Закономерности онтогенетического развития

Общие законы индивидуального развития

Появление термина «развитие» связано с именем У. Гарвея (1578— 1657), который провозгласил известный принцип «Все живое происходит из яйца». При этом яйцо он представлял себе в виде взрослого, но многократно уменьшенного человека, окруженного оболочкой. Части такого «гомункулуса» Гарвей считал водянистыми, прозрачными, спутанными и извитыми, и для того чтобы стать видимыми, они должны были развиться (развернуться, распрямиться), а затем уже стать плотными. В дальнейшем слово «развиться» утратило свое первоначальное значение и стало употребляться для обозначения онтогенетических изменений.

В настоящее время термином «развитие» в физиологии принято обозначать морфологические и функциональные изменения, происходящие в организме человека и приводящие к совершенствованию организации и взаимодействия всех его систем. Развитие организма происходит неравномерно, оно включает в себя постепенные количественные изменения и качественные скачки. Количественные и качественные изменения тесно взаимосвязаны и находятся в диалектическом единстве: усложнение строения структур организма лежит в основе появления качественно новых функций. Развитие организма детей и подростков осуществляется путем увеличения массы и размеров тела и отдельных органов (рост), качественных изменений (развития физиологических систем организма) и имеет в своей основе поэтапную реализацию наследственной информации, заложенной при оплодотворении.

Важнейшие закономерности роста и развития детского организма:

• — непрерывность;
• — гетерохрония с явлениями опережающего созревания жизненно важных функциональных систем;
• — «энергетическое правило скелетных мышц»;
• — «правило надежности биологической системы».

Непрерывность роста и развития. Количественные и качественные изменения (рост и развитие) тесно взаимосвязаны и обусловливают друг друга. В их основе лежат размножение, созревание и жизнедеятельность клеток, образующих ткани, которые осуществляются непрерывным образом на протяжении всей жизнедеятельности организма. Увеличение числа клеток и их размеров, т. е. количественные изменения, приводят к росту — увеличению длины, объема и массы тела детей и подростков; процессы роста тесно связаны с качественными изменениями, проявляющимися в развитии и совершенствовании определенных функций. Так, например, развитие двигательной системы связано с увеличением мышечной массы и изменением свойств мышечной ткани, а также с совершенствованием нервно-мышечной регуляции, развитием отделов нервной системы, обеспечивающих двигательные функции. Качественное совершенствование двигательных функций в свою очередь способствует созреванию мозговых структур, обеспечивающих двигательную активность.

Гетерохрония развития органов и тканей — неодновременнсть и неравномерность роста и развития различных структур организма (от греч. heteros — другой, chronos — время). Наиболее важные для жизнеобеспечения органы и системы развиваются в первую очередь. Например, сердце функционирует уже на третьей неделе внутриутробного развития; мозг опережает в своем росте и темпах развития другие органы: у новорожденных он достигает 25% веса мозга взрослого человека, у пятилетнего ребенка — 90%; иммунные органы, содержащие лимфатическую ткань (миндалины, аппендикс, селезенка) достигают максимального развития в дошкольном и младшем школьном возрасте, затем постепенно подвергаются обратному развитию до уровня, характерного для взрослых. Закон гетерохронии распространяется не только на темпы роста разных органов и тканей, но и на темпы созревания функциональных систем.

Учение о системогенезе, вытекающее из учения о гетерохронии, было выдвинуто и разработано П. К. Анохиным в 1970;х гг. Согласно его положениям функциональные системы как функциональное объединение различно локализованных структур, направленное на получение конечного приспособительного эффекта, необходимого в данный момент (например, функциональная система акта сосания; функциональная система, обеспечивающая передвижение тела в пространстве и др.), созревают неравномерно, включаются поэтапно, сменяются, обеспечивая организму наилучшую адаптацию в различные периоды онтогенетического развития.

На стадии эмбрионального развития системогенез как общая закономерность развития проявляется как ускоренное развитие органов, необходимых для адаптации к внеутробному существованию. Например, круговая мышца рта, а также другие мышцы и структуры, обеспечивающие акт сосания, иннервируются задолго до того, как будут иннервированы другие мышцы лица; созревание мышц кисти, обеспечивающих хватательный рефлекс у младенца, опережает созревание других мышц и т. д. Неравномерное поэтапное включение и смена функциональных систем характерны и для других этапов индивидуального развития.

Гетерохронность развития обеспечивает ребенку оптимальное взаимодействие с усложняющимися в процессе развития условиями внешней среды. В основе гетерохронии лежит неравномерное развертывание наследственной информации. «Благодаря этой наследственно закрепленной особенности созревания обеспечивается основное требование выживания новорожденного, — писал П. К. Анохин, — эго гармоническое соотношение структуры и функции данного новорожденного организма с внезапно возникающим воздействием на него экологических факторов». Таким образом, при гармоничном развитии на каждом возрастном этапе онтогенеза функциональные возможности организма детей и подростков соответствуют требованиям, предъявляемым к ним со стороны окружающей среды.

«Энергетическое правило скелетных мышц», разработанное И. А. Аршавским (1981), показывает зависимость развития жизнеобеспечивающих систем организма (дыхательной, сердечно-сосудистой) и обменных процессов от двигательной активности, имеющей приспособительный характер (удовлетворение пищевой потребности, избегание стрессовых раздражителей) и, таким образом, от развития скелетной мускулатуры.

«Надежность биологической системы» в качестве общего закона индивидуального развития была описана А. А. Маркосяном. В соответствии с этим законом ресурс адаптационных возможностей организма во много раз превышает обычные требования окружающей среды, обеспечивая развитие и оптимальное течение жизненных процессов даже при значительно изменяющихся условиях среды. Например, в крови человека содержится количество тромбина, достаточное для свертывания 2000 л крови, бедренная кость выдерживает нагрузку в 1500 кг, что почти в 30 раз больше обычной нагрузки на кость, а мозг человека содержит около 100 млрд нейронов, из которых на протяжении жизни используется лишь небольшой процент. Такие ресурсы организма обеспечивают при необходимости экстренную мобилизацию резервных возможностей и быстрое восстановление гомеостаза при его нарушении.