет тесную корреляционную взаимосвязь с рядом физиологических функций организма. Показатели функционального состояния кровообращения, внешнего дыхания, почек тесно связаны с таким показателем, как поверхность тела. Отдельные медикаменты также следует назначать в соответствии с этим фактором.

Вычисляется поверхность тела обычно по номограмме с учетом длины и массы тела. Известно, что поверхность тела ребенка, приходящаяся на 1 кг его массы, у новорожденного в три, а у годовалого в два раза больше, чем у взрослого.

6. Половое созревание

Оценка степени полового созревания важна для определения уровня развития ребёнка.

Степень полового созревания ребенка является одним из наиболее надежных показателей биологической зрелости. В повседневной практике она оценивается чаще всего по выраженности вторичных половых признаков.

У девочек это рост волосяного покрова на лобке (Р) и в подмышечных впадинах (А), развитие грудных желез (Ma) и возраст первой менструации (Me).

У мальчиков, кроме роста волосяного покрова на лобке и в подмышечных впадинах, оцениваются мутация голоса (V), оволосение лица (F) и формирование кадыка (L).

Оценку половой зрелости должен проводить врач, а не учитель. При оценке степени половой зрелости обнажать детей, особенно девочек, рекомендуется по частям ввиду повышенного чувства стыдливости. Если необходимо, то ребенка следует раздевать полностью.

Общепринятые схемы оценки степени развития вторичных половых признаков у детей по областям тела:

Развитие волосяного покрова на лобке: отсутствие волос -- Р0; единичные волосы -- Р1; волосы на центральном участке лобка более густые, длинные -- Р2; волосы на всем треугольнике лобка длинные, вьющиеся, густые -- Р3; волосы расположены по всей области лобка, переходят на бедра и распространяются вдоль белой линии живота --Р4t.

Развитие волосяного покрова в подмышечной впадине: отсутствие волос -- А0; единичные волосы -- А1; волосы редкие на центральном участке впадины -- А2; волосы густые, вьющиеся по всей впадине -- А3.

Развитие молочных желез: железы не выдаются над поверхностью грудной клетки -- Ма0; железы несколько выдаются, околососковый кружок вместе с соском образует единый конус -- Ma1; железы значительно выдаются, вместе с соском и околососковым кружком имеют форму конуса -- Ма2; тело железы принимает округлую форму, соски приподнимаются над околососковым кружком -- Ма3.

Развитие волосяного покрова на лице: отсутствие оволосения -- F0; начинающееся оволосение над верхней губой -- F1; жесткие волосы над верхней губой и на подбородке -- F2; распространенное оволосение над верхней губой и на подбородке с тенденцией к слиянию, начало роста бакенбардов -- F3; слияние зон роста волос над губой и в области подбородка, выраженный рост бакенбардов -- F4.

Изменение тембра голоса: детский голос -- V0; мутация (ломка) голоса-- V1; мужской тембр голоса -- V2.

Рост щитовидного хряща (кадыка): отсутствие признаков роста -- L0; начинающееся выпячивание хряща -- L1; отчетливое выпячивание (кадык) -- L2.

При оценке степени полового созревания детей основное внимание обращается на выраженность показателей Ma, Me, P как более стабильных. Другие показатели (A, F, L) более вариабельны и менее надежны. Состояние полового развития принято обозначать общей формулой: А, Р, Ma, Me, в которой соответственно указываются стадии созревания каждого признака и возраст наступления первой менструации у девочек; например А2, P3, Ма3, Ме13. При оценке степени полового созревания по развитию вторичных половых признаков отклонением от средневозрастных норм считается опережение или отставание при сдвигах показателей половой формулы на год и больше.

2.3 Физическое развитие (методики оценки)

Физическое развитие ребенка является одним из важнейших критериев в оценке его состояния здоровья.

Из большого числа морфологических и функциональных признаков для оценки физического развития детей и подростков в каждом возрасте используются различные критерии.

Кроме особенностей морфофункционального состояния организма при оценке физического развития в настоящее время принято использовать и такое понятие, как биологический возраст.

Известно, что отдельные показатели биологического развития детей в различные возрастные периоды могут быть ведущими или вспомогательными.

Для детей младшего школьного возраста ведущими показателями биологического развития являются число постоянных зубов, скелетная зрелость, длина тела.

При оценке уровня биологического развития детей среднего и старшего возраста большее значение имеют степень выраженности вторичных половых признаков, оссификация костей, характер ростовых процессов, меньшее значение -- длина тела и развитие зубной системы.

Для оценки физического развития детей используются различные методы: метод индексов, сигмальных отклонений, оценочные таблицы-шкалы регрессии и в последнее время -- центильный метод. Антропометрические индексы представляют собой соотношение отдельных антропометрических признаков, выраженных в виде формул. Доказана неточность и ошибочность использования индексов для оценки физического развития растущего организма, поскольку в результате исследований возрастной морфологии показано, что отдельные размеры тела ребенка увеличиваются неравномерно (гетерохронновть развития), а значит, антропометрические показатели изменяются непропорционально. Широко используемые в настоящее время для оценки физического развития детей метод сигмальных отклонений и шкалы регрессии основываются на предположении соответствия исследуемой выборки закону нормального распределения. Между тем исследование формы распределения ряда антропометрических признаков (масса тела, окружность груди, мышечная сила рук и др.) указывает на асимметрию их распределения, чаще правостороннюю. В силу этого границы сигмальных отклонений могут искусственно завышаться или занижаться, искажая истинный характер оценки.

2.4 Центильный метод оценки физического развития

Этих недостатков лишен основанный на непараметрическом статистическом анализе центильный метод, который в последнее время все шире используется в педиатрической литературе. Так как центильный метод не ограничен характером распределения, он приемлем для оценки любых показателей. Метод прост в работе, в силу того что при использовании центильных таблиц или графиков исключаются всякие расчеты. Двухмерные центильные шкалы -- «длина тела -- масса тела», «длина тела -- окружность груди», в которых рассчитываются значения массы тела и окружности груди на должную длину тела, позволяют судить о гармоничности развития.

Обычно для характеристики выборки применяются 3-й, 10-й, 25-й, 50-й, 75-й, 90-й, 97-й центили. 3-й центиль -- это такая величина показателя, меньше которой он наблюдается у 3% членов выборки; величина показателя меньше 10-го центиля -- у 10 % членов выборки и т. д. Промежутки между центилями названы центильными коридорами. При индивидуальной оценке показателей физического развития определяется уровень признака по его положению в одном из 7 центильных коридоров. Показатели, попавшие в 4--5-й коридоры (25--75-я центили), следует считать средними, в 3-й (10-- 25-я центили) -- ниже средних, в 6-й (75--90-я центили) -- выше средних, во 2-й (3--10-я центили) -- низкими, в 7-й (90--97-я центили) -- высокими, в 1-й (до 3-й центили) -- очень низкими, в 8-й (выше 97-й центили) -- очень высокими.

Гармоничным является физическое развитие, при котором масса тела и окружность груди соответствуют длине тела, то есть попадают в 4--5-е центильные коридоры (25--75-я центили) .

Дизгармоничным считается физическое развитие, при котором масса тела и окружность груди отстают от должных (3-й коридор, 10-- 25-я центили) или больше должных (6-й коридор, 75--90-я центили) за счет повышенного жироотложения.

Резко дизгармоничным следует считать физическое развитие, при котором масса тела и окружность груди отстают от должных (2-й коридор, 3--10-я центили) или превышают должную величину (7-й коридор, 90-- 97-я центили) за счет повышенного жироотложения.

2.5 "Квадрат гармоничности" (Вспомогательная таблица для оценки физического развития)

	Процентные (Центильные) ряды
	3,00%	10,00%	25,00%	50,00%	75,00%	90,00%	97,00%
Масса тела по возрасту	97,00%						Гармоничное развитие опережающее возраст
	90,00%
	75,00%			Гармоничное развитие соответствующее возрасту
	50,00%
	25,00%
	10,00%	Гармоничное развитие ниже возрастных норм
	3,00%
Длина тела по возрасту

В настоящее время физическое развитие ребенка оценивается в определённой последовательности.

Устанавливается соответствие календарного возраста уровню биологического развития. Уровень биологического развития отвечает календарному возрасту, если большинство показателей биологического развития находится в средневозрастных пределах (М±б). Если же показатели биологического развития отстают от календарного возраста или опережают его, это свидетельствует о задержке (ретардации) или ускорении (акселерации) темпов биологического развития.

После определения соответствия биологического возраста паспортному оценивается морфофункциональное состояние организма. Для оценки антропометрических показателей в зависимости от возраста и пола применяются центильные таблицы.

Применение центильных таблиц позволяет определить физическое развитие как среднее, выше- или нижесреднее, высокое или низкое, а также гармоничное, дизгармоничное, резко дизгармоничное. Выделение в группу детей с отклонениями в физическом развитии (дизгармоничных, резко дизгармоничных) обусловлено тем, что у них часто имеются нарушения деятельности сердечнососудистой, эндокринной, нервной и других систем, на этом основании они подлежат специальному углубленному обследованию. У детей с дизгармоничным и резко дизгармоничным развитием функциональные показатели, как правило, ниже возрастной нормы. Для таких детей с учетом причины отклонений физического развития от возрастных показателей разрабатываются индивидуальные планы оздоровления и лечения.



3. Основные этапы развития человека - оплодотворение, эмбриональный и плодный периоды. Критические периоды развития зародыша. Причины врожденных уродств и дефектов

Онтогенез - это процесс развития организма от момента зачатия до смерти.

Онтогенез делится на пренатальное развитие (дородовое - от зачатия до рождения) и постнатальное (послеродовое).

Оплодотворением называют слияние мужской и женской половых клеток, в результате которого возникает зигота (оплодотворённая яйцеклетка) с диплоидным (двойным) набором хромосом.

3.1 Оплодотворение

Оплодотворение чаще всего совершается в расширении женского яйцевода (в маточных трубах). Сперматозоиды, излившиеся в составе спермы во влагалище, благодаря своей исключительной подвижности и активности продвигаются в полость матки, проходят через неё до яйцеводов и в одном из них встречаются со зрелой яйцеклеткой. Здесь сперматозоид внедряется в яйцеклетку и оплодотворяет её. Сперматозоид вносит в яйцеклетку наследственные свойства, характерные для мужского организма, содержащиеся в упакованном виде в хромосомах мужской половой клетки.

3.2 Дробление

Дробление - это процесс клеточного деления, в который вступает зигота. Размеры образующихся клеток при этом не увеличиваются, т.к. они не успевают расти, а только делятся.

После того как оплодотворённое яйцо начинает делиться, его называют эмбрионом. Происходит активация зиготы; начинается её дробление. Дробление идёт медленно. На 4-е сутки зародыш состоит из 8-12 бластомеров (бластомеры - это клетки, образующиеся в результате дробления, они всё более мелкие после очередного деления).

3.3 Морула

Морула ("тутовая ягода") - это группа бластомеров, образовавшихся в результате дробления зиготы.

3.4 Бластула

Бластула (пузырёк) - это однослойный зародыш. Клитки расположены в нём в один слой.

Бластула образуется из морулы за счёт того, что в ней появляется полость. Полость называется первичная полость тела. Она содержит жидкость. В дальнейшем она заполняется внутренними органами и превращается в брюшную и грудную полости.

3.5 Гаструла

Гаструла - это двухслойный зародыш. Клетки в этом "зародышевом пузырьке" образуют стенки в два слоя.

Гаструляция (образование двухслойного зародыша) - это очередной этап эмбрионального развития. Внешний слой гаструлы называется эктодерма. Он формируеткожные в дальнейшем покровы тела и нервную систему. Очень важно запомнить, что нервная система происходит из эктодермы (наружного зародышевого листка), поэтому она ближе по своим особенностям к коже, чем к таким внутренним органам, как желудок и кишечник. Внутренний слой называется энтодерма. Он даёт начало пищеварительной системе и дыхательной. Тоже важно запомнить, что дыхательная и пищеварительная система связаны общим происхождением.

3.6 Нейрула

Нейрула - это зародыш на стадии формирования нервной трубки.

Пузырёк гаструлы вытягивается, а сверху образуется желобок. Этот желобок из вдавленной эктодермы сворачивается в трубку - это нервная трубка. Под ним формируется тяж - это хорда. Вокруг неё с течением времени будет образовываться костная ткань и получится позвоночник. Остаточки хорды можно найти между позвонками рыбы. Ниже хорды энтодерма сворачивается в кишечную трубку.

Комплекс осевых органов - это нервная трубка, хорда и кишечная трубка.

3.7 Гисто- и органогенез

После нейруляции начинается следующий этап в развитии зародыша - гистогенез и органогенез, т.е. формирование тканей ("гисто-" - это ткань) и органов. На этом этапе происходит формирование третьего зародышевого слоя - мезодермы.

Следует обратить внимание на то, что с момента формирования органов и нервной системы, зародыш называют плодом.

Плод, развивающийся в матке, находится в особых оболочках, образующих как бы мешок, заполненный околоплодными водами. Эти воды дают возможность плоду свободно передвигаться в мешке, обеспечивают защиту плода от внешних повреждений и инфекций, а также способствуют нормальному течению родового акта.



3.8 Критические периоды развития

Нормальная беременность продолжается 9 месяцев. За это время из оплодотворённого яйца микроскопических размеров развивается ребенок массой около 3 кг и более и ростом 50-52 см.

Наиболее повреждаемые стадии развития эмбрионов относятся к тому времени, когда формируется их связь с материнским организмом - это стадия имплантации (внедрения зародыша в стенку матки) и стадия формирования плаценты.

1. Первый критический период в развитии зародыша человека относится к 1-й и началу 2-й недели после зачатия.

2. Второй критический период - это 3-5-я неделя развития. С этим периодом связано образование отдельных органов эмбриона человека.

В эти периоды наряду с повышенной смертностью зародышей встречаются локальные (местные) уродства и пороки развития.

3. Третий критический период - это формирование детского места (плаценты), которое происходит у человека между 8-й и 11-й неделями развития зародыша. В этот период у зародыша могут проявляться общие аномалии, включая ряд врождённых заболеваний.

В критические периоды развития повышена чувствительность зародыша к недостаточному снабжению его кислородом и питательными веществами, к охлаждению, перегреванию, ионизирующей радиации. Попадание в кровь тех или иных вредных для него веществ (лекарственные вещества, алкоголь и другие ядовитые вещества, образующиеся в организме при заболеваниях матери, и т.д.) может вызвать серьёзные нарушения в развитии ребёнка. Какие? Замедление или остановку развития, появление разнообразных уродств, высокую смертность зародышей.

Отмечено, что голод или недостаток в пище матери таких компонентов, как витамины и аминокислоты, приводят к гибели зародышей или к аномалиям их развития.

Инфекционные заболевания матери представляют серьёзную опасность для развития плода. Действие на плод таких вирусных заболеваний, как корь, оспа, краснуха, грипп, полиомиелит, свинка, проявляется преимущественно в первые месяцы беременности.

Другая группа заболеваний, например дизентерия, холера, сибирская язва, туберкулёз, сифилис, малярия, оказывает действие на плод большей частью во вторую и последнюю треть беременности.

Одним из факторов, особенно вредно и сильно действующих на развивающийся организм, является ионизирующее излучение (радиация).

Непрямое, косвенное, действие радиации на плод (через организм матери) связано с общими нарушениями физиологических функций матери, а также с изменениями, наступившими в тканях и сосудах плаценты. Наибольшей чувствительностью к лучевым воздействиям отличаются клетки нервной системы и кроветворных органов эмбриона.

Таким образом, зародыш чрезвычайно чувствителен к изменению условий внешней среды, в первую очередь к изменениям, которые происходят в материнском организме.

Часто нарушается зародышевое развитие в тех случаях, когда отец или мать страдает алкоголизмом. У хронических алкоголиков дети часто рождаются с ослабленными умственными способностями. Наиболее характерно то, что младенцы ведут себя беспокойно, повышена возбудимость их нервной системы. Алкоголь оказывает пагубное действие уже на половые клетки. Таким образом он причиняет вред будущему потомству как до оплодотворения, так и в период развития эмбриона и плода.



4. Периоды постнатального развития. Факторы, влияющие на развитие. Акселерация

Организм ребёнка после рождения непрерывно растёт и развивается. В процессе онтогенеза возникают специфические анатомические и функциональные особенности, получившие название возрастных. Соответственно жизненный цикл человека может быть разделён на периоды, или этапы. Между этими периодами нет чётко очерченных границ, и они в значительной степени условны. Однако выделение таких периодов необходимо, так как дети одного и того же календарного (паспортного), но разного биологического возраста по-разному реагируют на спортивные и трудовые нагрузки; при этом их работоспособность может быть большей или меньшей, что важно для решения ряда практических вопросов организации учебно-воспитательного процесса в школе.

Постнатальный период развития - это период жизни от рождения до смерти.

Периодизация возраста в постнатальном периоде:

- младенчество (до 1 года);

- преддошкольный (1-3 лет);

- дошкольный (3-7 лет);

- младший школьный (7-11-12-лет);

- средний школьный (11-12-15 лет);

- старший школьный (15-17-18 лет);

- зрелость (18-25)

В 18 лет наступает физиологическая зрелость.

Биологическая зрелость - способность иметь потомство (с 13 лет). Полная физическая зрелость наступает в 20 лет, а для мужчин - в 21-25 лет.

Критерии такой периодизации включали в себя комплекс признаков -- размеры тела и органов, массу, окостенение скелета, прорезывание зубов, развитие желёз внутренней секреции, степень полового созревания, мышечную силу.

Организм ребёнка развивается в конкретных условиях среды, непрерывно действующей на организм и в значительной мере определяющей ход его развития. Ход морфологических и функциональных перестроек организма ребёнка в разные возрастные периоды подвержен воздействию как генетических факторов, так и факторов среды. В зависимости от конкретных условий среды процесс развития может быть ускорен или замедлен, а его возрастные периоды могут наступать раньше или позже и иметь разную продолжительность. Качественное своеобразие организма ребёнка, изменяющееся на каждой ступени индивидуального развития, проявляется во всём, и прежде всего в характере его взаимодействия с окружающей средой. Под влиянием внешней среды, особенно её социальной стороны, те или иные наследственные качества могут быть реализованы и развиты, если среда способствует этому, этому, или, наоборот, подавлены.

4.1 Акселерация

Акселерация (акцелерация) - это ускоренный рост целого поколения людей за какой-либо исторический период времени.

Акселерация - это ускорение возрастного развития путем сдвига морфогенеза на более ранние стадии онтогенеза.

Различают два вида акселерации - эпохальную (secular trend, т.е. "тенденция века", она присуща всему нынешнему поколению) и внутригрупповую, или индивидуальную - это ускоренное развитие отдельных детей и подростков в определенных возрастных группах.

Ретардация - это задержка физического развития и формирования функциональных систем организма. Она противоположна акселерации.

Децелерация - это процесс отмены акселерации, т.е. замедление процессов биологического созревания всех органов и систем организма. Децелерация в настоящее время сменяет акселерацию.

Термин «акселерация» (от латинского слова acceleratio -- ускорение) предложен немецким врачом Koch в 1935 году. Сущность акселерации состоит в более раннем достижении определенных этапов биологического развития и завершении созревания организма.

Имеются данные о том, что в связи с внутриутробной акселерацией плода могут рождаться полноценные зрелые новорожденные с весом свыше 2500 г и длиной тела больше 47 см при сроках беременности менее 36 недель.

Удвоение веса тела у грудных детей (по сравнению с весом при рождении) происходит сейчас к 4, а не к 6 мес., как было в начале ХХ века. Если "перекрест" величин окружности груди и головы в начале ХХ века регистрировался к 10 - 12-му месяцу, в 1937 г. - уже на 6-м месяце, в 1949 г. - на 5-м, то в настоящее время окружность груди становится равной окружности головы в возрасте между 2-м и 3-м месяцами жизни. У современных грудных детей раньше прорезываются зубы. К году жизни у современных детей длина тела на 5 - 6 см, а вес на 2,0 - 2,5 кг выше, чем они были в начале века. Окружность груди увеличилась на 2,0 - 2,5 см, а головы - на 1,0 - 1,5 см.

Акселерация развития заметна также у детей ясельного и дошкольного возраста. Развитие современных 7-летних детей соответствует 8,5 - 9 годам у детей конца XIX века.

В среднем у детей дошкольного возраста длина тела за 100 лет увеличилась на 10-12 см. Раньше прорезываются и постоянные зубы.

В дошкольном возрасте акселерация может быть гармоничной. Так называют те случаи, когда отмечается соответствие уровня развития не только психической и соматической сфере, но и отдельных психических функций. Но гармоничная акселерация встречается исключительно редко. Чаще наряду с ускорением психического и физического развития отмечаются выраженные соматовегетативные дисфункции (в раннем возрасте) и эндокринные нарушения (в более старшем). В самой психической сфере наблюдается дизгармония, проявляющаяся ускорением развития одних психических функций (например, речи) и незрелостью других (например, моторики и социальных навыков), а иногда соматическая (телесная) акселерация опережает психическую. Во всех этих случаях имеется в виду дизгармоничная акселерация. Типичным примером дизгармоничной акселерации является сложная клиническая картина, отражающая сочетание признаков акселерации и инфантилизма ("детскости").

Акселерация в раннем детском возрасте имеет ряд особенностей. Ускорение психического развития по сравнению с возрастной нормой даже на 0,5-1 год всегда делает ребенка "трудным", уязвимым к стрессовым, особенно к психологическим ситуациям, которые не всегда улавливаются взрослыми.

В период полового созревания, который начинается у современных девочек в 10 - 12, а у мальчиков в 12 - 14 лет, скорость роста сильно увеличивается. Раньше наступает и половое созревание.

В больших городах половое созревание подростков наступает несколько раньше, чем в сельской местности. Темпы акселерации сельских детей также ниже, чем в городах.

В ходе акселерации средний рост взрослого человека за каждое десятилетие увеличивается примерно на 0,7 - 1,2 см, а вес - на 1,5 - 2,5 кг.

Высказывались опасения, что связанные с акселерацией сокращение периода роста и ускорение полового созревания могут повлечь за собой более раннее увядание и сокращение продолжительности жизни. Эти опасения не подтвердились. Продолжительность жизни современных людей увеличилась, более длительно сохраняется трудоспособность. У женщин менопауза отодвинулась к 48 - 50-му году жизни (в начале ХХ века менструации прекращались в 43 - 45 лет). Следовательно, удлинился детородный период, что также можно отнести к проявлениям акселерации. В связи с более поздним наступлением климакса и старческих изменений "передвинулись" на более старший возраст болезни обмена, атеросклероз и рак. Полагают, что более лёгкое течение таких болезней, как скарлатина и дифтерия связано не только с успехами медицины, но и с акселерацией благодаря изменению реактивности организма. В результате акселерации реактивность детей младшего возраста приобрела черты, которые прежде были свойственны старшим детям (подросткам).

В связи с ускорением физического и полового созревания особое значение приобрели проблемы, связанные с ранней половой активностью и ранними браками.

Основные проявления акселерации по Ю.Е. Вельтищеву и Г.С. Грачевой (1979):

*увеличенная длина и масса тела новорожденных по сравнению с аналогичными величинами 20--30-х годов нашего века; в настоящее время рост годовалых детей в среднем на 4--5 см, а масса тела на 1--2 кг больше, чем 50 лет назад

*более раннее прорезывание первых зубов, смена их на постоянные происходит на 1--2 года раньше, чем у детей прошлого столетия;

*более раннее появление ядер окостенения у мальчиков и девочек, а в целом окостенение скелета у девочек заканчивается на 3 года, а у мальчиков -- на 2 года раньше, чем в 20-- 30-е годы нашего столетия;

*более раннее увеличение длины и массы тела детей дошкольного и школьного возраста, причем, чем старше ребенок, тем в большей степени он отличается по размерам тела от детей прошлого столетия;

*увеличение длины тела у нынешнего поколения на 8--10 см по сравнению с предшествующим;

*половое развитие мальчиков и девочек заканчивается на 1,5--2 года раньше, чем в начале XX века, за каждые 10 лет наступление менструации у девочек ускоряется на 4--6 месяцев.

Истинная акселерация сопровождается увеличением продолжительности жизни и репродуктивного периода взрослого населения (И.М. Воронцов, А.В. Мазурин, 1985).

На основании учета соотношений антропометрических показателей и уровня биологической зрелости выделяются гармонический и дизгармонический типы акселерации. К гармоническому типу относятся те дети, у которых антропометрические показатели и уровень биологической зрелости выше средних значений для этой возрастной группы, к дизгармоническому типу - дети, у которых отмечается усиленный рост тела в длину без одновременного ускорения полового развития или раннее половое созревание без усиленного роста в длину.

4.2 Теории причин акселерации

1. Физико-химические:

1) гелиогенная (влияние солнечной радиации), её выдвинул немецкий школьный врач Е. Кох, который и ввел в начале 30-х гг. термин «акселерация»;

2) радио-волновая, магнитная (влияние магнитного поля);

3) космическая радиация;

4) повышенная концентрация углекислого газа, вызванная ростом производства;

5) удлиннение светового дня за счёт искусственного освещения помещений.

2. Теории отдельных факторов условий жизни:

1) алиментарная (улучшение питания);

2) нутрицевтическая (улучшение структуры питания);

3) влияние гормональных стимуляторов роста, поступающих вместе с мясом животных, выращенных на этих стимуляторах (гормоны для ускорения роста животных начали применять с 1960-х годов);

4) повышенный поток информации, повышенное сенсорное воздействие на психику.

3. Генетические:

1) циклические биологические изменения;

2) гетерозис (смешение популяций).

4. Теории комплекса факторов условий жизни:

1) урбаническое (городское) влияние;

2) комплекс социально-биологических факторов.

Таким образом, относительно причин акселерации до настоящего времени не сформировано общепринятой точки зрения. Выдвинуто много гипотез. Большинство учёных считают изменение в питании определяющим фактором во всех сдвигах развития. Связывается это с увеличением количества потребляемых полноценных белков и натуральных жиров на душу населения.

Ускорение физического развития ребенка требует рационализации трудовой деятельности и физической нагрузки. В связи с акселерацией должны периодически пересматриваться регионарные нормативы, которыми мы пользуемся для оценки физического развития детей.

4.3 Децелерация

Процесс акселерации пошёл на спад, средние размеры тела нового поколения людей вновь уменьшаются.

Децелерация - это процесс отмены акселерации, т.е. замедление процессов биологического созревания всех органов и систем организма. Децелерация в настоящее время сменяет акселерацию.

Намечающаяся в настоящее время децелерация является следствием влияния комплекса природных и социальных факторов на биологию современного человека, так же как и акселерация.

За последние 20 лет стали регистрироваться следующие изменения физического развития всех слоев населения и всех возрастных групп: уменьшилась окружность грудной клетки, резко снизилась мышечная сила. Но имеются две крайние тенденции в изменении массы тела: недостаточная, ведущая к гипотрофии и дистрофии; и избыточная, ведущая к ожирению. Все это расценивается как негативные явления.

Причины децелерации:

- экологический фактор;

- генные мутации;

- ухудшение социальных условий жизни и, прежде всего, структуры питания;

- всё тот же рост информационных технологий, который начал приводить к перевозбуждению нервной системы и в ответ на это к её торможению;

- снижение физической активности.



5. Рефлекс как основной акт нервной деятельности. Рефлекторная дуга, роль каждого из её звеньев

Основной формой нервной деятельности являются рефлексы.

Рефлекс (смотрите также Рефлекс)

Рефлекс - это ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляемая при посредстве нервной системы (ЦНС) и имеющая приспособительное значение.

Например, раздражение кожи подошвенной части ноги у человека вызывает рефлекторное сгибание стопы и пальцев. Это подошвенный рефлекс. Прикосновение к губам грудного ребёнка вызывает сосательные движения у него - сосательный рефлекс. Освещение ярким светом глаза вызывает сужение зрачка - зрачковый рефлекс.

Благодаря рефлекторной деятельности организм способен быстро реагировать на различные изменения внешней или внутренней среды.

Рефлекторные реакции весьма многообразны. Они могут быть условными или безусловными.

Во всех органах тела располагаются нервные окончания, чувствительные к раздражителям. Это рецепторы. Рецепторы различны по строению, местоположению и функциям.

Исполнительный орган, деятельность которого изменяется в результате рефлекса, называют эффектором. Путь, по которому проходят импульсы от рецептора к исполнительному органу, называют рефлекторной дугой. Это материальная основа рефлекса.

Говоря о рефлекторной дуге, надо иметь в виду, что любой рефлекторный акт осуществляется при участии большого количества нейронов. Двух - или трёхнейронная дуга рефлекса всего лишь схема. В действительности рефлекс возникает при раздражении не одного, а многих рецепторов, расположенных в той или иной области тела. Нервные импульсы при любом рефлекторном акте, приходя в ЦНС, широко распространяются в ней, доходя до разных её отделов. Поэтому правильнее говорить, что структурную основу рефлекторных реакций составляют нейронные цепи из центростремительных, центральных, или вставочных, и центробежных нейронов.

В связи с тем что в любом рефлекторном акте принимают участие группы нейронов, передающие импульсы в различные отделы мозга, в рефлекторную реакцию вовлекается весь организм. И действительно, если вас неожиданно укололи булавкой в руку, вы немедленно её отдёрнете. Это рефлекторная реакция. Но при этом не только сократятся мышцы руки. Изменится дыхание, деятельность сердечно - сосудистой системы. Вы словами отреагируете на неожиданный укол. В ответную реакцию включился практически весь организм. Рефлекторный акт - координированная реакция всего организма.



6. Отличия условных (приобретённых) рефлексов от безусловных. Условия образования условных рефлексов

Таблица. Различия между безусловными и условными рефлексами

№	Рефлексы
	Безусловные	Условные
1	Врожденные	Приобретенные
2	Наследуются	Вырабатываются
3	Видовые	Индивидуальные
4	Нервные связи постоянные	Нервные связи временные
5	Более сильные	Более слабые
6	Более быстрые	Более медленные
7	Трудно тормозятся	Легко тормозятся

В осуществлении безусловных рефлексов принимают участие в основном подкорковые отделы ЦНС. Эти рефлексы могут осуществляться у высших животных и после удаления у них коры больших полушарий. Однако удалось показать, что после удаления коры больших полушарий характер, протекание безусловнорефлекторных реакций меняется. Это дало основание говорить о корковом представительстве безусловного рефлекса.

Количество безусловных рефлексов сравнительно невелико. Они сами по себе не могут обеспечить приспособления организма к постоянно меняющимся условиям жизни. Условных рефлексов вырабатывается в течение жизни организма великое множество, многие из них утрачивают своё биологическое значение при изменении условий существования, угасают, вырабатываются новые условные рефлексы. Это даёт возможность животным и человеку наилучшим образом приспосабливаться к меняющимся условиям среды.

Условные рефлексы вырабатываются на базе безусловных. Прежде всего нужен условный раздражитель, ли сигнал. Условным раздражителем может быть любой раздражитель из внешней среды или определённое изменение внутреннего состояния организма. Если ежедневно в определённый час кормить собаку, то к этому часу у неё ещё до кормления начинается секреция желудочного сока. Здесь условным раздражителем стало время. Условные рефлексы на время вырабатываются у человека при соблюдении режима труда, приёма пищи в одно и тоже время, постоянном времени отхода ко сну.

Чтобы выработался условный рефлекс, условный раздражитель надо подкреплять безусловным раздражителем, т.е. таким, который вызывает безусловный рефлекс. Звон ножей в соловой вызовет отделение слюны у человека лишь в том случае, если этот звон один или несколько раз подкреплялся едой. Звон ножей и вилок в нашем случае является условным раздражителем, а безусловным раздражителем, вызывающим слюноотделительный безусловный рефлекс, является пища.

При образовании условного рефлекса условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного раздражения.

организм рефлекс доминанта память кровообращение



7. Закономерности процессов возбуждения и торможения в ЦНС. Их роль в деятельности нервная система. Медиаторы возбуждения и торможения. Торможение условных рефлексов и его виды

Согласно представлениям И.П. Павлова, образование условного рефлекса связано с установлением временной связи между двумя группами клеток коры - между воспринимающими условное и воспринимающими безусловное раздражение.

При действии условного раздражителя в соответствующей воспринимающей зоне больших полушарий возникает возбуждение. При подкреплении условного раздражителя безусловным в соответствующей зоне больших полушарий возникает второй, более сильный очаг возбуждения, который, видимо, принимает характер доминантного очага. Вследствие притягивания возбуждения из очага меньшей силы в очаг большей силы происходит проторение нервного пути, суммация возбуждения. Между обоими очагами возбуждения образуется временная нервная связь. Эта связь становится тем прочнее, чем чаще одновременно возбуждаются оба участка коры. После нескольких сочетаний связь оказывается настолько прочной, что при действии одного лишь условного раздражителя возбуждение возникает и во втором очаге.

Так за счёт установления временной связи вначале индифферентный для организма условный раздражитель становится сигналом определённой врождённой деятельности. Если собака впервые услышит звонок, она на него даст общую ориентировочную реакцию, но слюны при этом отделяться не будет. Подкрепим теперь звучащий звонок едой. При этом в коре больших полушарий возникнут два очага возбуждения - один - в слуховой зоне, а другой - в пищевом центре. После нескольких подкреплений звонка едой в коре больших полушарий между двумя очагами возбуждения возникает временная связь

Условные рефлексы способны тормозиться. Происходит это в тех случаях, когда в коре больших полушарий при осуществлении условного рефлекса возникает новый, достаточно сильный очаг возбуждения, не связанный с данным условным рефлексом.

Различают:

внешнее торможение (безусловное);

внутреннее (условное).

Внешнее

Внутреннее

Безусловный тормоз - новый биологически сильный сигнал, угнетает осуществление рефлекса

Угасательное торможение при многократном повторении УР без подкрепления рефлекс угасает

Ориентировочное; новый раздражитель предшествует раздражению рефлекса

Дифференцировочное - при повторении похожего раздражителя без подкрепления рефлекс угасает

Запредельное торможение (сверхсильные раздражители тормозят осуществление рефлекса)

Запаздывательное

Утомление - тормозит осуществление рефлекса

Условный тормоз - при сочетании раздражителей не даётся подкрепление, один раздражитель служит для другого тормозом

В ЦНС отмечается одностороннее проведение возбуждения. Это связано с особенностями синапсов, передача возбуждения в них возможна только в одном направлении - от нервного окончания, где высвобождается при возбуждении медиатор, к постсинаптической мембране. В обратном направлении возбуждающий постсинаптический потенциал не распространяется.

Каков же механизм передачи возбуждения в синапсах? Приход нервного импульса в пресинаптическое окончание сопровождается синхронным выбросом в синаптическую щель медиатора из синаптических пузырьков, расположенных в непосредственной близости от неё. В пресинаптическое окончание приходит серия импульсов, частота их возрастает при увеличении силы раздражителя, приводя к увеличению выделения медиатора в синаптическую щель. Размеры синаптической щели очень малы, и медиатор, быстро достигая постсинаптической мембраны, взаимодействует с её веществом. В результате этого взаимодействия структура постсинаптической мембраны временно изменяется, проницаемость её для ионов натрия повышается, что приводит к перемещению ионов и как следствие, возникновению возбуждающего постсинаптического потенциала. Когда это потенциал достигает определённой величины, возникает распространяющееся возбуждение - потенциал действия.

Через несколько миллисекунд медиатор разрушается специальными ферментами.

В настоящее время подавляющее большинство нейрофизиологов признаёт существование в спинном мозге и в различных отделах головного мозга двух качественно различных типов синапсов - возбуждающих и тормозящих.

Под влиянием приходящего по аксону тормозящего нейрона импульса в синаптическую щель выделяется медиатор, который вызывает специфические изменения в постсинаптической мембране. Медиатор торможения, взаимодействуя с веществом постсинаптической мембраны, увеличивает её проницаемость для ионов калия и хлора. Внутри клетки относительное число анионов увеличивается. В результате происходит не снижение величины внутреннего заряда мембраны, а повышение внутреннего заряда постсинаптической мембраны. Происходит её гиперполяция . Это ведёт к возникновению тормозного постсинатического потенциала, в результате чего возникает торможение.