2 курс / Нормальная физиология / Возрастная_анатомия_и_физиология_Псеунок_А_А_

нервную систему (ЦНС) по афферентным нервным волокнам. В ЦНС происходит оценка полученного результата, и если он достигнут, то оттуда к исполнительным органам поступает нервный импульс.

Любое отклонение гомеостаза от нормы изменяет интенсивность обменных процессов, в крови накапливаются обменные продукты. Усиливается гуморальное воздействие на нервные механизмы. В результате изменяется уровень работы всех систем организма, и, как следствие, изменяются обменные процессы.

Рецепторы – это основной узел саморегуляций, потому что возникновение любой потребности в организме, прежде всего, вызывает возбуждение в рецепторах, расположенных в сердце, сосудах и т.д.

Рецепторы низкопороговые реагируют на сенсорные раздражители (прикосновение), высокопороговые – на сверхсильные, разрушающие раздражители (болевые реакции).

Общая схема функциональной системы

Согласно учению П.К. Анохина, организм в целом и любая функциональная система есть замкнутая саморегулирующаяся система

(рис.1.1).

поведенческая

регуляция

гормоны регуляции механизмы

железы

обменные процессы

внутренней

секреции

Рис. 1.1. Схема центральной структуры поведенческого акта по П.К. Анохину

В организме непрерывно идет обмен веществ, поэтому различные показатели внутренней среды могут постоянно отклоняться от нормы, т.е. от гомеостатического уровня. А быстрота восстановления этих показателей и норма определяются скоростью саморегуляции

11

каждой функции. Если жесткая константа гомеостаза отклоняется от нормы, это приводит к быстрому включению организма к саморегуляции. Если изменяется пластическая константа, то механизмы саморегуляции долго не включаются, и процессы жизнедеятельности не нарушаются.

Поведение с позиции теории функциональных систем рассматривается как приспособительный акт любой степени сложности, в основе которого лежат следующие процессы:

1.В организме идут обменные процессы, которые оказывают свое влияние на результаты показателей внутренней среды организма. Они отклоняются от нормы.

2.Результаты – различные показатели внутренней среды организма: артериальное давление (АД), осмотическое давление, рН среды. При отклонении показателей результата от нормы в организме возникает потребность в правильном результате, и возбуждаются рецепторы, которые ответственны за нормальный уровень строго определенного результата.

3.Рецепторы результата – барорецепторы в стенках сосудов улавливают изменения АД или внешней среды. Хеморецепторы улавливают изменения концентрации кислорода, углекислого газа и химических веществ. Температурные рецепторы улавливают изменение температуры тела.

Любое отклонение результата деятельности (сердечнососудистой системы, пищеварительной и т.д.) от нормы вызывает возбуждение в рецепторах, формируется электрический потенциал, который в виде волны возбуждения передается по нервным волокнам в ЦНС, где принимается решение целенаправленного поведения всех органов и систем, чтобы вернуть отклонившийся результат в норму.

4.Центральная нервная система. Импульс возбуждения поступает в отдел промежуточного мозга – гипоталамус, далее в кору головного мозга. После чего формируются поведенческие реакции в организме на данную ситуацию, которые направлены на удовлетворение возникшей биологической потребности.

Гипоталамус регулирует работу всех внутренних органов и желез внутренней секреции. Эта работа также перестраивается на удовлетворение возникшей биологической потребности.

Все изменения направлены на то, чтобы вернуть отклонившийся показатель результата к нормальному уровню, т.е. восстановить необходимый уровень обмена веществ в организме. При этом идет их перераспределение в организме, выход крови и питательных веществ из депо, а также поиск некоторых других веществ во внешней среде.

12

5. Как только показатель результата возвращается к норме, это улавливается рецепторами, и процессы возбуждения прекращаются. Таким образом, процессы саморегуляции в сложной системе, каковой является организм, совершаются автоматически.

3. Диалектико-материалистические основы физиологии. Физиологическая функция

Позиция материалиста в физиологии и медицине связана с двумя главными положениями: во-первых, с признанием объективного характера изучаемых функций, т.е. существованием их вне нашего сознания; во-вторых, с признанием познаваемости всех, в том числе психофизиологических функций. Диалектическая позиция предусматривает познание функций организма в движении, развитии, взаимосвязи друг с другом, их соподчинении.

Методологические принципы в физиологии

-Принцип целостности: организм во взаимосвязи со средой выступает как целостный единый объект. Организм характеризуется большой активностью целого по отношению к частям, подчинением частей целому; при этом часть может существовать только в составе целостного организма. Целостность организма формируется деятельностью ряда физиологических систем: нервной, эндокринной, иммунной, кровообращением. Ведущую роль при этом играет нервная система.

Нервизм- направление в физиологии и медицине, которое признает за нервной системой главную роль в регуляции процессов жизнедеятельности организма в норме и патологии.

Единство организма и внешней среды - научная разработка этой проблемы началась в теории дарвинизма, в частности, в ее положении о преобразующей роли внешней среды в происхождении и развитии видов. И.М. Сеченов не только подчеркивал важную роль внешней среды, но и был первым, кто ввел категорию « внешняя среда» в категорию жизни.

-Принципы эволюции функций - закономерности изменения функций в эволюционном процессе:

•принцип мультифункциональности. В процессе эволюции увеличивается количество функций разных органов (у миксин почки выполняют функцию регуляции обмена жидкости, у миног добавляется функция осморегуляции, у высших позвоночных – инкреторная и метаболическая функции;

13

•принцип интенсификации функций. Например, функции фильтрации и реабсорбции на 1 г почек у млекопитающих в 10-100 раз выше, чем у низших позвоночных;

•принцип смены функции. Например, кроветворная функция почек у рыб сменяется функцией регуляции кроветворения у высших позвоночных;

•принцип надстройки функции. Новые функции не изменяют-

ся, а наслаиваются на старые, подчиняя их. Например, помимо осморазведения мочи у млекопитающих и птиц развивается (и становится доминирующей) функция осмоконцентрации мочи. Это связано с надстройкой новой структуры – мозгового вещества почек.

-Детерминизм – учение о всеобщей связи и обусловленности объективных явлений.

•Выделены разные связи: жесткие причинно-следственные (ценные, разветвленные, сетчатые), обратные (отрицательные и положительные), связи отражения с образованием памяти, связи взаимодействия, связи субординации и др.

•Принцип причинности является ядром детерминизма и лежит в основе всех форм детерминирования.

•Введено понятие « полная причина», состоящее из специализирующей причины (фактора, который вызывает специфически свойства следствия), внешних и внутренних условий, которые способствуют реализации причинного фактора, пускового фактора (повода, т.е. внутреннего или внешнего фактора, который определяет время возникновения следствия под влиянием совокупных условий).

•Сложный характер полной причины создает вероятностный характер причинно-следственных отношений.

-Системный подход в физиологии – системность является всеобщим и неотъемлемым свойством материи. Она характеризует преобладание организованности над хаотичностью. Свойства и функции системы не являются суммой свойств и функций ее элементов. При деятельности системы всегда возникают системные свойства, которые отсутствуют у элементарной системы. С другой стороны, включаясь в новую систему, элемент приобретает новые свойства, отсутствующие у него в изолированном состоянии или при функционировании

встарой системе. Совокупность устойчивых отношений и связей между элементами называется структурной системой. Качество системы определяется элементами (их природой свойствами, количеством), и структурой, т.е. связью, взаимодействием элементов.

14

Физиологическая функция

1.Функция. Специфическая жизнедеятельность клеток, тканей, органов, организма в целом, проявляющаяся как физиологический процесс или совокупность процессов, называется функцией. Функциональные изменения направлены на сохранение живой системы и ее адаптацию.

2.Параметры им норма функции

-норма функции является объективной категорией. Ее механизмы генетически детерминированы, и по наследству передается определенная норма физиологических реакций. Но генотип определяет норму реакции лишь как возможность ее проявления. Генотип реализуется в определенных условиях внешней среды – так возникает конкретная индивидуальная норма.

-параметры нормы представляют собой количественную характеристику функции. В физиологии и медицине нормативы должны, с одной стороны, наиболее полно отражать многообразие индивидуальной нормы, с другой стороны, при полном охвате индивидуальных различий часть больных попадает в зону нормы. Поэтому обычно выделяют интервал нормы, в который укладываются показатели 95% здоровых людей. Нормативы разрабатываются для как можно более однородной совокупности людей, что уменьшает разброс индивидуальных показателей.

3. Взаимоотношение функций и структуры, их единство.

-Структура - это совокупность устойчивых связей элементов системы, обеспечивающей ее целостность при разных внешних и внутренних изменениях.

-Функциональные изменения при этом можно рассматривать как выражение внутренних перестроек структуры живого. Структура и функция составляют динамическое единство.

Вопросы для самоконтроля

1.Дать понятие « организм». Перечислить основные свойства организма и уровни организации

2.Дать понятие функциональной системы по П.К. Анохину.

3.В чем заключается системный принцип регуляции физиологических функций.

4.Расскажите о диалектико-материалистических основах физиологии.

5.Дать понятие физиологической функции.

15

ТЕМА 2. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ОРГАНИЗМА

ПЛАН

1.Понятие роста и развития.

2.Общие закономерности роста и развития.

3.Состояние и здоровья детей и подростков и пути его укрепления средствами физического воспитания.

4.Этапы развития ребенка.

5.Факторы, влияющие на рост и развитие.

1. Понятие роста и развития

Рост и развитие обычно употребляются как понятия тождественные, неразрывно связанные между собой. Между тем биологическая природа этих процессов различна, различны их механизмы и последствия.

Рост – реализация естественной потребности организма в достижении взрослого состояния, когда делается возможным продолжение рода. Задержка роста при неблагоприятных условиях среды в один период жизни (болезнь, недостаток питания) сменяется убыстрением роста при улучшении экзогенных условий в другой период. Это явление саморегуляции называется гомеорезисом. К экзогенным факторам, оказывающим влияние на рост и развитие организма, относятся социаль- но-экономические, психологические, климатические, экологические.

Развитие – это сложный процесс, состоящий из трех функций: роста; дифференцировки (когда клетки приобретают специфическую структуру – например, мышечную, нервную, т.е. приобретают признаки для данных клеток) и формообразования.

Различают физическое развитие и соматическое – уровень половой зрелости, которая определяется по явлению вторичных половых признаков и по степени их развития. Процессы роста и развития организма начинаются со слияния двух половых клеток и продолжаются после рождения ребенка. Их окончательное формообразование заканчивается к 22 годам. Соматическое развитие протекает гетерохронно (неравномерно), когда периоды интенсивного роста сменяются периодами дифференцировки.

Взаимосвязь роста и развития проявляется, в частности, в том, что определенные стадии развития могут наступать только при достижении определенных размеров тела. Так, половое созревание у девочек может наступить только тогда, когда масса тела достигнет определенной величины (для представителей Европейской расы это около 48 кг.). активные ростовые процессы также не могут продолжаться на одной и той же стадии развития бесконечно.

16

Дифференцировочные процессы, или дифференцировка, - это появление специализированных структур нового качества из мало специализированных клеток – предшественниц.

2. Общие закономерности роста и развития

Гетерохронный характер развития организма выдвигает много медико-биологических и педагогических проблем. Прежде всего, необходимо знать критические периоды в онтогенезе ребенка, и возникает сидром школьной дезадаптации, когда он быстрее утомляется, теряет интерес к занятиям на фоне плохого самочувствия и здоровья. Как правило, это происходит в периоды интенсивных скачков роста длины и массы тела, наблюдается резкое отставание развития внутренних органов от общего развития. Сердце отстает в своем развитии от бурного соматического развития, а сосуды отстают от развития сердца. Это особенно усиливается на фоне пубертатного периода – у девочек в 11, у мальчиков в 12 лет. В этот период длина и масса тела увеличивается значительно. У девочек масса тела растет за счет увеличения жировой ткани, а у мальчиков – массы мышц. Мужской половой гормон

– тестостерон способствует гипертрофии мышечной и увеличению костной ткани. Объясняя гетерохронность, П.К. Анохин исходил из концепции избирательного и ускоренного созревании тех структур, которые обеспечивают выживаемость организма. Например, мозг плода интенсивно развивается на 2-10 недели беременности, сердце на 3-7, пищеварительные органы – на 10-12. Если избирательность развития нарушена, то плод оказывается не жизнеспособным.

Понятие о « скачке роста». В тех случаях, когда во множестве различных тканей организма одновременно наблюдаются ростовые процессы, отмечаются феномены так называемых « скачков роста». В первую очередь это проявляется в резком увеличении продольных размеров тела за счет увеличения длины туловища и конечностей. В постнатальном онтогенезе человека такие « скачки» наиболее ярко выражены в первый год жизни (1,5-кратное увеличение длины и 3–4- кратное увеличение массы тела за год, рост преимущественно за счет удлинения туловища), в возрасте 5-6 лет (так называемые « полуростовый скачок», в результате которого ребенок достигает примерно 70% длины тела взрослого, рост преимущественно за счет удлинения конечностей), а также в 13-15 лет (пубертатный скачок роста как за счет удлинения туловища, так и за счет удлинения конечностей).

Впервые о скачке роста стало известно из исследований графа Ф.де Монбейяра, который в 1759-1777 гг. наблюдал за развитием

17

своего сына, взвешивая его каждые полгода. Эти результаты были впервые опубликованы Бюффоном в приложении к его « Естественной истории». На рисунке 1 хорошо видно резкое увеличение скорости роста в период от 12 до 16 лет (пубертатный скачок), а также видно замедление снижения скорости ростовых процессов в период от 6 до 8 лет (полуростовой скачок).

В результате каждого скачка роста существенно меняются пропорции тела, все более приближаясь к взрослым. Кроме того, количественные изменения, выражающиеся в увеличении длины тела и изменении его пропорций, обязательно сопровождаются качественными изменениями функционирования важнейших физиологических систем, которые должны « настроиться» на работу в условиях новой морфологической ситуации.

Рис. 2.1. Изменение темпов роста

Системогенез – не равномерное созревание функциональных систем и структур их составляющих. Различают пренатальный (дородовой) и постнатальный этапы развития. В пренатальном периоде различные функциональные системы закладываются и созревают не одновременно. Закладываются те, которые обеспечивают выживаемость организма после рождения. В пределах одной функциональной системы также не все структуры созревают одновременно. Например, в пищеварительной системе в первую очередь созревают те из них, которые обеспечивают акт глотания и сосания.

Ребенок до рождения должен иметь готовый запас избирательно созревших функциональных систем, чтобы после рождения приспособиться к новым условиям. Другие функциональные системы находятся

18

в состоянии неполной или недостаточной зрелости. Те функциональные системы, которые поддерживают гомеостаз, дыхание, кровообращение, пищеварение, созревают очень рано.

После рождения ребенка происходит дозревание одних функциональных систем и формирование тех, которые находились в состоянии неполной зрелости. При этом каждая функциональная система проходит следующие этапы:

1)она включает в свою работу те звенья, которые созрели на текущий момент;

2)включаются дополнительные структуры по мере роста и развития организма;

3)система начинает функционировать, то есть она обогащается за счет приобретенных функций. Важно приобретение индивидуального опыта, что обеспечивает сложные поведенческие акты.

Половой диморфизм – это наличие у одного биологического вида двух различных форм (мужской и женской) является общей закономерностью. В детском и подростковом возрасте половой диморфизм наиболее выражен в период половой зрелости и связан с различиями половых признаков.

Мальчики при рождении имеют более высокие антропометрические показатели, процесс роста у них заканчивается на 1-3 года позднее. Длина тела у мужчин в среднем на 8-11 см больше, чем у женщин. Причина заключается в развитии генетических программ, определяющих разную скорость в онтогенезе. Из этой картины выпадает только период полового созревания. В связи с тем, что у девочек пубертатный период и пубертатный скачок роста наступает на 2-3 года раньше, чем у мальчиков, антропометрические показатели у них в этот период более высокие.

Акселерация (от лат. аcceleration – ускорение) – ускоренное физическое, половое и психическое развитие. Оно проявлялось в том, что дети значительно опережали своих родителей в соответствующем возрасте по длине и массе тела, а также раньше достигали уровня половой зрелости. В период с 1960 по 1990 годы было проведено огромное число исследований с целью выявить сам факт акселерации роста и развития, а также попытаться дать ему рациональное объяснение. Об ускорении физического развития людей, в частности, о раннем созревании детей впервые сообщил английский антрополог Джеймс Гент в 1869 году. Позже в 1935 году. Е.М.Кох назвал это явление акселерацией.

19