Введение. 
Анатомия и физиология человека

Анатомия и возрастная физиология в системе подготовки студентов психолого-педагогического образования. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по подготовке студентов психолого-педагогического образования среди других важных задач профессиональной деятельности будущих специалистов выделяет создание условий для полноценного обучения и воспитания детей и подростков, комфортной и безопасной среды в образовательном учреждении, использование здоровьесберегающих технологий. Для выполнения этих задач необходимы знания о законах функционирования высшей нервной деятельности человека, особенностях строения и жизнедеятельности организма в разные периоды развития, о нормах здорового образа жизни, умение учитывать в процессе образования возрастные и индивидуальные особенности ребенка и подростка. На формирование этих знаний и умений ориентировано содержание дисциплины естественно-научного цикла базовой части ФГОС СПО «Анатомия и возрастная физиология».

Анатомия и возрастная физиология — науки, изучающие организм человека в процессе онтогенеза^[1], при этом морфологические (структурные) аспекты изучения являются предметом изучения анатомии, а аспекты жизнедеятельности развивающегося организма составляют предмет изучения возрастной физиологии. Совокупность данных этих наук позволяет получить знания о строении организма, его органах и системах, особенностях их функционирования и регуляции па каждом возрастном этапе, механизмах адаптации к внешней среде, влиянии внешних воздействий на формирование и развитие, т. е. о тех физиологических условиях, которые лежат в основе физического и психического развития и обучения. Очевидно, что без знания закономерностей развития детского организма, возрастных особенностей строения и регуляции его систем, их функционирования и адаптационных возможностей невозможно сохранить и реализовать заложенные в каждом ребенке возможности, обеспечить ему «счастливый билет в будущее».

В результате освоения материала, изложенного в учебнике, студент овладеет теоретическими знаниями об общих закономерностях, индивидуально-типологических особенностях развития, особенностях строения и функционирования детского и подросткового организма, регуляции физиологических функций, поведения и деятельности ребенка на разных возрастных ступенях, влиянии факторов окружающей среды на развитие, важность и пути его оптимизации для гармоничного развития ребенка.

Кроме того, знания, полученные при изучении дисциплины, необходимы для овладения компетенциями, но психолого-педагогическому сопровождению образования: по взаимодействию с семьей и специалистами образования по вопросам воспитания и развития, созданию условий, облегчающих адаптацию детей к школьному обучению, реализации профессиональных задач образовательных и оздоровительных программ.

Учебник соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту среднего профессионального образования по направлению подготовки «Психолого-педагогическое образование».

Изучив материал учебника «Анатомия и возрастная физиология», студент должен освоить:

трудовые действия

• владеть методами диагностики и оценки физического и психофизического развития детей и подростков на разных возрастных этапах;

необходимые умения

• • анализировать современные научные данные по анатомии и возрастной физиологии с целью использования их при решении профессиональных задач;
• • анализировать индивидуальные особенности физического и психофизиологического развития детей и подростков на разных возрастных этапах;
• • использовать знания, но анатомии и возрастной физиологии при решении профессиональных задач в области организации воспитания детей и подростков;
• • использовать знания о возрастных особенностях строения и функционирования детского и подросткового организма в культурно-просветительной работе;

необходимые знания

• • естественно-научные теоретические основы анатомии и возрастной физиологии;
• • общие закономерности и индивидуальные особенности физического и психофизиологического развития на разных возрастных этапах;
• • особенности строения и функционирования систем органов детского и подросткового организма в разные периоды онтогенеза;
• • физиологические и психофизиологические основы регуляции поведения и деятельности ребенка в разные периоды онтогенеза.

Взаимосвязь анатомии и возрастной физиологии с другими естественно-научными дисциплинами, педагогикой и психологией. Организм человека является сложной целостной системой, имеющей разные уровни организации, и изучение его структуры и жизнедеятельности требует привлечения данных различных естественно-научных дисциплин.

Анатомия — наука о строении человеческого организма — включает в себя систематическую анатомию, изучающую отдельные системы организма человека; топографическую анатомию, рассматривающую пространственное соотношение органов; динамическую анатомию, изучающую динамику движений; пластическую анатомию, изучающую внешние формы и пропорции тела; возрастную анатомию, рассматривающую строение организма в онтогенезе. Возрастная анатомия тесно связана с эмбриологией — наукой о внутриутробном развитии и геронтологией — наукой о старении организмов и путях продления активной и полноценной жизни человека.

При изучении систем органов человека анатомия использует данные наук о строении тканей организма и образующих их клеточных структурах во всем их многообразии — гистологии и цитологии. Без развития этих наук было бы невозможным понимание тканевого, клеточного и субклеточного уровней строения живого организма.

Для исследования формирования человеческого организма в процессе исторического развития используются данные эволюционной морфологии и сравнительной анатомии, которые демонстрируют структурные изменения живых организмов в процессе эволюции (филогенез) и процесс становления и развития человека в связи с развитием общества (антропогенез).

Физиология изучает функции живого организма как целостной системы, протекающие в нем процессы, механизмы его жизнедеятельности. Она включает в себя общую физиологию, изучающую общие закономерности функционирования живого организма; сравнительную и эволюционную физиологию, направленную на изучение развития живых организмов в филогенезе; физиологию человека, патофизиологию, описывающую закономерности патологических (болезненных) процессов в организме; возрастную физиологию, рассматривающую закономерности индивидуального развития, функции организма и их взаимосвязь с внешними факторами в различные возрастные периоды.

Возрастная физиология тесно связана с общей физиологией и другими биологическими науками: эмбриологией, генетикой, анатомией, цитологией, гистологией, биофизикой, биохимией и др. В свою очередь, данные возрастной физиологии имеют важное значение для развития педиатрии и детской хирургии, геронтологии, гигиены детей и подростков, антропологии, возрастной психологии и педагогики. В совокупности эти науки входят в антропологию — обширную область научного знания о человеке, биологических аспектах его жизни, психическом и духовном мире, создают предпосылки для формирования философских и мировоззренческих позиций.

Можно выделить несколько важных областей возрастной физиологии, без исследования которых невозможно развитие «науки о детстве», в том числе возрастной психологии и педагогики. Прежде всего это определение возрастной периодизации с присущими каждому периоду особенностями строения и функционирования детского организма, установление параметров возрастной нормы и индивидуально-типологических особенностей развития, изучение сенситивных и критических периодов развития, а также факторов, влияющих на развитие в разные возрастные периоды.

Для практических специалистов — психологов, педагогов, воспитателей — знание возрастных особенностей и потребностей организма ребенка чрезвычайно важно: эффективность обучающих и развивающих воздействий в большой степени зависит от того, насколько они соответствуют этапу развития ребенка со специфичными для него возможностями организма и особенностями организации деятельности. Неадекватная физиологическим возможностям ребенка нагрузка в процессе воспитания и обучения может привести к искажению гармоничного хода развития и возникновению предболезненных и болезненных состояний. В период роста и становления детского организма при неправильной организации условий жизни и обучения могут возникнуть нарушения функций нервной системы, опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой системы и др. Особого внимания в практике воспитания и обучения заслуживают сенситивные и критические периоды развития ребенка, во время которых он особенно чувствителен к внешним воздействиям, а устойчивость и адаптивные возможности его организма снижены.

Организация дошкольного воспитания и учебных занятий, занятий физической культурой, труда и отдыха детей и подростков требует знания функциональных возможностей детского организма на каждом этапе его развития. В связи с этим анатомия и возрастная физиология необходимы для успешного развития педагогики, психологии, физиологии питания, труда и спорта, гигиены и других дисциплин и являются обязательным компонентом подготовки специалистов, работающих с детьми и подростками.

Методы исследования в анатомии и возрастной физиологии. Анатомия и возрастная физиология относятся к естественно-научным дисциплинам и используют в своем арсенале методы, применяемые в биологических и медицинских исследованиях.

Значительная часть анатомических данных накоплена в процессе исторического развития этой науки при работе с неживым материалом: препарировании, изучении срезов органов и тканей, их топографии (пространственного соотношения), микроскопии окрашенных участков отдельных тканей и органов. Более поздние данные получены с использованием сканирующей электронной микроскопии — высокотехнологичного метода, дающего объемное изображение тканей при малых и больших увеличениях. При работе с живым организмом используются рентгенография и электрорентгенография, позволяющие получить очертания костей и органов; компьютерная и магнитно-резонансная томография, дающие послойное изображение структур живого организма; рентгеноденсиметрия, позволяющая прижизненно определять количество минеральных солей в костях.

Появление информационных технологий сделало возможным развитие виртуальной анатомии, которая получила широкое распространение в анатомических и медицинских исследованиях, а также в их преподавании. Объемное компьютерное изображение дает возможность «проникать» сквозь ткани, изучать строение виртуальных органов и наблюдать за их работой, моделировать изменения при различных воздействиях.

Физиологические методы позволяют судить о функциональных возможностях организма и динамике протекания тех или иных процессов в нем. В физиологических исследованиях широко используются различные приборы, дающие возможность количественно регистрировать физиологические процессы или их проявления, недоступные непосредственному наблюдению (например, показатели газоанализатора при измерении потребления кислорода при дыхании, показатели манометра при измерении давления в кровяном русле и нр.). Данные о функционировании головного мозга получают с помощью электроэнцефалограммы — регистрации электрических потенциалов, вырабатываемых клетками мозга в процессе их жизнедеятельности.

Традиционным и широко распространенным в физиологических исследованиях является метод дозированных функциональных нагрузок или проб. Он основан на изменении интенсивности или продолжительности воздействия на организм какого-либо фактора: физической или умственной нагрузки, изменения положения тела в пространстве (ортостатическая проба), температурного воздействия, задержки дыхания и др. Этот метод позволяет выявить функциональные характеристики организма и устойчивость к воздействию внешних факторов на разных этапах развития, особенности работы внутренних органов в разных условиях, адаптационные возможности организма.

В исследовательских целях применяют рентгеновские, ультразвуковые, магниторезонансные методы. Получить информацию о жизнедеятельности организма в естественных условиях позволяет метод телеметрии — регистрации функций организма на расстоянии с помощью радиодатчиков. Методы радиографии и радиоизотопного сканирования по изменению концентрации введенного в кровяное русло радиоизотопного вещества в сосудах и тканях позволяют зарегистрировать особенности протекания физиологических процессов в живых тканях. С помощью биохимических методов изучают состав крови, слюны, мочи и других жидких сред и продуктов жизнедеятельности организма, получают данные о функциях эндокринной системы, пищеварения, кроветворения, деятельности почек, иммунной системы и других систем и функций организма.

Физиологические методы исследования включают наблюдение, естественный и лабораторный эксперимент. Метод наблюдения позволяет зафиксировать и описать изменения, происходящие в спонтанных естественных условиях. Экспериментальные методы дают возможность изучить какой-либо физиологический процесс в специальных условиях, описать его качественные и количественные характеристики. При этом естественный эксперимент проходит в естественных условиях жизнедеятельности человека^[2], а метод лабораторного эксперимента используется для изучения функции организма в искусственно созданных условиях. Изменяя эти условия, можно целенаправленно изменять направление и характеристики физиологического процесса.

Для изучения временных характеристик развития возрастная физиология широко использует методы поперечного и продольного исследований.

Метод поперечного (кроссекциональпого) исследования представляет собой одновременное изучение тех или иных характеристик у представителей различных возрастных групп. Такое исследование позволяет вывести общие закономерности онтогенетического процесса. Например, при одновременном исследовании уровня физического развития у учащихся разных классов можно установить, как и насколько изменяются определенные показатели физиологических функций в разном возрасте. Такой метод требует стандартных методик и аппаратуры для исследования, позволяет провести статистическую обработку данных и получить надежные и доказательные результаты (в том случае, если обследуемые возрастно-половые группы достаточно велики и отвечают требованиям статистической обработки).

Метод продольного (лонгитудинального) исследования заключается в длительном наблюдении за одними и теми же детьми, которых регулярно обследуют с помощью стандартного набора методик, дает возможность подробно рассмотреть происходящие в организме возрастные изменения и не требует большой выборки (группы обследуемых детей). Хотя метод достаточно сложен в организации и требует длительного времени, он предоставляет исследователям ценную научную информацию.

Методы изучения анатомии и возрастной физиологии постоянно совершенствуются и позволяют создать достаточно полную и объективную картину строения и механизмов функционирования структур живого организма, закономерностей развития детского организма, его физиологических и адаптационных возможностей.

• [1] Онтогенез (от греч. on, род. падеж ontos — сущее и genesis — происхождение, возникновение) — индивидуальное развитие человека от момента зачатия до старения и смерти.
• [2] Этика научных исследований не позволяет производить эксперименты, которые могутнанести вред состоянию или развитию детей. Исследователь не всегда может повлиятьна условия, в которых оказываются дети, но может использовать их как условия естественного эксперимента для изучения воздействия тех или иных факторов. Так, исследование детского здоровья в слаборазвитых странах Африки, Азии и Латинской Америки послужилоисточником многих данных современной науки.