Возрастная анатомия, физиология и гигиена. Введение в дисциплину

1.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное
Учреждение
Высшего Профессионального Образования
«Иркутский государственный университет»
Биолого-почвенный факультет
Курс лекций по дисциплине
«Возрастная анатомия, физиология и
гигиена»
Исполнитель:
доцент кафедры физиологии и психофизиологии,
к.б.н., доцент
Садовникова Алевтина Михайловна
[email protected]

2.

Лекция 1
Введение в дисциплину.
Понятие об онтогенезе, его периодизация.
Основные закономерности роста и развития.
Критические и сенситивные периоды
развития

3.

Введение в дисциплину
Изучение физиолого-гигиенических основ обучения и
воспитания детей и подростков является обязательным
элементом формирования педагогического мастерства,
фактором, без которого невозможно организовать
качественный учебный процесс, внедрить в него
образовательный,
воспитательный
и
эстетический
компоненты. Возрастная физиология и гигиена детей и
подростков – базовые дисциплины для формирования
компетенции и профессионализма будущего педагога,
поскольку они позволяют на научной основе оценивать
физиологическое и психическое состояние ребенка,
консультировать родителей в случае отклонений от
нормативного развития.

4.

Цель дисциплины «Возрастная анатомия,
физиология и гигиена»
• формирование целостного научного
представления об организме ребенка как о
многоуровневой динамичной
биосоциальной системе, развивающейся в
тесной взаимосвязи с внешней средой.

5.

Основными задачами дисциплины являются:
• формирование представлений о закономерностях роста и
развития детского организма;
• изучение возрастных особенностей функционирования
сенсорных, моторных и висцеральных систем организма
детей и подростков;
• формирование представлений о регуляторных системах
организма, развитии нервной системы и желез
внутренней
секреции,
о
возрастных
аспектах
репродуктивной функции человека;
• освоение основных гигиенических требований к
организации учебно-воспитательного процесса

6.

АНАТОМИЯ ЧЕЛОВЕКА (от греч. anatemnо - “рассекаю”) - наука, изучающая
форму и строение человеческого организма в связи с его функциями,
развитием и влиянием и окружающей организм среды.
Главнейшими принципами или законами, проявляющимися в строении тела
человека, являются следующие:
Полярность - наличие двух различно дифференцированных концов тела или
полюсов.
Двубокая симметрия: обе половины тела являются сходными.
Сегментарность, или метамерность, - деление той или иной части тела на
сегменты (метамеры). Человек, пройдя длительный путь эволюции, сохранил
метамерное строение не во всем теле, а только в туловище.
Корреляция - закономерное соотношение между отдельными частями
организма.
Задачи современной анатомии:
1. Описание строения, формы, положения органов и их взаимоотношений с
учетом возрастных, половых и индивидуальных особенностей человеческого
организма
2. Изучение взаимозависимостей строения и формы органов с их функциями.
3. Выяснение закономерностей конституции тела в целом и составляющих его
частей.

7.

Физиология (от греч. physis — природа, logos — учение) — наука, изучающая
закономерности функционирования живых организмов, а так же
составляющих их систем, органов, тканей и клеток. Кроме того, в задачи
физиологии входит изучение закономерностей взаимодействия организма с
окружающей средой, его поведения в различных условиях существования,
происхождения и становления в процессе эволюции, а также индивидуального
развития.
Под функцией понимают специфическую деятельность системы или органа.
Например, функциями желудочно-кишечного тракта являются моторная,
секреторная, всасывательная; функцией дыхания - обмен О2 и СО2; функцией
системы кровообращения - движение крови по сосудам; функцией миокарда сокращение и расслабление; функцией нейрона - возбуждение и торможение,.
Процесс определяют как последовательную смену явлений или состояний в
развитии какого-либо действия или совокупность последовательных действий,
направленных на достижение определенного результата.
Система в физиологии подразумевает совокупность органов или тканей,
связанных общей функцией. Например, сердечно-сосудистая система,
обеспечивающая с помощью сердца и сосудов доставку тканям питательных,
регуляторных, защитных веществ и кислорода, а также отвод продуктов
обмена и теплообмена.

8.

Гигиена - это основная профилактическая наука, изучающая закономерности
влияния окружающей среды на организм человека и общественное здоровье с
целью обоснования гигиенических нормативов, санитарных правил и
мероприятий, реализация которых обеспечит оптимальные условия для
жизнедеятельности, укрепления здоровья и предупреждения заболеваний.
Здоровье - состояние полного физического, психического и социального
благополучия, при котором его организм находится в динамическом
равновесии с окружающей средой.
Окружающую среду надо рассматривать как сложный комплекс природных и
социальных элементов, с которыми человек неразрывно связан в процессе
жизни и деятельности, которые оказывают на него влияние, являясь внешним
условием или способом его существования. Внешняя среда – часть
окружающей среды, непосредственно контактирующая с эпителием кожи и
слизистыми оболочками, а также воздействующая на все виды рецепторов,
воспринимающих окружающий мир индивидуально и в силу своих
особенностей.
Предметом изучения гигиены являются различные свойства природной и
социальной среды , оказывающей влияние на человека.
Объектом изучения гигиены является человек, во всех его связях с внешней
средой трудом, бытом и обществом.
Основная цель гигиены - сохранение и укрепление здоровья.

9.

Онтогенез
Онтогенез (греч. ontos — сущее и genesis —
происхождение) — процесс индивидуального
развития организма. Понятие «онтогенез» было
введено
в
биологию
Э.
Геккелем
при
формулировании им биогенетического закона, с
которым он
связывал только внутриутробное
развитие. В дальнейшем с понятием онтогенеза
стали
связывать
всю
совокупность
последовательных изменений организма от стадии
оплодотворенной яйцеклетки до старости и смерти.

10.

Рост и развитие. Соотношение процессов
роста и развития
Рост – это количественное увеличения биомассы организма за счет
увеличения геометрических размеров и массы отдельных его
клеток или увеличение числа клеток благодаря их делению.
Развитие - это качественные преобразования в многоклеточном
организме, которые протекают за счет дифференцировочных
процессов (увеличений разнообразия клеточных структур) и
приводят к качественным и количественным изменениям функций
организма.
Дифференцировочные процессы или дифференцировка – это
появление специализированных структур нового качества из мало
специализированных клеток – предшественниц.

11.

Типы роста разных тканей организма
Основные типы роста: В - общий тип; Б – мозговой тип; Грепродуктивный тип; А - лимфоидный тип.

12.

А – лимфоидный (тимус, лимфатические узлы,
лимфоидная ткань кишечника и т. п.);
Б – мозговой (головной мозг и его части, твердая
мозговая оболочка, спинной мозг, глаз, размеры
головы);
В – общий (тело в целом, внешние размеры,
органы дыхания и пищеварения, почки, аорта и
легочная артерия, мышечная система, объема
крови);
Г–
репродуктивный
(яички,
придаток,
предстательная железа, семенные пузырьки,
яичники, фаллопиевые трубы, матка).

13.

Факторы роста и развития
На процессы роста и развития оказывает влияние большое
числа самых разнообразных эндо - и экзогенных факторов.
Среди
первых:
основное
значение
придается
наследственности,
среди
вторых—
для
человека
исключительно велика роль социально-экономических
воздействий, осуществляющихся по разным каналам.
Разграничение основных причин индивидуальных различий в
темпах онтогенеза на генетические и средовые до некоторой
степени относительно, так как все параметры развития есть
результат не только действия, но и взаимодействия
наследственных и средовых факторов, причем в принципе
потенциальные возможности генов проявятся тем скорее, чем
ближе условия среды к оптимальным.

14.

Факторы среды, оптимально воздействующие на
определенном этапе развития организма, в
другие периоды могут быть нейтральными или
отрицательными. Так, наследственные факторы
играют
большую
роль
с
периода
новорожденности до препубертатного, в период
полового созревания их роль снижается, затем
вновь повышается. Для эмбрионального,
грудного и пубертатного периода характерно
более выраженное влияние факторов внешней
среды. Организм подростков повышенно
чувствителен
к
вредным
факторам,
в
особенности к токсичным веществам.

15.

Закономерности роста и
развития :
Эндогенность роста и развития
Целостность и фазность (этапность) онтогенеза
Последовательность и необратимость роста и развития
Непрерывность и неравномерность роста и развития
Половая специфичность
Гетерохронность роста и развития
Гетеросенситивность роста и развития
Биологическая надежность организма
Адаптивность
Увеличение жесткости (стабильности) гомеостатических
констант в онтогенезе

16.

Эндогенность роста и развития
Рост и развитие организма совершаются по
внутренним, присущим самому организму и
запечатленным в наследственной программе
законам. Внешние факторы могут лишь
отразится на темпах роста и развития.

17.

Целостность и фазность (этапность)
онтогенеза
Онтогенез, с одной стороны, это целостный, с
другой, — фазный процесс. Каждая фаза, или
этап, представляет собой закономерный
качественный период, который протекает в
определенных условиях. Фазность - объективное
разделение онтогенеза на этапы, которые
различаются задачами, решаемые организмом, и
свойствами физиологических систем (возрастная
периодизация).

18.

Последовательность и необратимость
роста и развития
• Человек в своем развитии проходит ряд
этапов, совершающихся последовательно
один за другим. Пропустить какой – либо из
них при нормальном развитии организм не
может.
• Человек не может вернуться к тем
особенностям строения, которые были у
него в предыдущие периоды онтогенеза.

19.

Непрерывность и неравномерность роста и
развития
Рост и развитие организма человека протекает непрерывно с чередованием
периодов ускоренного и замедленного роста. В периоды снижения скорости
роста костной ткани в длину в организме ребенка преобладают прибавки массы
тела. В результате, периоды «вытягивания» сменяются периодами «округления».
Исследования последнего времени свидетельствуют, что циклы чередования
преимущественного роста «в длину» и прибавок массы тела чередуются у
мальчиков с интервалом 2,2 года, у девочек 2,1 года; однако ускорение роста
длины тела в возрасте 5-7 лет и, особенно, в подростковом возрасте наиболее
заметны. Неравномерность роста появляется и в более частных
закономерностях, таких как:
сезонная и суточная периодика роста с преобладанием в ночные часы
суток и летние месяцы года;
асимметрия роста с преобладанием ростовых сдвигов и их некоторого
опережения на стороне доминирующей ручной активности (при сложившейся
право- или леворукости). Уже с 3-4 лет специальными методами можно
обнаружить утолщение периостата на более «работающей» стороне, а с 6-7 лет –
соответствующее различие мышечной массы;

20.

Неравномерное
увеличение
отдельных
органов и частей тела ведет к существенным
изменениям
пропорций
организма.
Новорожденный
ребенок
имеет
относительно большую голову, длинное
туловище и короткие конечности. По мере
роста
длина
нижних
конечностей
увеличивается в 5 раз, длина верхних
конечностей — 4 раза, туловища — 3 раза.

21.

Половая специфичность
Проявляются в том, что мальчики, в конечном итоге,
имеют более высокие показатели конечного роста,
хотя девочки относительно раньше (на 1-2 года)
вступают в период пубертатного вытягивания, когда
они обгоняют мальчиков по длине тела. Тем не
менее, скорость созревания скелета после 2-3 лет у
девочек больше. Это является отражением более
быстрого биологического развития девочек, которое
прослеживается по всем органам и системам. В то же
время, продолжительность жизни женщин больше,
чем у мужчин.

22.

Гетерохронность роста и развития
разновременное созревание отдельных функциональных систем
организма. Причиной гетерохронности являются различная
скорость созревания нервных центров, регулирующих работу
различных систем, и социальные условия среды. Закон
гетерохронии
лежит
в
основе
учения
системогенеза
(формирование функциональных систем организма в онтогенезе),
которое было разработано П. К. Анохиным и его учениками.
Опережающими темпами созревают те функциональные системы
организма, деятельность которых на данном этапе онтогенеза
составляет основу его жизнедеятельности. Морфологическое и
функциональное созревание аппарата, обеспечивающего сосание,
созревает задолго до рождения ребенка, а становление
репродуктивной функции происходит лишь во втором десятилетии.

23.

Центры дыхания и кровообращения начинают функционировать
раньше, чем центры речи. Из всех нервов руки прежде всего
развиваются те, которые обеспечивают сокращение мышц,
участвующих в осуществлении хватательного рефлекса. Из всех
мышц лица ускоренно развиваются мышцы рта, с помощью
которых происходит акт сосания. Функциональные системы
обеспечивают организму ребенка оптимальное взаимодействие с
внешней средой.
Формирование функциональных систем у детей происходит
намного раньше, чем это им требуется. Опережающее развитие
функциональных систем — это своеобразная «страховка».
Например,
даже
в
случае
преждевременных
родов
новорожденный уже наделен важнейшей для его жизни
функцией сосания, обеспечивающей ему питание. Гетерохрония
может выражаться в усиленном развитии организма —
акселерация (лат. acceleration — ускорение), или в замедленном
— ретардация (лат. retardation — замедление).

24.

Гетеросенситивность роста и развития
—
различная
чувствительность
(восприимчивость)
развивающихся систем организма к внешним воздействиям
на отдельных этапах онтогенеза.
Переход от одного возрастного периода к последующему
является переломным этапом индивидуального развития,
или критическим периодом. В целом критические периоды
характеризуются повышенной чувствительностью к действию
как позитивных, так и негативных факторов. Периоды
наибольшей чувствительности к воздействию факторов
внешней среды — сенситивные периоды. Они могут
совпадать и не совпадать с критическими периодами.
Выявление сенситивных периодов является непременным
условием со здания благоприятных адекватных условий для
эффективного обучения и сохранения здоровья детей.

25.

Биологическая надежность организма
Резервы функциональных систем и всего организма в целом
составляют его биологическую надежность. В первую очередь
максимальное увеличение биологической надежности происходит
в тех системах, которые на данном этапе развития организма
более значимы. Например, концентрация факторов, участвующих
в свертывании крови, у новорожденного уже близка к уровню
взрослого человека. В течение первых двух лет жизни эта
концентрация повышается в 2–3 раза. Такое увеличение совпадает
с периодом овладения ребенком навыками ходьбы и повышает
биологическую надежность организма, который может
подвергаться травмам и повреждениям. Биологическая
надежность одних систем обеспечивается дублированием органов
(парные почки, легкие, глаза и т. д.); других —
взаимозаменяемостью (потеря зрения приводит к обострению
слуха и тактильной чувствительности).

26.

В нормальных условиях организм и все его системы функционируют
не на пределе своих возможностей, а сохраняют определенный
резерв, который может быть использован в экстремальных
ситуациях. Например, в вентиляции легких участвует лишь 15 %
легочной ткани, а при интенсивной физической работе — 25–30 %. В
коре больших полушарий активны 4 % нервных клеток, что
свидетельствует об огромных резервных возможностях нервной
системы. За счет биологической надежности достигается
экономизация функций организма. Организм в условиях покоя
использует только часть своих функциональных возможностей для
адаптации к различным воздействиям, сохраняя резерв для
ответной реакции в экстремальных ситуациях. Например,
максимальная частота сердечных сокращений у человека
составляет примерно 170–180 циклов в 1 мин. В раннем возрасте
частота сердечных сокращений у детей, даже в покое, равна 120–
130 уд./мин, тогда как у взрослых нетренированных людей — 80
уд./мин, а у тренированных спортсменов — 60 уд./мин.

27.

Адаптивность
Адаптация — свойство организма приспосабливаться к действию
факторов
окружающей
среды.
Различают
адаптацию
физиологическую и социальную. Физиологическая адаптация —
совокупность
функциональных
реакций
организма
на
неблагоприятные воздействия внешней среды, направленных на
сохранение свойственного организму уровня гомеостаза
(относительное физико-химическое постоянство внутренней среды
организма). В настоящее время под адаптацией понимают
формирование приспособительных реакций организма не только
при действии неблагоприятных или экстремальных факторов
среды, но и при действии обычных факторов. Социальная
адаптация заключается в том, что человек должен
приспосабливаться к действию факторов социальной среды и
вырабатывать поведенческие реакции для данной социальной
микрогруппы: семья, ясли, детский сад, школа и т. д.

28.

Увеличение жесткости (стабильности)
гомеостатических констант в онтогенезе
Гомеостаз — совокупность скоординированных реакций, обеспечивающих
поддержание или восстановление постоянства внутренней среды организма.
Большая роль в обеспечении гомеостаза принадлежит ЦНС и эндокринной
системе. В организме существуют жесткие и пластичные константы. Жесткими
константами являются те параметры внутренней среды, которые изменяются в
узких пределах. Пластичные константы обладают широким диапазоном
изменчивости.
В раннем возрасте все показатели гомеостаза имеют более широкий диапазон
колебаний, по сравнению со взрослыми. Поэтому при адаптации к различным
факторам внешней среды в организме ребенка часто наблюдаются
гомеостатические сдвиги. Если выпить 2 % воды от массы тела за 30 мин, то у
детей до 10–11 лет уменьшится концентрации осмотически активных веществ в
плазме крови, у взрослых же показатели гомеостаза практически не изменяются.
Этот пример демонстрирует незрелость механизмов регуляции физиологических
процессов в детском возрасте и их низкую биологическую надежность.

29.

Для обеспечения гомеостаза организма и повышения его
биологической надежности большую роль играют процессы
дифференциации клеточных структур и механизмов, а также
нарастающая гетерогенность. Благодаря этим процессам в
онтогенезе повышается специфичность функционирования клеток
и структур, происходит разграничение «полномочий» между
разными механизмами контроля функций. Это позволяет сделать
систему регуляции физиологических процессов многоконтурной,
включающей местные и центральные, нейро-эндокринные
механизмы. Например, в раннем возрасте клетки скелетной
мускулатуры малодифференцированны. Постепенно в онтогенезе
формируются белые и красные мышечные волокна, имеющие
разный тип строения и биохимической активности, они способны
выполнять различную по длительности и интенсивности работу,
что формирует соответствующий тип мышечного реагирования:
спринтерский (преимущественно белые волокна), стайерский
(красные волокна), смешанный (сочетание белых и красных
волокон).

30.

Критические и сенситивные
периоды развития
Периоды
наибольшей
чувствительности
к
действию
повреждающих факторов получили название критических
периодов. В эмбриогенезе человека выделяют несколько
критических периодов, к которым относятся:
1) гаметогенез (спермато- и овогенез);
2) оплодотворение;
3) имплантация (7-8 сутки эмбриогенеза);
4) развитие зачатков осевых органов и формирование плаценты
(3-8 недели развития);
5) стадия усиленного роста головного мозга (15-20 недели);
6) формирование основных функциональных систем организма и
дифференцировка половой системы (20-25 недели) и
7) рождение.

31.

В постнатальном развитии организма выделяют три
критических периода Первый критический период
наблюдается в возрасте от 1 до 3,5 лет, т. е. в то время,
когда ребенок начинает активно двигаться, больше
общаться с внешним миром. В этот период интенсивно
формируются речь и сознание ребенка. При этом
повышаются и воспитательные требования к нему, что в
совокупности приводит к напряженной работе
физиологических систем организма. В результате
перенапряжения нервной системы может нарушиться
психическое развитие ребенка, проявиться различные
психические заболевания.

32.

Второй критический период совпадает с началом школьного
обучения и приходится на возраст 6–8 лет. В эти годы в жизнь
ребенка входят новые люди: учителя, школьные друзья.
Меняется его образ жизни, появляются новые обязанности,
падает двигательная активность и пр. Учителя и родители
должны особенно бережно относиться к ребенку.
Необходимо учитывать, что на второй период приходится
наибольшее количество транспортных несчастных случаев, и
разъяснение детям правил дорожного движения — важный
фактор предупреждения транспортных трагедий.
Третий критический период (10–15 лет) связан с половым
созреванием, перестройкой работы желез внутренней
секреции и изменением в организме гормонального баланса.
Нервная система подростков особенно ранима, поэтому
возможно возникновение нервных расстройств и психических
заболеваний.

33.

В критические периоды равновесие развивающихся
систем нарушено, т. е. старые механизмы регуляции уже
исчерпали себя, а новые еще не достигли определенного
уровня зрелости. В критические периоды у детей
недостаточно энергетических ресурсов для обеспечения
адаптационных
процессов,
вследствие
чего
увеличивается
риск
возникновения
различных
заболеваний. Поэтому изучение этих периодов имеет
большое значение для педагогики и медицины: можно
выявить сроки оптимального достижения результатов при
формировании двигательных навыков и нтеллектуальных
способностей детей. Учет критических периодов
способствует успешному применению целенаправленных
педагогических воздействий, оптимизирует процессы
обучения и воспитания.

34.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ
ЧЕЛОВЕКА
Разработка научно обоснованной периодизации онтогенеза человека исключительно
сложна. При разработке периодизации следует учитывать не только биологические, но и
социальные факторы, связанные, например, с обучением детей или уходом на пенсию
лиц пожилого возраста.
В наиболее общей форме периодизация онтогенеза млекопитающих вообще и человека
в частности была предложена школой А.В. Нагорного в 60-х гг 20 века. Весь полный цикл
индивидуального развития эти авторы делят на два периода: пренатальный
(внутриутробный) и постнатальный (внеутробный).
В постнатальном развитии выделяются три периода:
1) период роста, когда происходит формирование всех особенностей организма
(морфологических, физиологических, биохимических);
2) период зрелости, в течение которого все эти особенности достигают полноценного
развития и остаются в основном неизменными;
3) период старости, характеризующийся уменьшением размеров тела, постепенным
ослаблением физиологических функций.

35.

Схема возрастной периодизации онтогенеза человека, принятая на VII
Всесоюзной конференции по проблемам возрастной морфологии,
физиологии и биохимии АПН СССР (Москва, 1965)
1 . Новорожденные
2. Грудной возраст
3. Раннее детство
4. Первое детство
5. Второе детство
6. Подростковый
возраст
1-10 дней
10 дней-1 год
1-3 года
4 - 7 лет
8 -12 » (мальчики) 8-11» (девочки)
13 -16 » (мальчики) 12 -15 » (девочки)
7. Юношеский возраст
8. Зрелый возраст,
I период
17-21 год (юноши) 16-20 лет (девушки)
22 - 35 » (мужчины) 21 - 35 » (женщины)
»
36 - 60 » (мужчины) 36 - 55 » (женщины)
61-74 года (мужчины) 56 - 74 » (женщины)
75 - 90 лет (мужчины и женщины)
90 лет и выше
»
II период
9. Пожилой возраст
10. Старческий возраст
11 . Долгожители