MM. Bezrukikh, V.D. Sonkin, D.A. Farber

Veková fyziológia: (Fyziológia vývoja dieťaťa)

Výučba

Pre študentov vyšších pedagogických vzdelávacích inštitúcií

Recenzenti:

Doktor biologických vied, vedúci. Katedra vyššej nervovej činnosti a psychofyziológie Petrohradskej univerzity, akademik Ruskej akadémie vzdelávania, profesor A.S. Batuev;

Doktor biologických vied, profesor I.A. Kornienko

PREDMLUVA

Vysvetlenie vzorcov vývoja dieťaťa, špecifiká fungovania fyziologických systémov na rôzne etapy ontogenéza a mechanizmy, ktoré určujú túto špecifickosť, sú nevyhnutnou podmienkou zabezpečenia normálneho fyzického a duševného vývoja mladšej generácie.

Hlavné otázky, ktoré by mali vyvstať od rodičov, učiteľov a psychológov v procese výchovy a vzdelávania dieťaťa doma, v materská škola alebo v škole, na poradni alebo individuálne hodiny, - taký je, aké má vlastnosti, aký typ tréningu s ním bude najefektívnejší. Odpovedať na tieto otázky nie je vôbec jednoduché, pretože to vyžaduje hlboké znalosti o dieťati, zákonitostiach jeho vývoja, veku a individuálnych charakteristikách. Tieto znalosti sú mimoriadne dôležité pre rozvoj psychofyziologických základov organizácie. vzdelávacia práca, vývoj adaptačných mechanizmov u dieťaťa, stanovenie vplyvu na neho inovatívne technológie atď.

Možno prvýkrát význam komplexných znalostí fyziológie a psychológie pre učiteľa a pedagóga vyzdvihol známy ruský učiteľ K.D. Ushinsky vo svojom diele „Človek ako predmet vzdelávania“ (1876). „Umenie výchovy,“ napísal K.D. Ushinsky, - má takú zvláštnosť, že sa takmer každému zdá byť známy a zrozumiteľný a ostatným dokonca - ľahká záležitosť - a čím zrozumiteľnejšie a jednoduchšie sa to zdá, tým menej je s tým človek teoreticky a prakticky oboznámený. Takmer každý uznáva, že rodičovstvo vyžaduje trpezlivosť; niektorí si myslia, že potrebuje vrodenú schopnosť a zručnosť, to znamená zručnosť; ale veľmi málo ľudí dospelo k presvedčeniu, že okrem trpezlivosti, vrodených schopností a zručností sú potrebné aj špeciálne znalosti, aj keď naše početné potulky môžu o tom všetkých presvedčiť. “ Bol to K.D. Ushinsky ukázal, že fyziológia je jednou z tých vied, v ktorých „sa uvádzajú, porovnávajú a zoskupujú skutočnosti a ich korelácie s faktami, v ktorých sa odhaľujú vlastnosti predmetu výchovy, teda osoby“. Analýza fyziologických znalostí, ktoré boli známe, a to bol čas formovania fyziológie súvisiacej s vekom, K.D. Ushinsky zdôraznil: „Z tohto zdroja, ktorý bol práve objavený, vzdelávanie zatiaľ takmer nevyčerpalo.“ Bohužiaľ, ani teraz nemôžeme hovoriť o rozsiahlom využívaní údajov z fyziológie súvisiacej s vekom v pedagogickej vede. Jednotnosť programov, metód, učebníc je minulosťou, ale učiteľ stále málo zohľadňuje vek a individuálne vlastnosti dieťa v procese učenia.

Pedagogická efektívnosť procesu učenia sa zároveň do značnej miery závisí od toho, do akej miery sú formy a metódy pedagogický dosah zodpovedajú vekovým fyziologickým a psychofyziologickým vlastnostiam školákov, zodpovedajú organizačným podmienkam vzdelávací proces možnosti detí a mladistvých, sú psychofyziologické vzorce formovania základných školských zručností - písanie a čítanie, ako aj základné motorické zručnosti, ktoré sa zohľadňujú počas vyučovania.

Fyziológia a psychofyziológia dieťaťa je nevyhnutnou súčasťou znalostí každého odborníka pracujúceho s deťmi - psychológa, pedagóga, učiteľa, sociálneho pedagóga. "Výchova a vyučovanie sa zaoberá holistickým dieťaťom a jeho holistickou činnosťou," povedal známy ruský psychológ a učiteľ V.V. Davydov. - Táto aktivita, považovaná za osobitný predmet štúdia, obsahuje vo svojej jednote mnoho aspektov vrátane ... fyziologických “(VV Davydov„ Problémy vývojového učenia “. - M., 1986. - S. 167).

Veková fyziológia- náuka o charakteristikách životne dôležitej činnosti organizmu, funkciách jeho jednotlivých systémov, procesoch v nich prebiehajúcich a mechanizmoch ich regulácie v rôznych fázach individuálneho vývoja... Súčasťou je štúdium fyziológie dieťaťa v rôznych vekových obdobiach.

Študijná príručka vývojovej fyziológie pre študentov pedagogické univerzity obsahuje poznatky o vývoji človeka v tých fázach, kedy je najvýznamnejší vplyv jedného z vedúcich faktorov rozvoja - učenia.

Predmetom vývojovej fyziológie (fyziológie vývoja dieťaťa) ako akademickej disciplíny sú zvláštnosti vývoja fyziologických funkcií, ich formovania a regulácie, životne dôležitá činnosť organizmu a mechanizmy jeho prispôsobenia sa vonkajšiemu prostrediu v rôznych fázach. ontogenézy.

Základné pojmy fyziológie veku:

Organizmus - najkomplexnejší, hierarchicky (podriadený) organizovaný systém orgánov a štruktúr, ktoré poskytujú životne dôležitú aktivitu a interakciu s životné prostredie... Základnou jednotkou organizmu je bunka ... Vytvorí sa súbor buniek podobného pôvodu, štruktúry a funkcie tkanina ... Tkanivá tvoria orgány, ktoré vykonávajú špecifické funkcie. Funkcia - špecifická činnosť orgánu alebo systému.

Psychologický systém - súbor orgánov a tkanív spojených so spoločnou funkciou.

Funkčný systém - dynamická asociácia rôznych orgánov alebo ich prvkov, ktorých činnosti sú zamerané na dosiahnutie konkrétneho cieľa (užitočný výsledok).

Pokiaľ ide o štruktúru navrhovaného študijná príručka, potom je postavená tak, aby študenti mali jasnú predstavu o zákonitostiach vývoja organizmu v procese ontogenézy, o vlastnostiach každého vekového štádia.

Snažili sme sa prezentáciu nepreťažovať anatomickými údajmi a zároveň sme považovali za potrebné poskytnúť základné predstavy o štruktúre orgánov a systémov v rôznych fázach. vekový vývoj, ktorý je potrebný na pochopenie fyziologických zákonitostí organizácie a regulácie fyziologických funkcií.

Kniha je rozdelená do štyroch častí. Časť I - „Úvod do vývojovej fyziológie“ - odhaľuje predmet vývojová fyziológia ako neoddeliteľnú súčasť vývojovej fyziológie, poskytuje predstavu o najdôležitejších moderných fyziologických teóriách ontogenézy, uvádza základné pojmy, bez ktorých nie je možné porozumieť hlavný obsah učebnice. V tej istej časti je uvedená najobecnejšia predstava o štruktúre ľudského tela a jeho funkciách.

Časť II - „Organizmus a životné prostredie“ - poskytuje predstavu o hlavných fázach a vzorcoch rastu a vývoja, o najdôležitejších funkciách tela, ktoré zaisťujú interakciu tela s prostredím a jeho prispôsobenie sa meniacim sa podmienkam, o vekom podmienený vývoj organizmu a charakteristické črty fáz individuálneho vývoja.

Oddiel III - „Organizmus ako celok“ - obsahuje opis činnosti systémov, ktoré integrujú organizmus do jedného celku. V prvom rade je to centrálny nervový systém, ako aj autonómny nervový systém a systém humorálnej regulácie funkcií. Kľúčové aspekty obsahu tejto sekcie sú hlavné vzorce vývoja mozgu súvisiaceho s vekom a jeho integračnej aktivity.

Oddiel IV - „Fázy vývoja dieťaťa“ - obsahuje morfofyziologický popis hlavných etáp vývoja dieťaťa od narodenia do dospievania. Táto časť je najdôležitejšia pre lekárov, ktorí pracujú priamo s dieťaťom, pre ktorých je dôležité poznať a porozumieť hlavným morfologickým a funkčným vekovým charakteristikám detského tela v každej fáze jeho vývoja. Na pochopenie obsahu tejto časti je potrebné zvládnuť všetok materiál uvedený v predchádzajúcich troch. Táto časť sa končí kapitolou, ktorá skúma vplyv sociálnych faktorov na vývoj dieťaťa.

Na konci každej kapitoly sú otázky pre samostatná prácaštudenti, ktorí vám umožnia osviežiť pamäť hlavných ustanovení študovaného materiálu, ktoré si vyžadujú osobitnú pozornosť.

ÚVOD FYZIOLÓGII VEKU

Kapitola 1. PREDMET VEKOVEJ FYZIOLÓGIE (ROZVOJOVÁ FYZIOLÓGIA)

Vzťah fyziológie veku s inými vedami

V čase narodenia je telo dieťaťa ešte veľmi ďaleko od zrelého stavu. Ľudské dieťa sa rodí malé, bezmocné, nemôže prežiť bez starostlivosti a starostí dospelých. Trvá dlho, kým vyrastie a stane sa plnohodnotným zrelým organizmom.

TEORETICKÝ ZÁKLAD VEKOVEJ FYZIOLÓGIE (ROZVOJOVÁ FYZIOLÓGIA) DIEŤAŤA

Systémový princíp organizácie fyziologických funkcií v ontogenéze

Dôležitosť identifikácie vzorcov vývoja detského tela a vlastností fungovania jeho fyziologických systémov v rôznych fázach ontogenézy pre ochranu zdravia a vývoj pedagogických technológií primeraných veku predurčilo hľadanie optimálnych spôsobov štúdia fyziológie dieťa a tie mechanizmy, ktoré poskytujú adaptívnu adaptívnu povahu vývoja v každom štádiu ontogenézy.

Podľa moderných konceptov, ktorých začiatok bol položený dielami A.N. Severtsov v roku 1939, všetky funkcie sa sčítajú a prechádzajú zmenami s úzkou interakciou organizmu a životného prostredia. V súlade s týmto konceptom je adaptačná povaha fungovania tela v rôznych vekových obdobiach určená dvoma najdôležitejšími faktormi: morfologickou a funkčnou vyspelosťou fyziologických systémov a primeranosťou ovplyvňujúcich environmentálnych faktorov k funkčným schopnostiam tela.

Tradičný pre ruskú fyziológiu (I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, A.A. Ukhtomsky, N.A. Bernshtein. P. K. Anokhin a ďalší) je systémový princíp organizácie adaptívnej reakcie na faktory životného prostredia. Tento princíp, považovaný za základný mechanizmus vitálnej činnosti organizmu, znamená, že všetky typy adaptačnej aktivity fyziologických systémov a celého organizmu sa vykonávajú prostredníctvom hierarchicky organizovaných dynamických asociácií, ktoré zahŕňajú jednotlivé prvky jedného alebo rôznych orgánov (fyziologické systémy).

Najdôležitejší príspevok k štúdiu princípov dynamickej systémovej organizácie adaptačných akcií organizmu urobil A. Ukhtomsky, ktorý predložil zásadu dominanty ako funkčného pracovného orgánu, ktorý určuje adekvátnu reakciu tela na vonkajšie vplyvy. Dominantné, podľa A.A. Ukhtomsky, je súhvezdím nervových centier spojených jednotou akcie, ktorých prvky môžu byť od seba topograficky dostatočne vzdialené a súčasne naladené na jeden pracovný rytmus. Pokiaľ ide o mechanizmus, ktorý je základom dominantného, ​​A.A. Ukhtomsky upozornil na skutočnosť, že normálna aktivita nie je založená na raz a navždy definitívnej a krok za krokom funkčnej statike rôznych ohniskov ako nosičov oddelených funkcií, ale na nepretržitej intercentrálnej dynamike excitácií na rôznych úrovniach: kortikálnej, subkortikálne, medulárne, spinálne. Zdôraznila sa teda plasticita, význam časopriestorového faktora v organizácii funkčných asociácií, poskytujúcich adaptačné reakcie organizmu. Myšlienky A.A. Ukhtomsky o funkčno-plastových systémoch organizačných činností bol vyvinutý v dielach N.A. Bernstein. Štúdium fyziológie pohybov a mechanizmov formovania motorickej zručnosti, N.A. Bernstein venoval pozornosť nielen koordinovanej práci nervových centier, ale aj javom vyskytujúcim sa na periférii tela - v pracovných bodoch. V roku 1935 mu to umožnilo sformulovať tvrdenie, že adaptačný účinok akcie je možné dosiahnuť iba vtedy, ak v centrálnej nervovej sústave existuje v nejakej kódovanej forme konečný výsledok - „model požadovanej budúcnosti“. V procese senzorickej korekcie pomocou spätných väzieb prichádzajúcich z pracovných orgánov je možné s týmto modelom porovnať informácie o už vykonanej činnosti.

N.A. Bernstein, pozícia k významu spätných väzieb pri dosahovaní adaptívnych reakcií mala zásadný význam pre pochopenie mechanizmov regulácie adaptívneho fungovania organizmu a organizácie správania.

Klasický koncept otvoreného reflexného oblúka ustúpil konceptu uzavretej regulačnej slučky. Veľmi dôležité ustanovenie vyvinuté N.A. Bernsteina, je vysoká plasticita ním zavedeného systému - možnosť dosiahnuť rovnaký výsledok v súlade s „modelom požadovanej budúcnosti“ s nejednoznačným spôsobom dosiahnutia tohto výsledku v závislosti od konkrétnych podmienok.

Rozvoj koncepcie funkčného systému ako kombinácie, ktorá poskytuje organizáciu adaptívnej reakcie, P.K. Anokhin považoval užitočný výsledok akcie za systémotvorný faktor vytvárajúci určitú usporiadanú interakciu jednotlivých prvkov systému. „Je to užitočný výsledok, ktorý predstavuje operatívny faktor, ktorý prispieva k tomu, že systém ... môže úplne reorganizovať usporiadanie svojich častí v priestore a čase, čo poskytuje adaptačný výsledok potrebný v tejto situácii“ (Anokhin).

Pozícia vyvinutá N.P. Bekhtereva a jej kolegovia o prítomnosti dvoch systémov spojení: tuhé (vrodené) a flexibilné, plastové. Posledne uvedené sú najdôležitejšie pre organizovanie dynamických funkčných asociácií a poskytovanie špecifických adaptívnych reakcií v skutočných podmienkach činnosti.

Jednou z hlavných charakteristík systémovej podpory adaptívnych reakcií je hierarchia ich organizácie (Wiener). Hierarchia spája princíp autonómie s princípom podriadenosti. Spolu s flexibilitou a spoľahlivosťou sa hierarchicky organizované systémy vyznačujú vysokou energetickou, štrukturálnou a informačnou účinnosťou. Oddelené úrovne môžu pozostávať z blokov, ktoré vykonávajú jednoduché špecializované operácie a prenášajú spracované informácie na vyššie úrovne systému, ktoré vykonávajú zložitejšie operácie a súčasne pôsobia na nižšie úrovne regulačným vplyvom.

Hierarchia organizácie založená na úzkej interakcii prvkov na rovnakej úrovni a na rôznych úrovniach systémov určuje vysokú stabilitu a dynamiku vykonávaných procesov.

V priebehu evolúcie je tvorba hierarchicky organizovaných systémov v ontogenéze spojená s postupnými komplikáciami a prekrývaním sa úrovní regulácie, ktoré zaisťujú zlepšenie adaptačných procesov (Vasilevskij). Dá sa predpokladať, že rovnaké vzorce sa odohrávajú v ontogenéze.

Je zrejmá dôležitosť systematického prístupu k štúdiu funkčných vlastností vyvíjajúceho sa organizmu, jeho schopnosti vytvárať optimálnu adaptačnú odpoveď pre každý vek, sebaregulácie, schopnosti aktívne vyhľadávať informácie, vytvárať plány a programy činnosti.

Vzory ontogenetického vývoja. Pojem vekovej normy

Formuloval A.N. Severtsov, princíp heterochronie vo vývoji orgánov a systémov, podrobne vyvinutý P.K. Anokhin v teórii systémovej genézy. Táto teória je založená na experimentálnych štúdiách ranej ontogenézy, ktoré odhalili postupné a nerovnomerné dozrievanie jednotlivých prvkov každej štruktúry alebo orgánu, ktoré sú konsolidované s prvkami iných orgánov zapojených do implementácie tejto funkcie, a integrovaním do jedného funkčný systém, implementujú princíp „minimálneho zabezpečenia“ integrálnej funkcie ... Rôzne funkčné systémy, v závislosti od ich dôležitosti pri poskytovaní životne dôležitých funkcií, dozrievajú v rôznych obdobiach postnatálneho života - to je heterochronia vývoja. Poskytuje vysokú adaptabilitu organizmu v každom štádiu ontogenézy, čo odráža spoľahlivosť fungovania biologických systémov. Spoľahlivosť fungovania biologických systémov podľa koncepcie A.A. Markosyan, je jedným zo všeobecných princípov individuálneho rozvoja. Vychádza z takých vlastností živého systému, ako je redundancia jeho prvkov, ich duplikácia a zameniteľnosť, rýchlosť návratu k relatívnej stálosti a dynamika jednotlivých článkov systému. Štúdie (Farber) ukázali, že v priebehu ontogenézy spoľahlivosť biologických systémov prechádza určitými fázami formovania a formovania. A ak je to v počiatočných fázach postnatálneho života zabezpečené rigidnou, geneticky podmienenou interakciou jednotlivých prvkov funkčného systému, ktorá zaisťuje implementáciu elementárnych reakcií na vonkajšie podnety a nevyhnutné životné funkcie (napríklad sanie), potom v priebehu vývoja plastové väzby, ktoré vytvárajú podmienky pre dynamickú selektívnu organizáciu komponentov systému. Na príklade formovania systému vnímania informácií bol vytvorený všeobecný vzorec zabezpečenia spoľahlivosti adaptačného fungovania systému. Existujú tri funkčne odlišné štádiá jeho organizácie: 1. stupeň (novorodenecké obdobie) - fungovanie najskoršieho zrenia bloku systému, ktoré poskytuje schopnosť reagovať podľa princípu „stimul -reakcia“; 2. etapa (prvé roky života) - zovšeobecnené rovnomerné zapojenie prvkov vyššej úrovne systému, spoľahlivosť systému je zabezpečená duplikáciou jeho prvkov; 3. etapa (pozorované od predškolského veku) - hierarchicky organizovaný viacúrovňový regulačný systém poskytuje možnosť špecializovaného zapojenia prvkov rôznych úrovní do spracovania informácií a organizácie aktivít. V priebehu ontogenézy, ako sa zlepšujú centrálne mechanizmy regulácie a kontroly, zvyšuje sa plasticita dynamickej interakcie prvkov systému; selektívne funkčné súhvezdia sa formujú v súlade s konkrétnou situáciou a úlohou, ktorú máte (Farber, Dubrovinskaya). To určuje zlepšenie adaptačných reakcií vyvíjajúceho sa organizmu v procese komplikovania jeho kontaktov s vonkajším prostredím a adaptívny charakter fungovania v každom štádiu ontogenézy.

Z vyššie uvedeného je zrejmé, že jednotlivé fázy vývoja sú charakterizované jednak znakmi morfofunkčnej zrelosti jednotlivých orgánov a systémov, jednak rozdielom v mechanizmoch, ktoré určujú špecifiká interakcie medzi organizmom a vonkajším prostredím.

Potreba špecifickej charakteristiky jednotlivých fáz vývoja, berúc do úvahy oba tieto faktory, vyvoláva otázku, čo treba považovať za vekovú normu pre každé z týchto štádií.

Veková norma bola dlho považovaná za súbor priemerných štatistických parametrov charakterizujúcich morfologické a funkčné charakteristiky organizmu. Táto myšlienka normy má korene v dobách, keď praktické potreby určovali potrebu identifikovať niektoré priemerné štandardy na identifikáciu vývojových odchýlok. V určitej fáze vývoja biológie a medicíny tento prístup nepochybne zohral progresívnu úlohu, pretože umožnil stanoviť priemerné štatistické parametre morfologických a funkčných charakteristík vyvíjajúceho sa organizmu; a dokonca vám teraz umožňuje vyriešiť množstvo praktických problémov (napríklad pri výpočte štandardov fyzického vývoja, prideľovaní vplyvu environmentálnych faktorov atď.). Takáto predstava vekovej normy, ktorá robí kvantitatívne hodnotenie morfofunkčnej zrelosti organizmu v rôznych fázach ontogenézy, však neodráža podstatu vekom podmienených transformácií, ktoré určujú adaptívny smer vývoja organizmu a jeho vzťah s vonkajším prostredím. Je celkom zrejmé, že ak kvalitatívna špecifickosť fungovania fyziologických systémov v určitých fázach vývoja zostane nezohľadnená, potom koncept vekovej normy stratí svoj obsah, prestane odrážať skutočné funkčné schopnosti organizmu v určitých vekových obdobiach .

Myšlienka adaptívnej povahy individuálneho vývoja viedla k potrebe zrevidovať koncept vekovej normy ako súboru priemerných morfologických a fyziologických parametrov. Bola vyjadrená pozícia, podľa ktorej by mala byť veková norma považovaná za biologické optimum fungovania živého systému poskytujúceho adaptívnu reakciu na faktory životného prostredia (Kozlov, Farber).

Periodizácia veku

Rozdiely v predstavách o kritériách vekovej normy sú tiež určené prístupmi k periodizácii vývoja veku. Jedným z najbežnejších je prístup hodnotiacej analýzy. morfologické znaky(rast, zmena zubov, prírastok hmotnosti atď.). Najúplnejšiu vekovú periodizáciu založenú na morfologických a antropologických charakteristikách navrhol V.V. Bunak, podľa ktorého zmeny veľkosti tela a súvisiace štrukturálne a funkčné znaky odrážajú transformácie telesného metabolizmu s vekom. Podľa tejto periodizácie sa v postnatálnej ontogenéze rozlišujú tieto obdobia: infantilné, pokrývajúce prvý rok života dieťaťa a zahŕňajúce počiatočný (1-3, 4-6 mesiacov), stredný (7-9 mesiacov) a konečný (10 -12 mesiacov) cykly; prvé detstvo (počiatočný cyklus 1–4 roky, konečný - 5–7 rokov); druhé detstvo (počiatočný cyklus: 8-10 rokov - chlapci, 8-9 rokov - dievčatá; konečný cyklus: 11-13 rokov - chlapci, 10-12 rokov - dievčatá); dospievajúci (14–17 rokov - chlapci, 13–16 rokov - dievčatá); mládež (18–21 rokov - chlapci, 17–20 rokov - dievčatá); obdobie dospelosti sa začína vo veku 21-22 rokov. Táto periodizácia je blízka tej, ktorá sa používa v pediatrickej praxi (Tur, Maslov); spolu s morfologickými faktormi zohľadňuje aj sociálne. Dojčenský vek podľa tejto periodizácie zodpovedá mladšiemu batoľaťu alebo dojčenskému veku; obdobie prvého detstva spája seniorský vek alebo vek batoľaťa a predškolský vek; obdobie druhého detstva zodpovedá veku základnej školy a dospievaniu staršiemu predškolskému veku. Túto klasifikáciu vekových období, ktorá odzrkadľuje existujúci systém výchovy a vzdelávania, však nemožno považovať za prijateľnú, pretože, ako je známe, otázka začiatku systematického vzdelávania ešte nebola vyriešená; hranica medzi predškolským a školským vekom si vyžaduje objasnenie a koncepty veku základných a vyšších škôl sú tiež dosť amorfné.

Podľa periodizácie veku, prijatej na špeciálnom sympóziu v roku 1965, sa v ľudskom životnom cykle až do dospelosti rozlišujú tieto obdobia: novorodenec (1-10 dní); vek prsníka (10 dní - 1 rok); rané detstvo (1-3 roky); prvé detstvo (4-7 rokov); druhé detstvo (8-12 rokov - chlapci, 8-11 rokov - dievčatá); dospievanie (13–16 rokov - chlapci, 12–15 rokov - dievčatá) a dospievanie (17–21 rokov - chlapci, 16–20 rokov - dievčatá) (Problém vekovej periodizácie osoby). Táto periodizácia sa trochu líši od tej, ktorú navrhol V.V. Bunak zvýraznením obdobia raného detstva, istého posunutia hraníc druhého detstva a dospievania. Problém periodizácie súvisiacej s vekom však nebol nakoniec vyriešený, predovšetkým preto, že všetky existujúce periodizácie, vrátane poslednej všeobecne akceptovanej, nie sú dostatočne fyziologicky podložené. Neberú do úvahy adaptívny charakter vývoja a mechanizmy, ktoré zaisťujú spoľahlivosť fungovania fyziologických systémov a celého organizmu v každom štádiu ontogenézy. To určuje potrebu vybrať najinformatívnejšie kritériá pre vekovú periodizáciu.

V procese individuálneho vývoja sa telo dieťaťa mení ako celok. Jeho štrukturálne, funkčné a adaptačné vlastnosti sú dôsledkom interakcie všetkých orgánov a systémov na rôznych úrovniach integrácie - od vnútrobunkových po medzisystémové. V súlade s tým je kľúčovou úlohou periodizácie súvisiacej s vekom potreba vziať do úvahy špecifické vlastnosti fungovania celého organizmu.

Jedným z pokusov o hľadanie integrálneho kritéria charakterizujúceho životnú aktivitu organizmu bolo posúdenie energetických schopností organizmu, ktoré navrhol Rubner, takzvané „pravidlo energetického povrchu“, ktoré odráža vzťah medzi úrovňou metabolizmu a energie a veľkosti povrchu tela. Tento indikátor, ktorý charakterizuje energetický potenciál tela, odráža činnosť fyziologických systémov spojených s metabolizmom: krvný obeh, dýchanie, trávenie, vylučovanie a endokrinný systém. Predpokladalo sa, že ontogenetické vlastnosti fungovania týchto systémov by sa mali riadiť „energetickým pravidlom povrchu“.

Vyššie uvedené teoretické ustanovenia o adaptačnej adaptívnej povahe vývoja však vyvolávajú dôvod domnievať sa, že veková periodizácia by sa nemala zakladať ani tak na kritériách odrážajúcich stacionárne črty života organizmu, ktoré už boli dosiahnuté v určitom okamihu dozrievania, pokiaľ ide o kritériá interakcie organizmu s prostredím.

I.A. Arshavsky. Podľa neho by mal byť základ pre vekovú periodizáciu založený na kritériách odrážajúcich špecifiká integrálneho fungovania organizmu. Preto sa navrhuje vedúca funkcia pridelená pre každú fázu vývoja.

V podrobnej štúdii I.A. Arshavsky a jeho spolupracovníci v ranom detstve v súlade s povahou výživy a charakteristikami motorických aktov identifikovali obdobia: novorodenecké, počas ktorých dochádza k kŕmeniu mledzivovým mliekom (8 dní), laktotrofickou formou výživy (5-6 mesiacov). ), laktotrofická forma výživy s doplnkovými potravinami a vznik postoja v stoji (7-12 mesiacov), vek batoľaťa (1-3 roky)-rozvoj pohybových aktov v prostredí (chôdza, beh). Je potrebné poznamenať, že I. Arshavsky prikladal mimoriadny význam motorickej aktivite ako vedúcemu faktoru vývoja. Po kritike „energetického pravidla povrchu“ I.A. Arshavsky formuloval koncept „energetického pravidla kostrových svalov“, podľa ktorého je intenzita vitálnej činnosti tela, dokonca aj na úrovni jednotlivých tkanív a orgánov, daná zvláštnosťami fungovania kostrových svalov, ktoré zaisťujú zvláštnosti interakcie medzi telom a prostredím v každej fáze vývoja.

Malo by sa však pamätať na to, že v procese ontogenézy sa zvyšuje aktívny prístup dieťaťa k environmentálnym faktorom a zvyšuje sa úloha vyšších častí centrálneho nervového systému pri poskytovaní adaptívnych reakcií na environmentálne faktory vrátane reakcií, ktoré sa realizujú prostredníctvom. motorická aktivita, zvyšuje sa.

Osobitnú úlohu v periodizácii súvisiacej s vekom preto získavajú kritériá odrážajúce úroveň vývoja a kvalitatívne zmeny v adaptačných mechanizmoch spojených so dozrievaním rôznych častí mozgu vrátane regulačných štruktúr centrálnej nervový systém ktoré určujú aktivitu všetkých fyziologických systémov a správanie dieťaťa.

Toto spája fyziologické a psychologické prístupy k problému periodizácie veku a vytvára základ pre rozvoj jednotného konceptu periodizácie vývoja dieťaťa. L.S. Vygotsky považoval za kritériá pre vekovú periodizáciu mentálne novotvary charakteristické pre konkrétne štádiá vývoja. Pokračovaním tohto riadku A.N. Leontiev a D.B. Elkonin pripisoval mimoriadny význam pri periodizácii veku „vedúcej aktivite“, ktorá určuje vznik mentálnych novotvarov. Súčasne bolo poznamenané, že vlastnosti mentálneho, ako aj fyziologického vývoja sú determinované tak vnútornými (morfofunkčnými) faktormi, ako aj vonkajšími podmienkami individuálneho vývoja.

Jedným z cieľov periodizácie súvisiacej s vekom je stanoviť hranice jednotlivých fáz vývoja v súlade s fyziologickými normami reakcie rastúceho organizmu na vplyv environmentálnych faktorov. Povaha reakcií tela na účinky vyvíjané najpriamejším spôsobom závisí od vekových charakteristík fungovania rôznych fyziologických systémov. Podľa S.M. Grombach, pri rozvíjaní problému periodizácie veku je potrebné vziať do úvahy stupeň zrelosti a funkčnej pripravenosti rôznych orgánov a systémov. Ak tieto alebo iné fyziologické systémy nevedú v určitom štádiu vývoja, môžu zaistiť optimálne fungovanie vedúceho systému v rôznych podmienkach prostredia, a preto úroveň zrelosti týchto fyziologických systémov nemôže ovplyvniť funkčné schopnosti celého organizmu. ako celok.

Na posúdenie toho, ktorý systém je v danej fáze vývoja vedúci a kde leží línia zmeny jedného vedúceho systému na iný, je potrebné posúdiť úroveň zrelosti a zvláštnosti fungovania rôznych orgánov a fyziologických systémov.

Periodizácia súvisiaca s vekom by preto mala byť založená na troch úrovniach štúdia fyziológie dieťaťa:

1 - intrasystém;

2 - medzisystém;

3 - celý organizmus v interakcii s prostredím.

Otázka periodizácie vývoja je neoddeliteľne spätá s výberom informačných kritérií, ktoré by mali byť základom. Tým sa vraciame k myšlienke vekovej normy. Môžeme plne súhlasiť s vyhlásením P.N. Vasilevského, že „sú optimálne spôsoby činnosti funkčných systémov tela nie priemerné hodnoty, ale neustálymi dynamickými procesmi prebiehajúcimi v čase v komplexnej sieti navzájom prispôsobených regulačných mechanizmov “. Existuje každý dôvod domnievať sa, že najinformatívnejšími kritériami sú transformácie súvisiace s vekom, ktoré charakterizujú stav fyziologických systémov v podmienkach činnosti, ktoré sú čo najbližšie k tým, s ktorými sa predmet výskumu - dieťa - stretáva vo svojom každodennom živote. život, tj ukazovatele odrážajúce skutočnú prispôsobivosť podmienkam životného prostredia a primeranosť reakcie na vonkajšie vplyvy.

Na základe konceptu systémovej organizácie adaptívnych reakcií je možné predpokladať, že za tieto ukazovatele by sa mali považovať predovšetkým tie, ktoré neodrážajú ani tak vyspelosť jednotlivých štruktúr, ako skôr možnosť a špecifiká ich interakcie s prostredím . To platí ako pre ukazovatele charakterizujúce vekovo súvisiace charakteristiky každého fyziologického systému oddelene, tak pre ukazovatele integrálneho fungovania organizmu. Všetko vyššie uvedené vyžaduje integrovaný prístup k analýze transformácií súvisiacich s vekom na intrasystémovej a medzisystémovej úrovni.

Nemenej dôležitá pri vývoji problémov vekovej periodizácie je otázka hraníc funkčne odlišných etáp. Inými slovami, fyziologicky podložená periodizácia by mala byť založená na identifikácii fáz „skutočného“ fyziologického veku.

Identifikácia funkčne odlišných fáz vývoja je možná iba vtedy, ak existujú údaje o vlastnostiach adaptívneho fungovania rôznych fyziologických systémov v rámci každého roka života dieťaťa.

Dlhodobé štúdie vykonávané na Ústave vývojovej fyziológie Ruskej akadémie vied umožnili zistiť, že napriek heterochronii vývoja orgánov a systémov boli v obdobiach považovaných za jediné identifikované kľúčové momenty, ktorými sú charakterizované výraznými kvalitatívnymi morfologickými a funkčnými transformáciami vedúcimi k adaptívnej reštrukturalizácii organizmu. V. predškolský vek to je vek od 3-4 do 5-6 rokov, na základnej škole-od 7-8 do 9-10 rokov. V dospievaní sa kvalitatívne zmeny v aktivite fyziologických systémov neobmedzujú na určitý pasový vek, ale na stupeň biologickej zrelosti (určité štádiá puberty - štádiá II - III).

Citlivé a kritické obdobia vývoja

Adaptívna povaha vývoja tela určuje potrebu vziať do úvahy pri vekovej periodizácii nielen vlastnosti morfofunkčného vývoja fyziologických systémov tela, ale aj ich špecifickú citlivosť na rôzne vonkajšie vplyvy. Fyziologické a psychologické štúdie ukázali, že citlivosť na vonkajšie vplyvy je v rôznych fázach ontogenézy selektívna. Toto tvorilo základ konceptu citlivé obdobia ako obdobia najväčšej citlivosti na environmentálne faktory.

Identifikácia a účtovanie citlivých období vo vývoji telesných funkcií je nepostrádateľnou podmienkou pre vytváranie priaznivých adekvátnych podmienok pre efektívne učenie a udržanie zdravia dieťaťa. Vysoká citlivosť určitých funkcií na vplyv environmentálnych faktorov by sa mala na jednej strane využívať na účinný cielený vplyv na tieto funkcie, ktoré prispievajú k ich postupnému rozvoju, a na druhej strane by sa mal kontrolovať vplyv negatívnych vonkajších faktorov , pretože môže viesť k narušeniu vývoja organizmu.

Je potrebné zdôrazniť, že ontogenetický vývoj kombinuje obdobia evolučného (postupného) morfofunkčného dozrievania a obdobia revolučných, kritických skokov vo vývoji, ktoré môžu byť spojené s vnútornými (biologickými) aj vonkajšími (sociálnymi) faktormi vývoja.

Dôležitou a vyžadujúcou osobitnou pozornosťou je otázka kritické obdobia vývoja ... V evolučnej biológii je obvyklé považovať fázu raného postnatálneho vývoja za kritické obdobie charakterizované intenzitou morfofunkčného dozrievania, keď v dôsledku absencie vplyvov prostredia nemusí byť funkcia vytvorená. Napríklad pri absencii určitých vizuálnych podnetov v ranej ontogenéze sa ich vnímanie ďalej nevytvára, to isté platí pre funkciu reči.

V procese ďalšieho vývoja môžu kritické obdobia nastať v dôsledku prudkej zmeny sociálnych a environmentálnych faktorov a ich interakcie s procesom vnútorného morfologického a funkčného vývoja. Takýmto obdobím je vek začiatku učenia sa, kedy ku kvalitatívnej reštrukturalizácii morfologického a funkčného dozrievania základných mozgových pochodov dochádza v období prudkej zmeny sociálnych podmienok.

Puberta- nástup puberty - charakterizované prudkým zvýšením aktivity centrálneho článku endokrinného systému (hypotalamus), čo vedie k prudkej zmene interakcie subkortikálnych štruktúr a mozgovej kôry, čo má za následok výrazný pokles v účinnosti centrálnych regulačných mechanizmov vrátane mechanizmov určujúcich dobrovoľnú reguláciu a samoreguláciu. Okrem toho sa zvyšujú sociálne požiadavky na mladistvých, zvyšuje sa ich sebaúcta.To vedie k rozporu medzi sociálnymi a psychologickými faktormi a funkčnými schopnosťami tela, čo môže mať za následok odchýlky v oblasti zdravia a nesprávnej úpravy správania.

Dá sa teda predpokladať, že kritické obdobia vývoja sú dôsledkom intenzívnej morfologickej a funkčnej transformácie hlavných fyziologických systémov a celého organizmu, ako aj špecifík stále komplexnejšej interakcie vnútorných (biologických) a sociálno-psychologických interakcií. faktory vývoja.

Pri zvažovaní otázok vekovej periodizácie je potrebné mať na pamäti, že hranice vývojových fáz sú veľmi podmienené. Závisia od konkrétnych etnických, klimatických, sociálnych a ďalších faktorov. „Skutočný“ fyziologický vek sa navyše často nezhoduje s kalendárnym (pasovým) vekom kvôli rozdielom v rýchlosti dozrievania a podmienkach pre rozvoj organizmov rôznych ľudí. Z toho vyplýva, že pri štúdiu funkčných a adaptačných schopností detí rôzneho veku je potrebné dbať na hodnotenie jednotlivých ukazovateľov zrelosti. Iba kombináciou vekového a individuálneho prístupu k štúdiu charakteristík fungovania dieťaťa je možné vyvinúť adekvátne hygienické a pedagogické opatrenia na zabezpečenie zachovania zdravia a postupného rozvoja tela a osobnosti dieťaťa.

Otázky a úlohy

1. Povedzte nám o systémovom princípe organizácie adaptívnej reakcie.

2. Aké sú vzorce ontogenetického vývoja? Aká je veková norma?

3. Čo je veková periodizácia?

4. Povedzte nám o citlivých a kritických obdobiach vývoja.

Kapitola 3. VŠEOBECNÝ PLÁN ŠTRUKTÚRY TELA DETA

Predtým, ako sa pustíme do štúdia najdôležitejších zákonitostí vývoja organizmu súvisiaceho s vekom, je potrebné pochopiť, čo je to organizmus, aké princípy stanovuje príroda vo svojej všeobecnej štruktúre a ako interaguje s okolitým svetom.

Pred takmer 300 rokmi sa dokázalo, že všetky živé veci pozostávajú z bunky... Ľudské telo sa tiež skladá z niekoľkých miliárd drobných buniek. Tieto bunky nie sú ani zďaleka rovnaké vo vzhľade, vo svojich vlastnostiach a funkciách. Bunky navzájom podobné sa spájajú textílie... V tele je mnoho typov tkanív, ale všetky patria iba do 4 typov: epiteliálne, spojivové, svalové a nervové. Epiteliálny tkanivá tvoria kožu a sliznice, mnoho vnútorných orgánov - pečeň, slezinu atď. V epiteliálnych tkanivách sú bunky umiestnené blízko seba. Pripája sa tkanivo má veľmi veľké medzibunkové priestory. Takto sú usporiadané kosti, chrupavky a krv sú usporiadané rovnakým spôsobom - to všetko sú odrody spojivového tkaniva. Svalnatý a Nervózny tkanivá sú excitabilné: sú schopné vnímať a viesť impulz excitácie. Navyše pre nervové tkanivo je to hlavná funkcia, zatiaľ čo svalové bunky sa môžu stále sťahovať a výrazne sa meniť vo veľkosti. Túto mechanickú prácu je možné preniesť do kostí alebo tekutín vo vnútri svalových vakov.

Tkaniny v rôznych kombináciách anatomické orgány... Každý orgán pozostáva z niekoľkých tkanív a takmer vždy spolu s hlavným funkčným tkanivom, ktoré určuje špecifickosť orgánu, existujú prvky nervového tkaniva, epitelu a spojivového tkaniva. Svalové tkanivo nemusí byť prítomné v orgáne (napríklad v obličkách, slezine atď.).

Anatomické orgány sa skladajú do anatomické a fyziologické systémy, ktoré spája jednota hlavnej funkcie, ktorú vykonávajú. Tak vzniká muskuloskeletálny, nervový, kožný, vylučovací, tráviaci, dýchací, kardiovaskulárny, reprodukčný, endokrinný systém a krv. Všetky tieto systémy dohromady tvoria organizmus osoba.

Základnou jednotkou života je bunka. Genetický aparát je koncentrovaný v bunke jadro, to znamená, že je lokalizovaný a chránený pred neočakávanými účinkami potenciálne agresívneho prostredia. Každá bunka je izolovaná od zvyšku sveta vďaka prítomnosti komplexne organizovanej škrupiny - membrány... Táto škrupina sa skladá z troch vrstiev chemicky a funkčne odlišných molekúl, ktoré pôsobia spoločne a poskytujú viacero funkcií: ochrannú, kontaktnú, citlivú, absorbujúcu a uvoľňujúcu. Hlavnou úlohou bunkovej membrány je organizovať tok hmoty z prostredia do bunky a z bunky von. Bunková membrána je základom všetkej vitálnej aktivity bunky, ktorá pri zničení membrány odumiera. Každá bunka potrebuje na svoju životne dôležitú činnosť jedlo a energiu - koniec koncov, fungovanie bunkovej membrány je do značnej miery spojené aj s výdajom energie. Na zorganizovanie toku energie bunkou sú v nej špeciálne organely, ktoré sú zodpovedné za výrobu energie - mitochondrie... Verí sa, že pred miliardami rokov boli mitochondrie nezávislými živými organizmami, ktoré sa v priebehu evolúcie naučili používať určité chemické procesy na výrobu energie. Potom vstúpili do symbiózy s inými jednobunkovými organizmami, ktoré vďaka tomuto spolužitiu získali spoľahlivý zdroj energie a predkovia mitochondrií - spoľahlivá ochrana a záruka reprodukcie.

Stavebnú funkciu v bunke vykonáva ribozómy- továrne na výrobu bielkovín na základe matríc skopírovaných z genetického materiálu uloženého v jadre. Pôsobením chemických podnetov jadro riadi všetky aspekty bunkového života. Prenos informácií do bunky je spôsobený skutočnosťou, že je naplnená rôsolovitou hmotou - cytoplazma, pri ktorom prebieha mnoho biochemických reakcií a látky, ktoré majú informačnú hodnotu, sú vďaka difúzii schopné ľahko preniknúť do najvzdialenejších kútov intracelulárneho priestoru.

Mnoho buniek má navyše jedno alebo druhé zariadenie na pohyb v okolitom priestore. To môže byť bičík(ako spermie), klky(ako v črevnom epiteli) alebo schopnosť transfúzie cytoplazmy vo forme pseudopodia(ako lymfocyty).

Najdôležitejšími štruktúrnymi prvkami bunky sú teda jej membrána (membrána), kontrolný orgán (jadro), systém zásobovania energiou (mitochondria), stavebný blok (ribozóm), hybná sila (mihalnice, pseudopodia alebo bičík) a vnútorné prostredie ( cytoplazma). Niektorí jednobunkové organizmy Majú tiež pôsobivú zvápenatenú kostru, ktorá ich chráni pred nepriateľmi a nehodami.

Prekvapivo, ľudské telo, ktoré pozostáva z mnohých miliárd buniek, má v skutočnosti rovnaké hlavné stavebné prvky. Človeka od okolitého prostredia oddeľuje koža. Má hybnú silu (svaly), kostru, ovládacie prvky (mozog a miechu a endokrinný systém), systém zásobovania energiou (dýchanie a krvný obeh), primárnu jednotku na spracovanie potravín (gastrointestinálny trakt), ako aj vnútorné prostredie. (krv, lymfa, medzibunková tekutina). Táto schéma nevyčerpáva všetky štrukturálne zložky ľudského tela, ale umožňuje nám dospieť k záveru, že akékoľvek živé stvorenie je postavené podľa zásadne jednotného plánu.

Mnohobunkový organizmus má samozrejme množstvo vlastností a zrejme aj výhod - inak by evolučný proces nebol zameraný na vznik mnohobunkových organizmov a svet by stále obývali výlučne tí, ktorých nazývame „prvoky“.

Hlavný konštruktívny rozdiel medzi jednobunkovým a mnohobunkovým organizmom je v tom, že orgány mnohobunkového organizmu sú postavené z miliónov jednotlivých buniek, ktoré sú podľa princípu podobnosti a funkčného vzťahu spojené do tkanív, zatiaľ čo organely jednobunkových buniek organizmus sú prvkami jednej bunky.

Aká je skutočná výhoda mnohobunkového organizmu? V schopnosti oddeľovať funkcie v priestore a čase, ako aj v špecializácii jednotlivých tkanivových a bunkových štruktúr vykonávať prísne načrtnuté funkcie. V skutočnosti sú tieto rozdiely podobné rozdielu medzi stredovekým samozásobiteľským poľnohospodárstvom a modernou priemyselnou výrobou. Bunka, ktorá je nezávislým organizmom, je nútená vyriešiť všetky problémy, s ktorými sa stretáva, na úkor svojich dostupných zdrojov. Mnohobunkový organizmus vyberie špeciálnu populáciu buniek alebo komplex takýchto populácií (tkanivo, orgán, funkčný systém) na riešenie každej z funkčných úloh, ktoré sú na riešenie tejto konkrétnej úlohy maximálne prispôsobené. Je zrejmé, že účinnosť riešenia problémov mnohobunkovým organizmom je oveľa vyššia. Presnejšie povedané, mnohobunkový organizmus má oveľa väčšiu šancu prispôsobiť sa širokému spektru situácií, ktorým musí čeliť. To znamená zásadný rozdiel medzi bunkou a mnohobunkovým organizmom v adaptačnej stratégii: prvý z nich reaguje na akýkoľvek vplyv prostredia holistickým a zovšeobecneným spôsobom, druhý je schopný prispôsobiť sa životným podmienkam tým, že reštrukturalizuje funkcie iba jednotlivca jeho zložky. časti - tkanivá a orgány.

Je dôležité zdôrazniť, že tkanivá mnohobunkových organizmov sú veľmi rozmanité a každé je najlepšie prispôsobené na vykonávanie malého počtu funkcií potrebných pre životnú činnosť a prispôsobenie celého organizmu. Bunky každého z tkanív sú zároveň schopné dokonale vykonávať iba jednu jedinú funkciu a celú škálu funkčných schopností tela zaisťuje rozmanitosť jeho buniek. Nervové bunky sú napríklad schopné generovať a viesť iba impulz excitácie, ale nevedia, ako zmeniť svoju veľkosť alebo ako zničiť toxické látky. Svalové bunky sú schopné viesť excitačný impulz rovnako ako nervové bunky, ale súčasne sa samy sťahujú, zaisťujú pohyb častí tela v priestore alebo menia napätie (tón) štruktúr pozostávajúcich z týchto buniek. Pečeňové bunky nie sú schopné viesť elektrické impulzy ani sa sťahovať - ​​ich biochemická sila však zaisťuje neutralizáciu veľkého počtu škodlivých a jedovatých molekúl, ktoré sa počas života tela dostávajú do krvného obehu. Bunky kostnej drene sú špeciálne navrhnuté na výrobu krvi a nemožno ich zamestnať ničím iným. Táto „deľba práce“ je charakteristickou vlastnosťou každého komplexne organizovaného systému; sociálne štruktúry fungujú podľa rovnakých pravidiel. Toto je potrebné vziať do úvahy pri predpovedaní výsledkov akejkoľvek reorganizácie: žiadny špecializovaný subsystém nie je schopný zmeniť povahu svojho fungovania, ak sa nezmení jeho vlastná štruktúra.

Vznik tkanív s kvalitatívnymi vlastnosťami v procese ontogenézy je relatívne pomalý proces a nedochádza k nemu v dôsledku skutočnosti, že existujúce bunky získavajú nové funkcie: takmer vždy nové funkcie poskytujú nové generácie bunkových štruktúr, ktoré sa tvoria pod ovládanie genetického aparátu a pod vplyvom vonkajších požiadaviek.alebo vnútorného prostredia.

Ontogenéza je úžasný jav, počas ktorého sa jednobunkový organizmus (zygota) mení na mnohobunkový, zachováva integritu a vitalitu vo všetkých fázach tejto pozoruhodnej transformácie a postupne zvyšuje rozmanitosť a spoľahlivosť vykonávaných funkcií.

Štrukturálno-funkčný a systémový prístupštudovať organizmus

Vedecká fyziológia sa narodila v ten istý deň ako anatómia - to sa stalo v polovici 17. storočia, keď veľký anglický lekár William Harvey dostal povolenie od cirkvi a kráľa a vykonal prvú pitvu po tisícročnej prestávke zločinca odsúdeného na smrť, aby mohol vedecky študovať vnútornú stavbu ľudského tela. Samozrejme, dokonca aj starovekí egyptskí kňazi, balzamovaní tiel svojich faraónov, dokonale poznali zariadenie Ľudské telo zvnútra - ale tieto znalosti neboli vedecké, boli empirické a navyše tajné: zverejnenie akýchkoľvek informácií o tom bolo považované za svätokrádež a bolo trestané smrťou. Veľký Aristoteles, učiteľ a mentor Alexandra Veľkého, ktorý žil 3 storočia pred naším letopočtom, mal veľmi vágnu predstavu o tom, ako telo funguje a ako funguje, aj keď bol encyklopedicky vzdelaný a zdá sa, že zdá sa, že všetko, čo je v Európe dôležité. civilizácia sa už vtedy nahromadila. Znateľnejší boli starovekí rímski lekári - učeníci a nasledovníci Galena (II. Storočie n. L.), Ktorí položili základ popisnej anatómie. Stredovekí arabskí lekári získali pre seba veľkú slávu, ale aj najväčší z nich - Ali Abu ibn Sina (v európskej transkripcii - Avicenna, XI. Storočie) - uzdravoval skôr ľudského ducha ako telo. A teraz W. Harvey, s veľkým počtom ľudí, robí prvú štúdiu o štruktúre ľudského tela v histórii európskej vedy. Harveyho však najviac zaujímalo, AKO TELO FUNGUJE. Ľudia už od pradávna vedeli, že každému z nás v hrudi bije srdce. Lekári vždy merali pulz a podľa jeho dynamiky hodnotili zdravotný stav a perspektívy boja proti rôznym chorobám. Doteraz je jednou z najdôležitejších diagnostických metód v známej a tajomnej tibetskej medicíne dlhodobé nepretržité monitorovanie pulzu pacienta: lekár sedí pri svojej posteli a drží mu ruku niekoľko hodín a potom pomenuje diagnózu a predpisuje liečbu. Každý to dobre poznal: srdce sa zastavilo - život sa zastavil. V tom čase tradičná galénska škola však nespájala pohyb krvi cievami s činnosťou srdca.

Ale pred Harveyho očami je srdce s hadičkami naplnenými krvou. A Harvey to chápe: srdce je len svalový vak, ktorý funguje ako pumpa, ktorá pumpuje krv do celého tela, pretože cievy sa roztrúsia po celom tele, ktoré sa pri pohybe od pumpy stávajú početnejšími a tenšími. Prostredníctvom rovnakých ciev sa krv vracia do srdca, robí plný obrat a nepretržite prúdi do všetkých orgánov, do každej bunky, pričom so sebou nesie živiny. O úlohe kyslíka nie je zatiaľ nič známe, nebol zistený hemoglobín, lekári nevedia nijako rozlíšiť bielkoviny, tuky a uhľohydráty - vo všeobecnosti sú znalosti z chémie a fyziky stále mimoriadne primitívne. Ale už sa začalo vyvíjať množstvo technológií, inžinierska myšlienka ľudstva vynašla mnoho zariadení, ktoré uľahčujú výrobu alebo vytvárajú úplne nové, dovtedy nevídané technické možnosti. Harveyovým súčasníkom je zrejmé: isté mechanizmy , ktorého štruktúrny základ tvoria jednotlivé orgány a každý orgán je navrhnutý tak, aby vykonával konkrétnu funkciu. Srdce je pumpa, ktorá pumpuje krv „žilami“, rovnako ako čerpadlá, ktoré dodávajú vodu z plochých jazier do kaštieľa na vyvýšenine a pre oko príjemných fontán. Pľúca sú kožušiny, ktorými sa pumpuje vzduch, ako to robia učni v kovárni, aby sa žehlička viac zahriala a uľahčilo sa kovanie. Svaly sú laná pripevnené k kostiam a ich napätie spôsobuje pohyb týchto kostí, čo zaisťuje pohyb celého tela - rovnako ako stavitelia pomocou kladkostrojov zdvíhajú obrovské kamene do horných poschodí rozostavaného chrámu.

Pre človeka je prirodzené vždy porovnávať nové javy, ktoré objavil, s už známymi, ktoré sa začali používať. Človek si vždy vytvára analógie, aby ľahšie porozumel, vysvetlil si podstatu toho, čo sa deje. Vysoká úroveň rozvoja mechaniky v dobe, keď Harvey vykonával svoj výskum, nevyhnutne viedla k mechanickej interpretácii mnohých objavov lekárov - stúpencov Harveyho. Tak sa zrodila štruktúrna a funkčná fyziológia so sloganom: jeden orgán - jedna funkcia.

Avšak s akumuláciou znalostí - a to do značnej miery záviselo od vývoja fyzických a chemické vedy, pretože sú to oni, kto poskytuje hlavné metódy vykonávania vedeckého výskumu vo fyziológii, bolo zrejmé, že mnohé orgány nevykonávajú jednu, ale niekoľko funkcií. Napríklad pľúca - poskytujú nielen výmenu plynov medzi krvou a životným prostredím, ale podieľajú sa aj na regulácii telesnej teploty. Koža, ktorá plní predovšetkým funkciu ochrany, je súčasne orgánom termoregulácie a orgánom vylučovania. Svaly sú schopné nielen aktivovať kostrové páky, ale tiež kvôli svojim kontrakciám zahriať krv, ktorá k nim prúdi, udržiavať homeostázu teploty. Príklady tohto druhu je možné citovať donekonečna. Polyfunkčnosť orgánov a fyziologických systémov sa stala obzvlášť evidentnou v neskorý XIX- začiatok XX storočia. Je zvláštne, že v technológiách sa súčasne objavili rôzne „univerzálne“ stroje a nástroje so širokou škálou schopností - niekedy na úkor jednoduchosti a spoľahlivosti. Je to ilustrácia skutočnosti, že technické myslenie ľudstva a úroveň vedeckého chápania organizácie procesov v živej prírode sa vyvíjajú v najbližšej vzájomnej interakcii.

Do polovice 30. rokov XX. vyšlo najavo, že ani koncept polyfunkčnosti orgánov a systémov už nie je schopný vysvetliť súlad telesných funkcií v procese adaptácie na meniace sa podmienky alebo v dynamike vývoja súvisiaceho s vekom. Začalo sa formovať nové chápanie významu procesov vyskytujúcich sa v živom organizme, z ktorých sa postupne formoval systematický prístup k štúdiu fyziologických procesov. Vynikajúci ruskí vedci - A.A. Ukhtomsky, N.A. Bernstein a P.K. Anokhin.

Najzásadnejším rozdielom medzi štrukturálno-funkčnými a systémovými prístupmi je pochopenie toho, čo je fyziologická funkcia. Pre štrukturálny a funkčný prístup charakteristické je chápanie fyziologickej funkcie ako druhu procesu vykonávaného určitým (špecifickým) súborom orgánov a tkanív, ktoré v priebehu fungovania menia svoju činnosť v súlade s vplyvom riadiacich štruktúr. V tejto interpretácii sú fyziologickými mechanizmami tie fyzické a chemické procesy, ktoré sú základom fyziologickej funkcie a zaisťujú spoľahlivosť jej výkonu. Fyziologický proces je objekt, ktorý je v centre pozornosti štrukturálno-funkčného prístupu.

Systémový prístup je založená na pojme účelnosti, to znamená, že funkcia v rámci systematického prístupu je chápaná ako proces dosiahnutia určitého cieľa, výsledku. V rôznych fázach tohto procesu sa potreba zapojenia určitých štruktúr môže dosť výrazne meniť, preto je konštelácia (zloženie a povaha interakcie prvkov) funkčného systému veľmi mobilná a zodpovedá konkrétnej úlohe, ktorá sa rieši v súčasnej chvíli. Prítomnosť cieľa predpokladá, že existuje určitý model stavu systému pred a po dosiahnutí tohto cieľa, akčný program, a existuje aj mechanizmus spätnej väzby, ktorý umožňuje systému ovládať svoj aktuálny stav (medzivýsledok) v porovnanie s modelovaným a na základe toho vykonať úpravy akčného programu s cieľom dosiahnuť konečný výsledok.

Z hľadiska štrukturálno-funkčného prístupu prostredie funguje ako zdroj stimulov pre určité fyziologické reakcie. Vznikol podnet - v reakcii vznikla reakcia, ktorá buď zmizne, keď si na podnet zvyknete, alebo sa zastaví, keď podnet prestane pôsobiť. V tomto zmysle štrukturálno-funkčný prístup považuje organizmus za uzavretý systém, ktorý má iba určité kanály výmeny informácií s okolím.

Systémový prístup vníma telo ako otvorený systém, ktorého objektívnu funkciu je možné umiestniť tak do jeho vnútra, ako aj mimo neho. V súlade s týmto pohľadom telo reaguje na vplyvy vonkajší svet ako celok reštrukturalizáciu stratégie a taktiky tejto reakcie v závislosti od dosiahnutých výsledkov zakaždým takým spôsobom, aby sa buď rýchlejšie alebo spoľahlivejšie dosiahli modelové cieľové výsledky. Z tohto pohľadu reakcia na vonkajší podnet zmizne, keď sa realizuje cieľová funkcia vytvorená pod jeho vplyvom. Podnet môže pokračovať v pôsobení, alebo naopak môže prestať pôsobiť dlho pred dokončením funkčných prestavieb, ale akonáhle sa začnú, tieto prestavby musia prejsť celou naprogramovanou cestou a reakcia sa skončí iba vtedy, keď mechanizmy spätnej väzby prinesú informácie o úplnej rovnováhe organizmu s prostredím na novej úrovni funkčnej aktivity. Jednoduchá a jasná ilustrácia tejto polohy môže byť reakciou na akúkoľvek fyzickú aktivitu: na jej splnenie sa aktivujú svalové kontrakcie, ktoré si vyžadujú zodpovedajúcu aktiváciu krvného obehu a dýchania, a aj keď je záťaž už dokončená, fyziologické funkcie si stále zachovávajú ich zvýšená aktivita už pomerne dlho, pretože poskytujú vyrovnanie metabolických stavov a normalizáciu homeostatických parametrov. Funkčný systém, ktorý zaisťuje výkon fyzických cvičení, zahŕňa nielen svaly a nervové štruktúry, ktoré dodávajú svalom poriadok, ale aj obehový systém, dýchací systém, endokrinné žľazy a mnoho ďalších tkanív a orgánov zapojených do tohto procesu spojeného s vážne zmeny vnútorného prostredia tela.

Štrukturálno-funkčný pohľad na podstatu fyziologických procesov odrážal deterministický, mechanicko-materialistický prístup, ktorý bol charakteristický pre všetky prírodné vedy v 19. a na začiatku 20. storočia. Za vrchol jeho vývoja možno pravdepodobne považovať teóriu podmienených reflexov podľa I.P. Pavlov, pomocou ktorého sa veľký ruský fyziológ pokúsil porozumieť mechanizmom mozgovej aktivity rovnakými metódami, pomocou ktorých úspešne skúmal mechanizmy sekrécie žalúdka.

Systémový prístup zaujíma stochastické, pravdepodobnostné polohy a neodmieta teleologické (účelné) prístupy charakteristické pre rozvoj fyziky a iných prírodných vied v druhej polovici 20. storočia. Vyššie už bolo povedané, že fyziológovia súčasne s matematikmi prišli sformulovať najobecnejšie kybernetické zákony, ktorými sa riadia všetky živé bytosti, práve v rámci tohto prístupu. Rovnako dôležité pre pochopenie fyziologických procesov na modernej úrovni sú koncepty termodynamiky otvorených systémov, ktorých vývoj je spojený s menami prominentných fyzikov 20. storočia. Ilya Prigogine, von Bertalanffy a ďalší.

Telo ako celý systém

Moderné chápanie komplexných samoorganizujúcich sa systémov zahŕňa myšlienku, že sú v nich jasne definované kanály a metódy prenosu informácií. V tomto zmysle je živý organizmus celkom typickým samoorganizujúcim sa systémom.

Telo prijíma informácie o stave okolitého sveta a vnútorného prostredia pomocou senzorov-receptorov pomocou rôznych fyzikálnych a chemických princípov návrhu. Pre človeka sú teda najdôležitejšie vizuálne informácie, ktoré dostávame pomocou našich opticko -chemických senzorov - očí, ktoré sú súčasne komplexným optickým zariadením s originálnym a presným navádzacím systémom (adaptácia a akomodácia). ako fyzikálno -chemický prevodník energie fotónov na elektrický impulz zrakových nervov. Akustické informácie k nám prichádzajú prostredníctvom bizarného a jemne vyladeného sluchového mechanizmu, ktorý transformuje mechanická energia vibrácie vzduchu na elektrické impulzy sluchového nervu. Tepelné senzory, dotykové (hmatové), gravitačné (zmysel pre rovnováhu), sú nemenej rafinovane usporiadané. Evolučne najstarší sú čuchové a chuťové receptory, ktoré majú obrovskú selektívnu citlivosť na určité molekuly. Všetky tieto informácie o stave vonkajšieho prostredia a jeho zmenách vstupujú do centrálneho nervového systému, ktorý plní niekoľko rolí súčasne - databáza a znalosti, expertný systém, centrálny procesor, ako aj funkcie operačnej a dlhodobej pamäte. . Prúdia tam aj informácie z receptorov umiestnených vo vnútri nášho tela a prenášajúce informácie o stave biochemických procesov, o strese v práci určitých fyziologických systémov, o skutočných potrebách jednotlivých skupín buniek a tkanív tela. Existujú predovšetkým snímače tlaku, obsahu oxidu uhličitého a kyslíka, kyslosti rôznych biologických tekutín, napätia jednotlivých svalov a mnoho ďalších. Informácie zo všetkých týchto receptorov sú tiež smerované do centra. Triedenie informácií pochádzajúcich z periférie začína už vo fáze ich príjmu - nervové zakončenia rôznych receptorov sa napokon dostávajú do centrálneho nervového systému na rôznych úrovniach, a preto informácie vstupujú do rôznych častí centrálneho nervového systému. Napriek tomu je všetko možné použiť v rozhodovacom procese.

Rozhodnutie je potrebné prijať vtedy, ak sa situácia z nejakého dôvodu zmenila a vyžaduje primerané reakcie na úrovni systému. Človek je napríklad hladný - to hlásia do „centra“ senzory, ktoré registrujú zvýšenie sekrécie žalúdočnej šťavy nalačno a peristaltiku gastrointestinálneho traktu, ako aj senzory, ktoré registrujú pokles hladiny glukózy v krvi. V reakcii na to sa reflexne zvyšuje peristaltika gastrointestinálneho traktu a zvyšuje sa sekrécia žalúdočnej šťavy. Žalúdok je pripravený na nové jedlo. Optické senzory vám zároveň umožňujú vidieť jedlo na stole a porovnanie týchto snímok s modelmi uloženými v databáze dlhodobej pamäte naznačuje, že existuje príležitosť dokonale uspokojiť hlad a zároveň si vychutnať vzhľad a chuť. spotrebovaných potravín. V tomto prípade centrálny nervový systém vydá príkaz výkonným (efektorovým) orgánom, aby urobili potrebné opatrenia, ktoré v konečnom dôsledku povedú k nasýteniu a odstráneniu pôvodnej príčiny všetkých týchto udalostí. Cieľom systému je teda odstrániť činnosť spôsobenú rušením. Tento cieľ je v tomto prípade dosiahnutý relatívne ľahko: stačí sa natiahnuť k stolu, vziať tam ležiace výrobky a zjesť ich. Je však zrejmé, že podľa tej istej schémy je možné zostaviť ľubovoľne zložitý scenár akcií.

Hlad, láska, rodinné hodnoty, priateľstvo, úkryt, sebapotvrdenie, túžba po nových veciach a láska po kráse - tento krátky zoznam takmer vyčerpáva motívy činu. Niekedy sú zarastení obrovským počtom prichádzajúcich psychologických a sociálnych ťažkostí, navzájom úzko prepojených, ale vo svojej najzákladnejšej forme zostávajú rovnakí a nútia človeka vykonávať akcie, či už v čase Apuleia, Shakespeara alebo v našich časoch. čas.

Konať - a čo to znamená z hľadiska systémy? To znamená, že centrálny procesor, ktorý sa riadi programom, ktorý je v ňom uvedený, berúc do úvahy všetky možné okolnosti, urobí rozhodnutie, to znamená, že zostaví model požadovanej budúcnosti a vyvinie algoritmus na dosiahnutie tejto budúcnosti. Na základe tohto algoritmu sú dané rozkazy jednotlivým efektorovým (výkonným) štruktúram, navyše takmer vždy v ich zložení sú svaly a v procese plnenia poriadku centra je pohyb tela alebo jeho častí v priestor sa realizuje.

Akonáhle je pohyb vykonaný, znamená to, že v gravitačnom poli Zeme sa vykonáva fyzická práca a v dôsledku toho sa spotrebúva energia. Samozrejme, práca senzorov a procesora tiež vyžaduje energiu, ale tok energie sa mnohonásobne zvýši, keď sa aktivujú svalové kontrakcie. Systém sa preto musí starať o adekvátny prísun energie, na čo je potrebné zvýšiť aktivitu krvného obehu, dýchania a niektorých ďalších funkcií, ako aj zmobilizovať dostupné zásoby živín.

Akékoľvek zvýšenie metabolickej aktivity má za následok porušenie stálosti vnútorného prostredia. To znamená, že by sa mali aktivovať fyziologické mechanizmy na udržanie homeostázy, ktoré mimochodom tiež na svoju činnosť potrebujú značné množstvo energie.

Organizmus ako komplexne organizovaný systém nemá jeden, ale niekoľko regulačných okruhov. Nervový systém je pravdepodobne hlavným, ale zďaleka jediným regulačným mechanizmom. Veľmi dôležitá úloha vykonávajú sa endokrinné orgány - endokrinné žľazy, ktoré chemicky regulujú činnosť takmer všetkých orgánov a tkanív. Každá bunka tela má navyše svoj vlastný vnútorný samoregulačný systém.

Je potrebné zdôrazniť, že organizmus je otvorený systém nielen z termodynamického hľadiska, to znamená, že si s okolím vymieňa nielen energiu, ale aj hmotu a informácie. Látku konzumujeme predovšetkým vo forme kyslíka, jedla a vody a vylučujeme ju vo forme oxidu uhličitého, výkalov a potu. Čo sa týka informácií, každá osoba je zdrojom vizuálnych (gestá, držanie tela, pohyby), akustických (reč, hluk z pohybu), hmatových (dotykových) a chemických (početných pachov, ktoré naše domáce zvieratá dokonale rozlišujú) informácií.

Ďalšou dôležitou vlastnosťou systému je konečnosť jeho veľkosti. Telo nie je rozmazané po okolí, ale má určitý tvar a je kompaktné. Telo je obklopené škrupinou, hranicou, ktorá oddeľuje vnútorné prostredie od vonkajšieho. Koža, ktorá hrá túto úlohu v ľudskom tele, je dôležitý prvok jeho dizajn, pretože je v ňom sústredených mnoho senzorov, ktoré prenášajú informácie o stave vonkajšieho sveta, ako aj kanály na odstraňovanie metabolických produktov a informačných molekúl z tela. Prítomnosť jasne vymedzených hraníc premieňa človeka na jednotlivca, ktorý cíti oddelenie od okolitého sveta, svoju jedinečnosť a originalitu. Ide o psychologický efekt, ktorý vzniká na základe anatomickej a fyziologickej stavby tela.

Hlavné štrukturálne a funkčné bloky, ktoré tvoria telo

K hlavným štrukturálnym a funkčným blokom, ktoré tvoria telo, možno teda priradiť nasledujúce (každý blok obsahuje niekoľko anatomických štruktúr s mnohými funkciami):

senzory (receptory) prenášajúce informácie o stave vonkajšieho a vnútorného prostredia;

centrálny procesor a riadiaca jednotka vrátane nervovej a humorálnej regulácie;

efektorové orgány (predovšetkým muskuloskeletálny systém), zabezpečujúce vykonávanie príkazov „centra“;

energetický blok, ktorý dodáva efektoru a všetkým ostatným štruktúrnym komponentom potrebný substrát a energiu;

homeostatický blok, ktorý udržiava parametre vnútorného prostredia na úrovni potrebnej pre život;

škrupina, ktorá vykonáva funkcie hraničného pásma, prieskumu, ochrany a všetkých typov výmeny s prostredím.

..

Veková fyziológia

časť fyziológie ľudí a zvierat, ktorá študuje zákony vzniku a vývoja fyziologických funkcií tela počas ontogenézy - od oplodnenia vajíčka do konca života. V. f. stanovuje vlastnosti fungovania tela, jeho systémov, orgánov a tkanív v rôznych vekových fázach. Životný cyklus všetkých zvierat a ľudí pozostáva z určitých fáz alebo období. Vývoj cicavcov teda prebieha v nasledujúcich obdobiach: vnútromaternicové (vrátane fáz embryonálneho a placentárneho vývoja), novorodenec, mlieko, puberta, zrelosť a starnutie.

Pre ľudí bola navrhnutá nasledujúca veková periodizácia (Moskva, 1967): 1. Novorodenec (od 1 do 10 dní). 2. Vek prsníka (od 10 dní do 1 roka). 3. Detstvo: a) rané (1-3 roky), b) prvé (4-7 rokov), c) druhé (8-12 roční chlapci, 8-11 ročné dievčatá). 4. Dospievanie (13-16 roční chlapci, 12-15 ročné dievčatá). 5. Dospievanie (17-21 roční chlapci, 16-20 ročné dievčatá). 6. Vek v dospelosti: 1. obdobie (muži 22-35 rokov, ženy 21-35 rokov); 2. obdobie (36-60 roční muži, 36-55 roční ženy). 7. Starší vek (61-74 rokov u mužov, 56-74 rokov u žien). 8. Senilný vek (75-90 rokov). 9. Dlhodobé pečene (90 rokov a viac).

Na dôležitosť štúdia fyziologických procesov z ontogenetického hľadiska poukázal I. M. Sechenov (1878). Prvé údaje o funkciách nervového systému v počiatočných štádiách ontogenézy boli získané v laboratóriách I.R. Tarkhanov (1879) a V.M. Bekhterev (1886). Výskum na V. f. sa uskutočnili aj v iných krajinách. Nemecký fyziológ W. Preyer (1885) študoval krvný obeh, dýchanie a ďalšie funkcie vyvíjajúcich sa cicavcov, vtákov a obojživelníkov; Český biológ E. Babak študoval ontogenézu obojživelníkov (1909). Publikácia knihy NP Gundobina „Zvláštnosti detstva“ (1906) znamenala začiatok systematického skúmania morfológie a fyziológie vyvíjajúceho sa ľudského tela. Pracuje na V. f. získal veľký rozsah v druhej štvrtine 20. storočia, hlavne v ZSSR. Boli odhalené štrukturálne a funkčné vlastnosti vývoja jednotlivých orgánov a ich systémov súvisiacich s vekom: vyššia nervová aktivita (L.A. Orbeli, N.I. Krasnogorsky, A.G. Ivanov-Smolensky, A.A. Volokhov, N.I. Kasatkin, M. M. Koltsova, AN Kabanov) , mozgová kôra, subkortikálne formácie a ich vzťahy (PK Anokhin, IA Arshavsky, E. Sh. Airapetyants, AA Markosyan, AA Volokhov a ďalší), muskuloskeletálny systém (V.G. Shtefko, V.S.Farfel, L.K.Semenova), kardiovaskulárneho systému a dýchanie (F. I. Valker, V. I. Puzik, N. V. Lauer, I. A. Arshavsky, V. V. Frolkis), krvné systémy (A. F. Tur, A. A. Markosyan). Úspešne sa rozvíjajú problémy neurofyziológie a endokrinológie súvisiace s vekom, zmeny metabolizmu a energie súvisiace s vekom, bunkové a subcelulárne procesy, ako aj zrýchlenie (pozri Zrýchlenie) - urýchlenie vývoja ľudského tela.

Vytvorili sa koncepcie ontogenézy a starnutia: A. A. Bogomolets - o úlohe fyziologického systému spojivového tkaniva; A.V. Nagorny - o hodnote intenzity samoobnovy bielkovín (krivka rozpadu); PK Anokhina - o systémovej genéze, to znamená o dozrievaní v ontogenéze určitých funkčných systémov, ktoré poskytujú jednu alebo inú adaptívnu reakciu; IA Arshavsky - o význame motorickej aktivity pre vývoj organizmu (energetické pravidlo kostrových svalov); AA Markosyan - o spoľahlivosti biologického systému, ktorý zaisťuje vývoj a existenciu organizmu v meniacich sa podmienkach prostredia.

V štúdiách na V. f. používajú metódy používané vo fyziológii, ako aj porovnávaciu metódu, to znamená porovnanie fungovania určitých systémov v rôznom veku, vrátane starších a senilných. V. f. úzko súvisí s príbuznými vedami - morfológia, biochémia, biofyzika, antropológia. Je to vedecký a teoretický základ takých odborov medicíny, akými sú pediatria, hygiena detí a mladistvých, gerontológia, geriatria, ako aj pedagogika, psychológia, telesná výchova atď. Preto sa VF aktívne rozvíja v systéme inštitúcií súvisiacich s ochrana zdravia detí, ktoré sa v ZSSR organizujú od roku 1918, a v sústave fyziologických ústavov a laboratórií Akadémie vied ZSSR, Akadémie pedagogických vied ZSSR, Akadémie lekárskych vied ZSSR a ďalších. zavedený ako povinný predmet na všetkých fakultách učiteľské ústavy... Pri koordinácii výskumu na V. f. dôležitú úlohu zohrávajú konferencie o morfológii veku, fyziológii a biochémii, ktoré zvolal Ústav fyziológie veku Akadémie pedagogických vied ZSSR. 9. konferencia (Moskva, apríl 1969) spojila prácu 247 vedeckých a vzdelávacích inštitúcií Sovietskeho zväzu.

Lit.: Kasatkin N.I., Early podmienené reflexy v ľudskej ontogenéze, M., 1948; Krasnogorskiy NI, Práce na štúdii o vyššej nervovej aktivite človeka a zvierat, t. 1, M., 1954; Parkhon KI, Veková biológia, Bukurešť, 1959; Peiper A., ​​Vlastnosti činnosti mozgu dieťaťa, trans. z toho., L., 1962; Nagorny A. V., Bulankin I. N., Nikitin V. N., Problém starnutia a dlhovekosti, M., 1963; Eseje o fyziológii plodu a novorodenca, ed. V.I.Bodyazhina, M., 1966; Arshavsky I. A., Eseje o fyziológii veku, M., 1967; Koltsova MM, Generalizácia ako funkcia mozgu, L., 1967; Chebotarev DF, Frolkis VV, Kardiovaskulárny systém počas starnutia, L., 1967; Volokhov AA, Eseje o fyziológii nervového systému v ranej ontogenéze, L., 1968; Ontogenéza systému zrážania krvi, ed. A.A. Markosyan, L., 1968; Farber DA, Funkčné dozrievanie mozgu v ranej ontogenéze, M., 1969; Základy morfológie a fyziológie organizmu detí a mladistvých, ed. A.A. Markosyan, M., 1969.

A. A. Markosyan.

Veľký Sovietska encyklopédia... - M.: Sovietska encyklopédia. 1969-1978 .

Pozrite sa, čo je „veková fyziológia“ v iných slovníkoch:

Veková fyziológia- veda, ktorá študuje charakteristiky vitálnej aktivity organizmu v rôznych fázach ontogenézy. Úlohy VF: štúdium zvláštností fungovania rôznych orgánov, systémov a organizmu ako celku; identifikácia exogénnych a endogénnych faktorov, ktoré určujú ... ... Pedagogický terminologický slovník

VEKOVÁ FYZIOLÓGIA- časť fyziológie, ktorá študuje vzorce formovania a zmeny súvisiace s vekom vo funkciách integrálneho organizmu, jeho orgánov a systémov v procese ontogenézy (od oplodnenia vajíčka po ukončenie individuálnej existencie). Životný cyklus… …

- (z gréckeho phýsis - príroda a ... Logia) zvierat a ľudí, náuka o životnej činnosti organizmov, ich jednotlivých systémov, orgánov a tkanív a regulácii fyziologických funkcií. F. tiež študuje vzorce interakcie živých organizmov s ...

FYZIOLÓGIA ZVIERAT- (z gréckeho phýsis - príroda a lógos - doktrína), veda, ktorá študuje procesy vitálnej činnosti orgánov, orgánových systémov a celého organizmu v jeho vzťahu k životnému prostrediu. F. f. rozdelené na všeobecné, súkromné ​​(špeciálne), ... ... Veterinárny encyklopedický slovník

Fyziológia- (fyziológia, z gréckeho physis príroda + logos doktrína, veda, slovo) je biologická veda, ktorá študuje funkcie integrálneho organizmu, jeho súčiastky, vznik, mechanizmy a zákony života, prepojenie s prostredím; rozlišovať F. ... ... Glosár pojmov z fyziológie hospodárskych zvierat

Časť F., štúdium charakteristík života súvisiacich s vekom, vzorcov formovania a zániku telesných funkcií ... Komplexný lekársky slovník

VEKOVÁ FYZIOLÓGIA- časť fyziológie, ktorá študuje zákony fungovania tela v rôznych vekových obdobiach (v ontogenéze) ... Psychomotor: slovník-odkaz

Zvieratá, časť fyziológie (pozri fyziológia) zvierat, ktorá študuje porovnaním znakov fyziologických funkcií u rôznych predstaviteľov sveta zvierat. Spolu s fyziológiou veku (pozri fyziológiu veku) a ekologickými ... ... Veľká sovietska encyklopédia

I Medicína Systém medicíny vedecké poznatky a praktické činnosti, ktorých cieľom je posilnenie a udržanie zdravia, predĺženie života ľudí, prevencia a liečba ľudských chorôb. Na splnenie týchto úloh M. študuje štruktúru a ... ... Lekárska encyklopédia

AHATOMO-FYZIOLOGICKÉ CHARAKTERISTIKY DETÍ- vekové vlastnosti štruktúry, funkcie detí. organizmus, ich transformácia v procese individuálneho vývoja. Vedomosti a účtovníctvo A. f. O. sú nevyhnutné pre správne nastavenie školenia a vzdelávania detí rôzneho veku. Vek detí je obvykle ... ... Ruská pedagogická encyklopédia

Aktuálna strana: 1 (kniha má celkom 12 strán) [dostupná pasáž na čítanie: 8 strán]

Jurij Savchenkov, Olga Soldatova, Sergej Shilov
Veková fyziológia (fyziologické charakteristiky detí a mladistvých). Učebnica pre univerzity

Recenzenti:

Kovalevsky V.A. , Doktor lekárskych vied, profesor, vedúci Katedry detskej psychológie, Krasnojarský štát pedagogická univerzita ich. V. P. Astafieva,

Manchuk V.T. , MD, PhD, zodpovedajúci člen RAMS, profesor Katedry poliklinickej pediatrie, KrasSMU, riaditeľ Výskumného ústavu medicínskych problémov severu sibírskej pobočky RAMS

© LLC „Humanitárne publikačné centrum VLADOS“, 2013

Úvod

Detský organizmus je mimoriadne komplexný a zároveň veľmi zraniteľný socio-biologický systém. V detstve sú položené základy zdravia budúceho dospelého. Primerané hodnotenie fyzického vývoja dieťaťa je možné len vtedy, ak sa vezmú do úvahy zodpovedajúce vlastnosti vekové obdobie, porovnaním životne dôležitých ukazovateľov aktivity tohto dieťaťa s normami jeho vekovej skupiny.

Veková fyziológia študuje funkčné charakteristiky individuálneho vývoja organizmu počas celého života. Na základe údajov tejto vedy sa vyvíjajú metódy vyučovania, výchovy a ochrany zdravia detí. Ak metódy výchovy a vyučovania nezodpovedajú schopnostiam tela v žiadnom štádiu vývoja, odporúčania môžu byť neúčinné, spôsobiť negatívny postoj dieťaťa k učeniu a dokonca vyvolať rôzne choroby.

Ako dieťa rastie a vyvíja sa, takmer všetky fyziologické parametre prechádzajú významnými zmenami: menia sa krvné parametre, činnosť kardiovaskulárneho systému, dýchanie, trávenie atď. Na posúdenie vývoja je potrebná znalosť rôznych fyziologických parametrov charakteristických pre každé vekové obdobie. zdravého dieťaťa.

V navrhovanej publikácii sú vlastnosti vekovej dynamiky hlavných fyziologických parametrov zdravých detí všetkých vekových skupín zhrnuté a klasifikované podľa systémov.

Príručka o vývojovej fyziológii je doplnkovým vzdelávacím materiálom o fyziologických charakteristikách detí rôzneho veku, ktorý je potrebný na asimiláciu študentmi, ktorí študujú na vysokých a stredných odborných školách pedagogického zamerania a sú už oboznámení so všeobecným kurzom fyziológie a anatómie človeka.

V každej časti knihy je uvedený stručný opis hlavných smerov ontogenézy ukazovateľov konkrétneho fyziologického systému. V tejto verzii príručky sú výrazne rozšírené sekcie „Vekové charakteristiky vyššej nervovej činnosti a mentálnych funkcií“, „Vekové charakteristiky endokrinných funkcií“, „Vekové charakteristiky termoregulácie a metabolizmu“.

Táto kniha obsahuje popisy mnohých fyziologických a biochemických parametrov a bude užitočná v praktická práca nielen budúci učitelia, defektológovia, detskí psychológovia, ale aj budúci pediatri, ako aj už pracujúci mladí špecialisti a študenti stredných škôl, ktorí si chcú doplniť znalosti o fyziologických vlastnostiach detského tela.

Kapitola 1
Periodizácia veku

Zákonitosti rastu a vývoja detského tela. Vekové obdobia vývoja dieťaťa

Dieťa nie je miniatúrnym dospelým, ale organizmom, relatívne dokonalým pre každý vek, s vlastnými morfologickými a funkčnými vlastnosťami, pre ktoré je dynamika ich priebehu od narodenia do puberty prirodzená.

Detský organizmus je mimoriadne komplexný a zároveň veľmi zraniteľný socio-biologický systém. V detstve sú položené základy zdravia budúceho dospelého. Adekvátne hodnotenie fyzického vývoja dieťaťa je možné len vtedy, ak sa vezmú do úvahy charakteristiky zodpovedajúceho vekového obdobia a porovnajú sa ukazovatele životne dôležitej aktivity konkrétneho dieťaťa so štandardmi jeho vekovej skupiny.

Rast a vývoj sa často používajú ako identické koncepty. Medzitým je ich biologická povaha (mechanizmus a dôsledky) odlišná.

Vývoj je proces kvantitatívnych a kvalitatívnych zmien v ľudskom tele sprevádzaný zvýšením úrovne jeho zložitosti. Vývoj zahŕňa tri hlavné vzájomne súvisiace faktory: rast, diferenciáciu orgánov a tkanív a morfogenézu.

Rast je kvantitatívny proces charakterizovaný nárastom telesnej hmotnosti v dôsledku zmien v počte buniek a ich veľkosti.

Diferenciácia je vznik špecializovaných štruktúr novej kvality z menej špecializovaných progenitorových buniek. Napríklad nervová bunka, ktorá je súčasťou nervovej trubice embrya (embrya), môže potenciálne vykonávať akúkoľvek nervovú funkciu. Ak sa neurón migrujúci do vizuálnej oblasti mozgu transplantuje do oblasti zodpovednej za sluch, nezmení sa to na zrakový, ale na sluchový neurón.

Formácia je získavanie vlastných foriem organizmom. Napríklad ušnica dostane do 12 rokov tvar pre dospelých.

V prípadoch, keď sa intenzívne rastové procesy vyskytujú súčasne v mnohých rôznych telesných tkanivách, sú zaznamenané takzvané rastové skoky. To sa prejavuje prudkým nárastom pozdĺžnych rozmerov tela v dôsledku zvýšenia dĺžky tela a končatín. V postnatálnom období ľudskej ontogenézy sú tieto „skoky“ najvýraznejšie:

v prvom roku života, keď dôjde k 1,5-násobnému nárastu dĺžky a trojnásobnému zvýšeniu telesnej hmotnosti;

vo veku 5–6 rokov, keď dieťa predovšetkým v dôsledku rastu končatín dosiahne asi 70% dĺžky tela dospelého;

13–15 rokov - pubertálny rastový nárast v dôsledku zvýšenia dĺžky tela a končatín.

Vývoj organizmu od okamihu narodenia do zrelosti prebieha v neustále sa meniacom prostredí. Preto je vývoj organizmu v prírode adaptívny alebo adaptívny.

Aby sa zaistil adaptívny výsledok, rôzne funkčné systémy dozrievajú súčasne a nerovnomerne, v rôznych obdobiach ontogenézy sa navzájom zapínajú a nahrádzajú. Toto je podstata jedného z definujúcich princípov individuálneho vývoja organizmu - princíp heterochronie alebo nesúbežné dozrievanie orgánov a systémov a dokonca aj častí toho istého orgánu.

Doba zrenia rôznych orgánov a systémov závisí od ich dôležitosti pre život organizmu. Čím rýchlejšie je rast a vývoj tých orgánov a funkčných systémov, ktoré sú pre nich najdôležitejšie táto etapa rozvoj. Kombináciou jednotlivých prvkov jedného alebo druhého orgánu s najskoršími zrejúcimi prvkami iného orgánu, ktorý sa zúčastňuje na implementácii tej istej funkcie, sa dosahuje minimálne zabezpečenie životných funkcií, dostatočné na určitý stupeň vývoja. Napríklad, aby sa zabezpečil príjem potravy v čase narodenia, orbicularis ústny sval ako prvý dozrieva z tvárových svalov; z krčka maternice - svaly zodpovedné za otáčanie hlavy; z receptorov jazyka - receptory umiestnené v jeho koreni. Súčasne dozrievajú mechanizmy, ktoré sú zodpovedné za koordináciu dýchacích a prehĺtacích pohybov a zaisťujú, aby sa mlieko nedostalo do dýchacieho traktu. Poskytujú sa teda potrebné činnosti súvisiace s výživou novorodenca: uchopenie a držanie bradavky, sacie pohyby, nasmerovanie jedla po príslušných cestách. Chuť sa prenáša cez receptory jazyka.

Adaptívna povaha heterochronického vývoja telesných systémov odráža ďalší zo všeobecných princípov vývoja - spoľahlivosť fungovania biologických systémov. Spoľahlivosť biologického systému je taká úroveň organizácie a regulácie procesov, ktorá je schopná zabezpečiť životnú aktivitu organizmu v extrémnych podmienkach. Vychádza z takých vlastností živého systému, ako je redundancia prvkov, ich duplikácia a zameniteľnosť, rýchlosť návratu k relatívnej stálosti a dynamika jednotlivých väzieb systému. Príkladom redundancie prvkov môže byť skutočnosť, že v období vnútromaternicového vývoja vo vaječníkoch je položených 4 000 až 200 000 primárnych folikulov, z ktorých sa následne vytvoria vajíčka a počas celého reprodukčného obdobia dozrieva iba 500-600 folikulov. .

Mechanizmy zabezpečenia biologickej spoľahlivosti sa počas ontogenézy výrazne menia. V počiatočných fázach postnatálneho života je spoľahlivosť zaistená geneticky naprogramovanou kombináciou prepojení funkčných systémov. V priebehu vývoja, ako dozrieva mozgová kôra, ktorá poskytuje najvyššiu úroveň regulácie a kontroly funkcií, sa zvyšuje plasticita spojení. Z tohto dôvodu dochádza k selektívnej tvorbe funkčných systémov v súlade s konkrétnou situáciou.

Ďalší dôležitá vlastnosť individuálny vývoj detského tela je prítomnosť období vysokej citlivosti jednotlivých orgánov a systémov na účinky faktorov prostredia - citlivé obdobia. Ide o obdobia, keď sa systém rýchlo rozvíja a potrebuje prílev adekvátnych informácií. Napríklad kvantá svetla sú adekvátnymi informáciami pre zrakový systém a zvukové vlny pre sluchový systém. Absencia alebo nedostatok takýchto informácií vedie k negatívne dôsledky, až do nedostatku formovania konkrétnej funkcie.

Je potrebné poznamenať, že ontogenetický vývoj kombinuje obdobia evolučného alebo postupného, ​​morfologického a funkčného dozrievania a obdobia revolučných, kritických skokov vo vývoji spojených s vnútornými (biologickými) a vonkajšími (sociálnymi) faktormi. Ide o takzvané kritické obdobia. Nesúlad environmentálnych vplyvov s charakteristikami a funkčnými schopnosťami organizmu v týchto fázach vývoja môže mať škodlivé následky.

Za prvé kritické obdobie sa považuje fáza raného postnatálneho vývoja (do 3 rokov), kedy dochádza k najintenzívnejšiemu morfofunkčnému dozrievaniu. V procese ďalšieho vývoja nastávajú kritické obdobia v dôsledku prudkej zmeny sociálnych a environmentálnych faktorov a ich interakcie s procesmi morfologického a funkčného dozrievania. Ide o tieto obdobia:

vek začiatku vzdelávania (6–8 rokov), keď kvalitatívna reštrukturalizácia morfofunkčnej organizácie mozgu pripadá na obdobie prudkej zmeny sociálnych podmienok;

nástup puberty - puberta (pre dievčatá - 11–12 rokov, pre chlapcov –13–14 rokov), ktorá sa vyznačuje prudkým zvýšením aktivity centrálneho článku endokrinného systému - hypotalamu. V dôsledku toho dochádza k výraznému zníženiu účinnosti kortikálnej regulácie, ktorá určuje dobrovoľnú reguláciu a samoreguláciu. Medzitým sa v tejto dobe zvyšujú sociálne požiadavky na dospievajúcich, čo niekedy vedie k nesúladu medzi požiadavkami a funkčnými schopnosťami tela, čo môže mať za následok porušenie fyzického a duševného zdravia dieťaťa.

Veková periodizácia ontogenézy rastúceho organizmu... Existujú dve hlavné obdobia ontogenézy: prenatálne a postnatálne. Predporodné obdobie predstavuje embryonálne obdobie (od počatia do ôsmeho týždňa prenatálneho obdobia) a obdobie plodu (od deviateho do štyridsiateho týždňa). Tehotenstvo zvyčajne trvá 38 - 42 týždňov. Postnatálne obdobie zahŕňa obdobie od narodenia do prirodzenej smrti osoby. Podľa periodizácie veku prijatej na špeciálnom sympóziu v roku 1965 sa v postnatálnom vývoji tela dieťaťa rozlišujú tieto obdobia:

novorodenec (1-30 dní);

hrudník (30 dní - 1 rok);

rané detstvo (1-3 roky);

prvé detstvo (4-7 rokov);

druhé detstvo (8–12 rokov - chlapci, 8–11 rokov - dievčatá);

dospievajúci (13–16 rokov - chlapci, 12–15 rokov - dievčatá);

mladí (17–21 roční chlapci, 16–20 ročné dievčatá).

Vzhľadom na otázky vekovej periodizácie je potrebné mať na pamäti, že hranice fáz vývoja sú veľmi podmienené. Všetky štrukturálne a funkčné zmeny súvisiace s vekom v ľudskom tele sa vyskytujú pod vplyvom dedičnosti a podmienok prostredia, to znamená, že závisia od konkrétnych etnických, klimatických, sociálnych a iných faktorov.

Dedičnosť určuje potenciál pre fyzické a mentálny vývoj jednotlivca. Napríklad nízky rast afrických pygmejov (125 - 150 cm) a vysoká postava kmeňa Watussi sú spojené so zvláštnosťami genotypu. V každej skupine však existujú jednotlivci, u ktorých sa tento ukazovateľ môže výrazne líšiť od priemernej vekovej normy. V dôsledku expozície tela môžu nastať odchýlky rôzne faktory vonkajšie prostredie, akými sú výživa, emocionálne a sociálno-ekonomické faktory, postavenie dieťaťa v rodine, vzťahy s rodičmi a rovesníkmi, úroveň kultúry spoločnosti. Tieto faktory môžu zasahovať do rastu a vývoja dieťaťa, alebo ich naopak stimulovať. Preto sa ukazovatele rastu a vývoja detí v rovnakom kalendárnom veku môžu výrazne líšiť. Je všeobecne akceptované vytvárať skupiny detí v predškolské inštitúcie a triedy v bežných škôl podľa kalendárneho veku. V tejto súvislosti musí pedagóg a učiteľ vziať do úvahy jednotlivé psychofyziologické charakteristiky vývoja.

Spomalenie rastu a vývoja, nazývané retardácia, alebo pokročilý vývoj - zrýchlenie - naznačuje potrebu určiť biologický vek dieťaťa. Biologický vek alebo vývojový vek odráža rast, vývoj, dozrievanie, starnutie organizmu a je determinovaný súhrnom štrukturálnych, funkčných a adaptačných charakteristík organizmu.

Biologický vek je určený niekoľkými ukazovateľmi morfologickej a fyziologickej zrelosti:

podľa proporcií tela (pomer dĺžky tela a končatín);

stupeň rozvoja sekundárnych sexuálnych charakteristík;

skeletálna zrelosť (poradie a načasovanie kostnej osifikácie);

zubná zrelosť (načasovanie erupcie mlieka a molárov);

rýchlosť metabolizmu;

vlastnosti kardiovaskulárneho, respiračného, ​​neuroendokrinného a ďalších systémov.

Pri určovaní biologického veku sa berie do úvahy aj úroveň duševného vývoja jednotlivca. Všetky ukazovatele sú porovnávané so štandardnými ukazovateľmi špecifickými pre daný vek, pohlavie a etnickú skupinu. Zároveň je pre každé vekové obdobie dôležité vziať do úvahy najinformatívnejšie ukazovatele. Napríklad v puberte - neuroendokrinné zmeny a vývoj sekundárnych sexuálnych charakteristík.

Na zjednodušenie a štandardizáciu priemerného veku organizovanej skupiny detí je obvyklé považovať vek dieťaťa za 1 mesiac, ak je jeho kalendárny vek v rozmedzí od 16 dní do 1 mesiaca a 15 dní; rovná sa 2 mesiacom - ak je jeho vek od 1 mesiaca 16 dní do 2 mesiacov 15 dní atď. Po prvom roku života a do 3 rokov: dieťa vo veku od 1 roka 3 mesiace do 1 roka 8 mesiacov je uvedené pre 1,5 roka a 29 dní, pre druhé roky - od 1 roka 9 mesiacov do 2 rokov 2 mesiace 29 dní atď. Po 3 rokoch v ročných intervaloch: 4 roky zahŕňajú deti vo veku od 3 rokov 6 mesiacov do 4 rokov 5 mesiacov 29 dni a pod.

Kapitola 2
Vzrušujúce tkanivá

Vekové zmeny v štruktúre neurónu, nervových vlákien a neuromuskulárnej synapsie

Rôzne druhy nervové bunky v ontogenéze dozrievajú heterochrónne. Najskoršie, ešte v embryonálnom období, dozrievajú veľké aferentné a eferentné neuróny. Malé bunky (interneuróny) dozrievajú postupne počas postnatálnej ontogenézy pod vplyvom environmentálnych faktorov.

Oddelené časti neurónu tiež nedozrievajú súčasne. Dendrity rastú oveľa neskôr ako axón. Ich vývoj nastáva až po narodení dieťaťa a do značnej miery závisí od prílivu externých informácií. Počet dendritových vetiev a počet tŕňov sa zvyšuje úmerne k počtu funkčných spojení. Neuróny mozgovej kôry majú najrozsiahlejšiu sieť dendritov s veľkým počtom tŕňov.

Myelinizácia axónov začína v období vnútromaternicového vývoja a prebieha v nasledujúcom poradí. V prvom rade sú periférne vlákna pokryté myelínovým plášťom, potom vlákna miechy, mozgový kmeň (medulla oblongata a stredný mozog), mozoček a nakoniec - vlákna mozgovej kôry. V mieche sú motorické vlákna myelinizované skôr (o 3–6 mesiacov života) ako citlivé (o 1,5–2 roky). K myelinizácii mozgových vlákien dochádza v inom poradí. Tu sú senzorické vlákna a senzorické oblasti myelinizované skôr ako ostatné, zatiaľ čo motorické - iba 6 mesiacov po narodení alebo dokonca neskôr. V zásade je myelinizácia ukončená o 3 roky, aj keď rast myelínového puzdra pokračuje asi 9-10 rokov.

Zmeny súvisiace s vekom ovplyvňujú aj synaptický aparát. S vekom sa zvyšuje intenzita tvorby mediátorov v synapsách, zvyšuje sa počet receptorov postsynaptickej membrány, ktoré na tieto mediátory reagujú. V súlade s tým, ako vývoj pokračuje, rýchlosť vedenia impulzov cez synapsie sa zvyšuje. Príliv externých informácií určuje počet synapsií. Najprv sa vytvoria synapsie miechy a potom ďalšie časti nervového systému. Okrem toho najskôr dozrievajú excitačné synapsie, potom inhibičné. Práve so zrením inhibičných synapsií je spojená komplikácia procesov spracovania informácií.

Kapitola 3
Fyziológia centrálneho nervového systému

Anatomické a fyziologické vlastnosti dozrievania miechy a mozgu

Miecha vypĺňa dutinu miechového kanála a má zodpovedajúcu segmentovú štruktúru. V strede miechy je sivá hmota (súbor tiel nervových buniek) obklopená bielou hmotou (zbierka nervových vlákien). Miecha poskytuje motorické reakcie trupu a končatín, niektoré autonómne reflexy (vaskulárny tonus, močenie atď.) A vodivú funkciu, pretože cez ňu prechádzajú všetky citlivé (vzostupné) a motorické (zostupné) dráhy, pozdĺž ktorých sa vytvára spojenie. medzi rôzne časti Centrálny nervový systém.

Miecha sa vyvíja skôr ako mozog. V počiatočných štádiách vývoja plodu miecha vyplní celú dutinu miechového kanála a potom začne zaostávať v raste a v čase narodenia sa končí na úrovni tretieho bedrového stavca.

Do konca prvého roku života zaujíma miecha v miechovom kanáli rovnakú pozíciu ako u dospelých (na úrovni prvého bedrového stavca). Segmenty hrudnej miechy navyše rastú rýchlejšie ako segmenty bedrovej a sakrálnej oblasti. Miecha pomaly rastie do hrúbky. K najintenzívnejšiemu zvýšeniu hmotnosti miechy dôjde do veku 3 rokov (4 -krát) a do 20 rokov sa jeho hmotnosť stane ako u dospelého (8 -krát viac ako u novorodenca). Myelinizácia nervových vlákien miechy začína motorickými nervami.

V čase narodenia je medulla oblongata a most už vytvorené. Aj keď zrenie jadier predĺženej drene trvá až 7 rokov. Poloha mosta sa líši aj od dospelých. U novorodencov je most o niečo vyšší ako u dospelých. Tento rozdiel zmizne vo veku 5 rokov.

Mozog u novorodencov je stále nedostatočne vyvinutý. Zvýšený rast a vývoj malého mozgu sa pozoruje v prvom roku života a počas puberty. Myelinizácia jeho vlákien končí približne vo veku 6 mesiacov. Kompletná tvorba bunkových štruktúr malého mozgu sa uskutočňuje vo veku 7 - 8 rokov a vo veku 15 - 16 rokov jeho rozmery zodpovedajú úrovni dospelého.

Tvar a štruktúra stredného mozgu u novorodenca je takmer rovnaký ako u dospelého. Postnatálne obdobie dozrievania štruktúr stredného mozgu je sprevádzané predovšetkým pigmentáciou červeného jadra a substantia nigra. Pigmentácia neurónov v červenom jadre začína vo veku dvoch rokov a končí do veku 4 rokov. Pigmentácia neurónov substantia nigra začína od šiesteho mesiaca života a dosahuje maximum do 16 rokov.

Diencephalon obsahuje dva kritické štruktúry: talamus alebo optický tuberkul a oblasť hypotalamu - hypotalamus. K morfologickej diferenciácii týchto štruktúr dochádza v treťom mesiaci vnútromaternicového vývoja.

Thalamus je viacjadrová formácia spojená s mozgovou kôrou. Prostredníctvom svojich jadier sa zrakové, sluchové a somatosenzorické informácie prenášajú do zodpovedajúcich asociačných a senzorických zón mozgovej kôry. Jadrá retikulárnej formácie diencephalonu aktivujú neuróny kôry, ktoré tieto informácie vnímajú. V čase narodenia je väčšina jeho jadier dobre vyvinutá. K zvýšenému rastu talamu dochádza vo veku štyroch rokov. Veľkosť dospelého talamu dosahuje 13 rokov.

Hypotalamus, napriek svojej malej veľkosti, obsahuje desiatky vysoko diferencovaných jadier a reguluje väčšinu autonómnych funkcií, ako je udržiavanie telesnej teploty, vodná bilancia... Hypotalamické jadrá sa podieľajú na mnohých komplexných reakciách správania: sexuálna túžba, hlad, sýtosť, smäd, strach a zlosť. Prostredníctvom hypofýzy navyše hypotalamus riadi činnosť endokrinných žliaz a látky tvorené v neurosekrečných bunkách samotného hypotalamu sa podieľajú na regulácii cyklu spánok-bdenie. Jadrá hypotalamu dozrievajú hlavne 2–3 roky, aj keď diferenciácia buniek v niektorých jeho štruktúrach trvá až 15–17 rokov.

K najintenzívnejšej myelinizácii vlákien, nárastu hrúbky mozgovej kôry a jej vrstiev dochádza v prvom roku života, pričom sa postupne spomaľuje a zastavuje o 3 roky v projekčných oblastiach a o 7 rokov v asociatívnych oblastiach. Najprv dozrievajú spodné vrstvy kôry, potom horné. Do konca prvého roku života sa súbory neurónov alebo stĺpcov rozlišujú ako štruktúrna jednotka mozgovej kôry, ktorej komplikácia pokračuje až do veku 18 rokov. K najintenzívnejšej diferenciácii kortikálnych interneurónov dochádza vo veku 3 až 6 rokov, maximum dosahuje do 14 rokov. Mozgová kôra dosahuje úplné štrukturálne a funkčné dozrievanie asi o 20 rokov.

Vo vývoji moderná veda sú jasne vyjadrené dve hlavné tendencie. Na jednej strane existuje špecializácia konkrétnej vedy a jej prehlbovanie vo svojej inherentnej sfére. Na druhej strane existuje úzke prepojenie medzi rôznymi odvetviami poznania, integrácia vedeckých poznatkov neustále prebieha. Tieto tendencie sa zreteľne prejavujú v biologických vedách, medzi ktorými zaujíma dôležité miesto fyziológia súvisiaca s vekom. V systéme modernej vedy existuje množstvo základných integračných väzieb vývojovej fyziológie.

Veková fyziológia je spojená s mnohými príbuznými vedami a jej úspechy odrážajú úspechy anatómie (náuka o štruktúre ľudského tela), histológie (veda, ktorá študuje stavbu a funkciu tkanív), cytológie (veda, ktorá študuje štruktúra, chemické zloženie procesy vitálnej činnosti a reprodukcie buniek), embryológia (veda, ktorá študuje zákony vývoja buniek, tkanív a orgánov embrya), biochémia (veda, ktorá študuje chemické zákony fyziologických procesov) atď. Široko používa ich metódy a úspechy v procese štúdia funkcií tela. Veková fyziológia sa opiera o údaje z vied, ktoré skúmajú stavbu tela, pretože štruktúra a funkcia spolu úzko súvisia. Nie je možné hlboko porozumieť funkciám bez znalosti štruktúry organizmu, jeho orgánov, tkanív a buniek, ako aj tých štrukturálnych a histochemických zmien, ktoré vznikajú počas ich činnosti. S rozvojom vedy a techniky sa vyvíjajú a zdokonaľujú metódy, ktoré slúžia na fyziologický výskum. Bez znalosti genetiky (náuka o zákonoch dedičnosti a premenlivosti organizmov) nie je možné pochopiť zákony evolučného a individuálneho vývoja ľudského tela). Všeobecné zákony, menovite zákony dedičnosti, platia aj pre Ľudské telo... Ich štúdia je potrebná na identifikáciu špecifických vlastností fungovania organizmu v rôznych fázach ontogenézy. Medzi fyziológiou a medicínou už dlho existujú mnohostranné a početné súvislosti. Podľa I.P. Pavlova „Fyziológia a medicína sú neoddeliteľné.“ Na základe získaných poznatkov o fyziologických mechanizmoch a ich zvláštnostiach priebehu ontogenézy lekár zistí ich odchýlky od normy, zistí povahu a stupeň týchto porúch, určí spôsoby liečenia chorého organizmu. Na účely klinickej diagnostiky sa široko používajú fyziologické metódy štúdia ľudského tela.

Poznávanie fyziologických javov je založené na porozumení zákonov chémie a fyziky, pretože všetka životná činnosť je určená transformáciou látok a energie, tj. Chemickými a fyzikálnymi procesmi. Veková fyziológia, ktorá sa opiera o všeobecné zákony chémie a fyziky, im dáva nové kvalitatívne vlastnosti a zvyšuje ich vysoký stupeň, ktorý je vlastný živým organizmom.

Plodné a sľubné prepojenie s matematikou - naj schematickejšou zo všetkých vied, ktorá výrazne zmenila fyziku, chémiu, genetiku a ďalšie odvetvia vedeckých poznatkov. Význam matematických princípov spracovania výsledkov fyziologických experimentov a stanovenia ich vedeckej spoľahlivosti je dobre známy. Sú to napríklad metódy variačnej štatistiky v procese porovnávacieho štúdia vlnových elektrických javov v mozgu a iných fyziologických procesov v tele.

Vo fyziológii sa zavádzajú metódy holografie - získanie volumetrického obrazu účinného objektu na základe matematickej superpozície s ním spojených vlnových procesov. Holografické metódy umožňujú nahradiť plochý dvojrozmerný obraz trojrozmerným a odhaliť tak jemné mechanizmy zmyslového systému-od jeho receptívneho poľa až po konečné nervové projekcie v mozgovej kôre.

Fyziológia má s technickými vedami spoločné úlohy, a to: otvára sľubné metodologické možnosti pri štúdiu fyziologických javov. Na tejto ceste dosiahol príbuzný smer, elektrofyziológia, veľký rozvoj, ktorý študuje elektrické javy živého organizmu. Fyziológia moderného veku zahŕňa nové generácie elektronických zosilňovačov, mikroelektronickú technológiu, telemetriu, počítačové vybavenie atď.

Interakcia fyziológie veku s kybernetikou, veda o všeobecné zásady riadenie a komunikácia v strojoch, mechanizmoch a živých organizmoch. Fyziologická kybernetika je rozmanitosť kybernetiky, ktorá študuje všeobecné zákony vnímania, transformácie a kódovania informácií a ich použitia na účely riadenia fyziologických procesov a samoregulácie živých systémov.

Rôzne súvislosti vývojovej fyziológie s pedagogikou. Niet pochýb o tom, že pochopenie fyziologických vzorcov rastu a vývoja detí, zohľadnenie charakteristík fungovania tela v rôznych vekových skupinách, je založené na prírodovednom základe prípravy učiteľa a celého systému. školské vzdelávanie... Učiteľ teda musí poznať vlastnosti štruktúry a života detského tela. S problémami fyziológie veku sú prepojené početné otázky fyziologickej a hygienickej podpory výchovno -vzdelávacieho procesu v škole, formovania osobnosti žiaka, jeho otužovania, prevencie chorôb, ktoré školská hygiena študuje.

Zvláštne miesto zaujíma spojenie medzi vývojovou fyziológiou a filozofiou. Rovnako ako ostatné odvetvia prírodných vied je vývojová fyziológia jedným z prírodovedných základov filozofických znalostí. Je prirodzené, že mnohé koncepty a teoretické zovšeobecnenia, ktoré boli vytvorené v rámci vývojovej fyziológie, presiahli jej hranice a získali všeobecný vedecký, filozofický význam. Takýto všeobecný teoretický význam má napríklad predstava o raste a vývoji organizmu, o jeho celistvosti a systematickom fungovaní, prispôsobovaní sa meniacim sa podmienkam prostredia a o neurofyziologických mechanizmoch komplexných foriem správania a psychiky.

Školská hygiena ako veda sa rozvíja na základe vekovej fyziológie a anatómie. Ako vedný odbor tiež široko používa metódy a údaje príbuzných odborov: veková fyziológia, bakteriológia, toxikológia, biochémia, biofyzika a podobne. Rozsiahle využíva všeobecné biologické zákony vývoja. Školská hygiena úzko súvisí so všetkými lekárskymi odbormi, ako aj s technickými a pedagogickými vedami. Správna regulácia činnosti detí a mladistvých nie je možná bez pochopenia základných princípov pedagogiky a psychológie. Školská hygiena úzko súvisí s biológiou, zvažujú sa fyziologické údaje a zároveň sa rozširuje chápanie charakteristík reakcie tela u detí a dospievajúcich na zaťaženie a vplyv prostredia.