Рост и развитие как физиологические функции живого организма

Неравномерность развития позволяет обеспечить ускоренный и избирательный рост и дифференциацию тем структурам и их функциям, которые раньше всего необходимы организму на данном этапе онтогенеза. Эта закономерность связана с явлениями опережающего созревания жизненно важных функциональных систем.

Уровнем созревания соответствующих функциональных систем, определяется способность организма ребенка к разным видам деятельности, его устойчивость к разнообразным факторам окружающей среды. Так, если, ассоциативные отделы коры большого мозга, обеспечивающие его интегральную функцию и готовность к обучению в школе, созревают в ходе индивидуального развития ребенка к 6 -- 7 годам, то форсированное обучение детей в раннем возрасте неблагоприятно отразится на их последующем развитии. Система, обеспечивающая транспортировку кислорода из атмосферного воздуха к тканям, развивается также постепенно и достигает зрелости к 16 -- 17 годам, поэтому, нужно обеспечить ограничение физических нагрузок детям. Только в подростковом возрасте по достижении морфофункциональной зрелости сердечно-сосудистой и дыхательной систем допускается длительное выполнение больших физических нагрузок и тренировка выносливости.

Следовательно, функциональная готовность к отдельным видам учебной, трудовой и спортивной деятельности формируется неодновременно. Поэтому дифференцированно должны нормироваться и виды деятельности, и факторы окружающей среды, воздействующие на различные анализаторы или функциональные системы. Гигиеническая норма на протяжении всего этапа созревания организма будет меняться в соответствии с изменением возрастной чувствительности к действию фактора. Следовательно, гетерохронность роста и развития отдельных органов и систем является научной основой дифференцированного нормирования факторов окружающей среды и деятельности детей и подростков.

Половые различия. Они проявляются в особенностях обменного процесса, темпа роста и развития отдельных функциональных систем и организма в целом у особей разного пола.

Так, мальчики до начала полового созревания имеют более высокие антропометрические показатели. В период полового созревания соотношение меняется: девочки по показателям длины и массы тела, окружности грудной клетки превосходят своих сверстников.     В 15 лет интенсивность роста у мальчиков нарастает и они по  антропометрическим показателям вновь опережают девочек. Одновременно наблюдается неодинаковый темп развития многих функциональных систем, особенно мышечной, дыхательной и сердечно-сосудистой. Например, сила кисти руки или мышц разгибателей спины у мальчиков всех возрастов и юношей выше, чем у их сверстниц. Различия имеются не только в физической работоспособности, но и в психофизиологических показателях.

Следовательно, наряду с общими для обоих полов закономерностями существуют различия в темпах, сроках и показателях роста и развития мальчиков и девочек.

Половой диморфизм учитывается при гигиеническом нормировании физических нагрузок, организации учебно-воспитательного процесса. Половые различия в росте и развитии организма имеют важное значение при профессиональной ориентации школьников, при спортивном отборе и подготовке юных спортсменов.

Обеспечение биологической надежности. Под надежностью биологической системы принято понимать такой уровень регулирования процессов в организме; когда обеспечивается их оптимальное протекание с экстренной мобилизацией резервных возможностей и взаимозаменяемости, гарантирующей приспособление к новым условиям и с быстрым возвратом к исходному состоянию.

Согласно этой концепции, весь путь развития от зачатия до естественного конца проходит при наличии запаса жизненных возможностей. Эти резервные возможности обеспечивают развитие и оптимальное течение жизненных процессов при меняющихся условиях внешней среды. Например: в плазме человека находится столько тромбина, что его достаточно для свертывания 2500-3000 литров крови. Бедренная кость выдерживает растяжение в 1500 кг, а большая берцовая кость не ломается под тяжестью груза в 1650 кг, что в З0 раз превышает обычную нагрузку. Огромное количество нервных клеток рассматривают как один из возможных факторов надежности нервной системы и др. Кроме того, природой предусмотрено дублирование многих органов (почек, легких, органов зрения, слуха).

Наряду с типичными для каждого возрастного периода особенностями имеются индивидуальные особенности развития. Они варьируют и зависят от состояния здоровья, условий жизни, степени развития нервной системы. Резкие индивидуальные отклонения в развитии проявляются преимущественно на первом году жизни, когда они связаны с врожденными особенностями и условиями внешней среды.

Внешняя среда, хотя и не в состоянии, как генетические факторы, обеспечить появление новых признаков, оказывает существенное влияние на организм, в значительной мере определяя ход его развития.  В зависимости от конкретных условий среды процесс развития может быть ускорен или замедлен, а его возрастные периоды могут наступать раньше или позже и иметь разную продолжительность.

Детерминация процесса роста и развития факторами наследственности и среды. Данная закономерность имеет особо важное значение в развитии детей. Генетическая программа человека предопределяет темп роста и развития, порядок созревания отдельных органов и систем, их биологическую надежность, а также половой диморфизм. Однако эта программа не жесткая, в ней предусмотрены возможности отклонений под влиянием факторов окружающей среды.

Современные теории развития личности не противопоставляют влияние факторов наследственности и среды на человека, а объединяет их в представлении о его биосоциальной природе. Признание биосоциальной природы человека означает признание неразрывного единства социального и биологического в детерминации поведения и исключает возможность рассмотрения человека только как биологического существа.

Проблема соотношения биологического и социального в процессе роста и развития весьма сложна и далеко еще не изучена.  Постепенно  накапливается  фактический  материал, дающий более точное представление о детерминации роста и развития средовыми факторами. Этот материал собирается главным образом при сравнительном изучении монозиготных (однояйцевых) и дизиготных (двуяйцевых) близнецов.

При исследованиях близнецовым методом выявлена непостоянная зависимость процесса роста и развития от биосоциальных факторов. Увеличение длины тела в возрасте детерминировано в основном генетическим фактором, масса тела большей степени подвержена действию факторов среды. Тип высшей нервной деятельности, сила и подвижность нервных процессов, характер ЭЭГ детерминированы генетическими факторами. Развитие моторики (сила, быстрота, выносливость), деятельность вегетативной нервной системы (частота пульса, минутный объем кровообращения, частота и глубина дыхания, жизненная емкость легких, реакция на физическую нагрузку, температурное воздействие и др.) подвержены влиянию факторов среды и поэтому в большей степени поддаются регуляции в ходе целенаправленного воздействия на организм ребенка.

Таким образом, процессы роста и развития подчиняются определенным биологическим законам и в то же время детерминированы условиями окружающей среды. В сложном взаимодействии факторов среды и природных задатков осуществляется индивидуальное развитие ребенка. Существующую закономерность необходимо учитывать при разработке профилактических мероприятий, направленных на рост, гармоническое развитие, охрану и укрепление здоровья подрастающего поколения.

Примером закономерности роста и развития организма проявляющейся под влиянием внешней среды является акселерация.

Понимаемое вначале как ускорение главным образом физического развития, явление акселерации сегодня значительно расширено. Под акселерацией стали понимать увеличение размеров тела и наступление созревания в более ранние сроки. Длина тела, объем груди и масса тела стали рассматриваться как наиболее важные признаки физического развития. Но, помня, что морфологические особенности организма тесно связаны с его функциональной деятельностью, некоторые авторы в качестве признаков физического развития стали рассматривать жизненную емкость легких, силу отдельных мышечных групп, степень окостенения скелета (в частности, кисти), прорезывание и смену зубов, степень полового созревания. Некоторые авторы к существенным признакам относят и пропорции тела.

К настоящему времени понятие «акселерация» стало настолько широким, что говорят не только об ускорении физического развития детей и подростков, но и взрослых людей. В этой связи часто пользуются более широким понятием – секулярный тренд (вековая тенденция), понимая под этим тенденцию, наблюдающуюся примерно в течение века, к ускорению физического развития всего организма, от внутриутробного периода до взрослого состояния.

Существует много различных теорий, которыми ученые пытаются объяснить явление акселерации. Одни авторы связывают ее с усиленным ультрафиолетовым облучением, считая, что современные дети больше подвергаются действию солнечной радиации (гелиогенная теория). Другие видят причину ее в действии на эндокринные железы магнитных волн, третьи –  в воздействии на организм усиленной космической радиации. Некоторые пытаются объяснить акселерацию увеличением потребления белков (алиментарная теория) или витаминов и минеральных солей (нутригенная теория). Существуют представления и о том, что это явление возникло с воздействием на развивающийся организм неблагоприятных факторов, имеющих место в городских условиях жизни (высокий темп, шум и др.).

Интерес представляют теории, в которых акселерацию пытаются объяснить генетическими факторами. При этом связывают изменения роста с циклическими изменениями в природе, которые обусловливают вспышки роста. Действительно, в истории человечества можно отметить колебания роста человека: маленькие неандертальцы и большие кроманьонцы, относительно маленький рост людей в средние века и увеличение их роста с конца прошлого века.

Определенное значение имеет гетерозис – смешение различных этнических групп. Дети от смешанных браков имеют более высокие показатели физического развития. Большое значение в возникновении акселерации имело улучшение материального благосостояния.

Акселерация имеет и положительное, и отрицательное значение. Увеличение продолжительности жизни, более быстрое и совершенное развитие психических функций, безусловно, можно считать ее положительными проявлениями. Вместе с тем известны и отрицательные стороны акселерации. С явлением акселерации возникли проблемы, касающиеся вопросов охраны здоровья детей, научного обоснования педагогического процесса, полового воспитания детей и подростков. Организация учебно-воспитательной работы, быта детей требует нового теоретического обоснования с учетом изменений, вызываемых в развивающемся организме детей и подростков акселерацией.

Физическое развитие.

Физическое развитие - биологический процесс, характеризующийся на каждом возрастном этапе определенными анатомическими и физиологическими особенностями.

Что же понимается под  «физическим развитием»?

В антропологическом плане, физическое развитие понимается как комплекс морфо-функциональных свойств, определяющих запас физических сил организма. В гигиенической трактовке, физическое развитие выступает как интегральный итог воздействия на организм факторов окружающей cреды  бесспорно вкладываются и социальные факторы, объединяемые понятием «образ жизни» индивидуума (жилищно-бытовые условия, питание, двигательная активность и др.). Учитывая биологический характер понятия «физическое развитие", последнее отражает и биологические факторы риска его отклонений (этнические различия). 

Споры вокруг связи физического развития и состояния здоровья носят, главным образом, методологический характер и связаны с определением, что первично в этом сочетании: физическое развитие определяет уровень здоровья, или уровень здоровья - физическое развития. Однако, абсолютно однозначно отмечается прямая взаимосвязь этих двух показателей - чем выше уровень здоровья, тем выше и уровень физического развития.

На сегодняшней день общепринятым определением физического развития следует считать следующее: "Физическое развитие - это совокупность морфологических и функциональных признаков в их взаимосвязи и зависимости от окружающих условий, характеризующих процесс созревания и функционирования организма в каждый данный момент времени". Такое определение охватывает оба значения понятия "физическое развитие": с одной стороны оно характеризует процесс развития, его соответствие биологическому возрасту, с другой – морфо-функциональное состояние на каждый отрезок времени.

Физическое развитие детей и подростков подчиняется биологическим законам и отражает общие закономерности роста и развития организма:

• чем моложе детский организм, тем интенсивнее протекают в нем процессы роста и развития;
• процессы роста и развития протекают неравномерно и каждому возрастному периоду свойственны определенные анатомо-физиологические особенности;
• в протекании процессов роста и развития наблюдаются половые отличия.

Наблюдение за физическим развитием детей и подростков - неотъемлемая часть работы, как врача, так и педагога, любого детского коллектива. Это имеет особое отношение к работе учителя физической культуры, непосредственно обеспечивающего физическое развитие ребенка, поэтому он должен хорошо владеть методикой антропометрических измерений и уметь правильно оценить уровень физического  развития.

Как правило, комплексный  уровень физического развития детей проверяется в ходе обязательных медицинских осмотров. Такому осмотру должно предшествовать антропометрическое обследование детей с оценкой степени их физическое развития.