Физиология развития человека / ред. М. М. Безруких, Д. А. Фарбер, 2000).

Голова новорожденного составляет ¹/₄, у взрослых — ¹/₈ длины тела. Относительно удлиняются ноги. За период роста длина ног увеличивается в 5 раз, рук — в 4 раза, туловища — в 3 раза. Ребенок относительно большеголового, коротконогого, длиннотуловищного постепенно превращается в малоголового, длинноногого, короткотуловищного (рис. 5).

Рис. 5. Пропорции тела человека в зависимости от возраста
(по: Безруких, Сонькин, Фарбер, 2002)

Процесс увеличения массы тела и окружности грудной клетки также протекает неравномерно. Вес тела новорожденных девочек составляет в среднем 3,4 кг, мальчиков 3,5 кг. Сразу после рождения вес новорожденного уменьшается примерно на 200 г, а затем начинает интенсивно возрастать: за первый месяц жизни он увеличивается на 600 г, за второй и третий на 800 г, а в каждый следующий (до одного года) ежемесячное увеличение на 50 г меньше, чем в предыдущий месяц. Первоначальный вес тела ребенка к 4—4,5 мес. примерно удваивается, а к году утраивается и составляет 10,3 кг — для мальчиков и 9,8 кг — для девочек. За первый год жизни увеличение составляет 6—7 кг, за второй 2—3 кг, в последующие три года — 1,5—2,0 кг, а на 6-м и 7-м году жизни оно вновь возрастает. Пик скорости увеличения веса тела у девочек приходится на 13 лет (5,0—5,5 кг в год), а у мальчиков на 15 лет (5,5—6,5 кг в год).

Увеличение длины тела и веса в течение каждого года происходит циклично. Так, возрастание длины тела наиболее интенсивно идет в летние месяцы, в то время как увеличение веса в основном приходится на осенний период.

Окружность (обхват) грудной клетки у новорожденного составляет 34—36 см, за первый год обхват грудной клетки увеличивается на 11—13 см, за второй — на 3—3,5 см, за третий — на 2—2,5 см. К 6 годам окружность грудной клетки достигает 58 см (56,9 см — у девочек и 59,1 см — у мальчиков). Максимальное увеличение этого показателя приходится на пубертатный период, причем на протяжении всего периода по росту и окружности грудной клетки девочки отстают от мальчиков.

В протекании процессов роста и развития наблюдаются половые различия.Основные размеры (рост, масса тела, окружность грудной клеток) в среднем при рождении у мальчиков больше, чем у девочек. Такие отношения сохраняются до периода полового созревания (пубертатный возраст), он сопровождается резкой эндокринной перестройкой и значительным усилением процессов роста и развития. Интенсивно увеличиваются масса и длина тела. До скачка роста различия в длине тела у мальчиков и девочек не превышает 2%, а после него они достигают в среднем 8%. Различия возникают также вследствие более позднего наступления пубертатного скачка роста у мальчиков, в связи с чем увеличивается продолжительность периода препубертатного роста, хотя и протекающего с малой скоростью; имеет значение и интенсивность самого скачка. Скачок роста длины тела происходит главным образом за счет роста туловища, а не конечностей. Скачок в увеличении мышечной массы происходит через три месяца, а скачок веса, через 6 месяцев после скачка роста длины тела. Прибавка составляет у мальчиков 4—7 кг в год, у девочек 4—8 кг в год. Наиболее интенсивный прирост мышечной силы у мальчиков приходится на 14—17 лет, а у девочек несколько раньше. Различия в показателях мышечной силы у мальчиков и девочек более выраженно проявляются с 11—12 лет.

Типы роста и развития тканей и органов организма.Темпы роста и развития отдельных тканей и органов неодинаковы в отдельные периоды онтогенеза (рис. 6).

В биологии развития различают 4 типа роста: — А — лимфоидный (тимус, лимфатические узлы, лимфоидная ткань кишечника); Б — мозговой (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, легочная артерия, мышечная система, объем крови); Г — репродуктивный (яички, придаток, предстательная железа, семенные пузырьки, яичники, фаллопиевы трубы).

Рис. 6. Динамика роста различных типов тканей.
За 100% принята масса соответствующей ткани у взрослого
(по: Безруких, Сонькин, Фарбер, 2002)

Для типа А характерна очень высокая скорость роста в первые 10 лет жизни и достижение максимальных размеров органа в препубертатный период, а затем инволюция с наступлением полового созревания. Тип Б характеризуется постепенным замедлением скорости роста от рождения до созревания, причем уже в возрасте 8—10 лет орган практически достигает размеров взрослого. Тип В характеризуется быстрым ростом в начале постнатального периода развития, затем происходит торможение ростовых процессов, и вновь они ускоряются с наступлением пубертата. И наконец, тип Г, описывающий рост гонад, характеризуется медленным ростом в первые годы жизни и скачкообразным ускорением с началом полового созревания.

Совершенно особый тип кривой роста характерен для подкожной жировой ткани. Очень высокая скорость роста жировой прослойки в первые месяцы жизни приводит к тому, что к первому году у ребенка формируется весьма выраженный подкожный слой жира, который затем начинает уменьшаться, и лишь после 6—8 лет подкожный жир вновь накапливается. В динамике роста подкожного жира выявляются довольно четкие различия между мальчиками и девочками: у девочек как скорость роста, так и абсолютные размеры подкожной жировой клетчатки обычно выше.

Таким образом, интенсивное развитие и окончательное формирование отдельных органов и систем происходит не параллельно. Существует определенная очередность роста и развития тех или иных структурных функций и образований. Установлено, что в период интенсивного роста и развития функциональной системы наблюдается ее повышенная чувствительность к действию специфических факторов (Громбах, 1980; Хрипкова, 1982; Сухарева, 1985). Так, например, в период развития мозга отмечается повышенная чувствительность организма к недостатку белка в пище, в период развития речедвигательных функций — к речевому общению, в период развития моторики — к двигательной активности. Ассоциативные отделы коры больших полушарий, обеспечивающие готовность к обучению в школе, созревают постепенно в ходе индивидуального развития ребенка к 6—7 годам (Кольцова, 1983), поэтому форсированное обучение детей в раннем возрасте неблагоприятно отразится на их последующем развитии. Следовательно, гетерохронизм в развитии отдельных морфологических образований и функциональных систем обусловливает возрастные морфофункциональные особенности и определяет приспособительные возможности организма в отдельные периоды онтогенеза.

Понятие о физическом, половом и умственном развитии.Для характеристики развития человека используют понятия физическое, половое и умственное развитие.

Физическое развитие. Под физическим развитиемпонимают размеры и форму тела, соответствие их возрастной норме. Количественная оценка физического развития может быть выражена как в абсолютных (килограммы, сантиметры), так и в относительных (доля в процентах от возрастной нормы) величинах. С физическим развитием тесно связаны моторное(двигательное) развитие и половое созревание. Выраженное отклонение от нормативов физического развития, как правило, свидетельствуют о нарушении процессов роста и созревания организма. Часто они бывают связаны с теми или иными метаболическими нарушениями, а также с патологией эндокринной и центральной нервной системы. При этом существенное отставание в физическом развитии иногда даже менее опасно, чем значительное опережение, которое почти всегда свидетельствует о наличии гормональных нарушений.

К показателям физического развития относятся: длина тела, масса тела, окружность грудной клетки, окружность талии, наряду с этими могут рассматриваться также и другие показатели (размеры кожно-жировых складок, осанка и форма позвоночника, сила мышц, жизненная емкость легких, физическая работоспособность).

Физическое развитие оценивают по комплексу показателей — соматометрических (длина тела, окружность грудной клетки, пропорции и масса тела); соматоскопических (осанка и форма позвоночника, жироотложение, форма стопы); физиометрических (сила мышц, жизненная емкость легких, физическая работоспособность). Для оценки физического развития ребенка его индивидуальные показатели роста, массы тела, окружности грудной клетки сравнивают с нормативными (средними) показателями, вычисляют величины отклонения в сигмах и на этой основе определяют уровень физического развития. Отклонения в пределах М ± 1d характеризуют среднее развитие, отклонение от 1 до ± 2d — развитие выше / ниже среднего, отклонение от 2 до ± 3d — высокий — низкий уровень физического развития.

Возрастные изменения показателей физического развития мальчиков и девочек. Изменения показателей физического развития, происходящие в разные периоды роста организма, неодинаковы по своей интенсивности. Наибольшее увеличение всех показателей отмечается на первом году жизни ребенка. У девочек максимальные изменения большинства показателей физического развития отмечаются в более ранние периоды, чем у мальчиков. Так, у девочек они регистрируются в 7,9, 11 и 13 лет, у мальчиков в 8,10 и 12 лет. Скорость роста особенно интенсивно увеличивается в период полового созревания (у девочек в 11—13 лет, а у мальчиков в 12—14 лет). Рост тела в длину заканчивается у девушек в 16—17 лет, у юношей в 18—19 лет.

Темп физического развития в некоторые периоды онтогенеза может определять двигательные возможности ребенка. Дети первого года жизни, имеющие вышесредний и высокий уровень физического развития, в среднем на один два месяца позже начинают самостоятельно ходить, чем дети с нижесредним и низким уровнем физического развития. Пубертатный скачок роста, связанный с резким изменением пропорций тела и удлинением конечностей, приводит обычно ко временной дискоординации движений (обычно в возрасте 13—14 лет). Дети и подростки с высоким уровнем физического развития обладают, как правило, более низкой выносливостью, чем их сверстники со средним и ниже средним уровнем физического развития. Особенно негативно на двигательных возможностях сказывается наличие избыточного жироотложения.

Половое развитие.Это период индивидуального развития человека, в течение которого организм становится способным к половому размножению, то есть достигает половозрелости. По завершению полового созревания наступает репродуктивный период. Половое развитие девочекпротекает под контролем половых гормонов (эстрогенов), которые продуцируются яичниками. В развитии яичников выделяют три периода: нейтральный, препубертатный и пубертатный.В первый нейтральный период(первые 6—7 лет) жизни активность яичников снижена. В это время секреция женских половых гормонов незначительна.

Во второй, препубертатный, периодот 8 лет до первой менструации усиливается секреция гонадотропных гормонов гипофиза, которые вызывают рост яичников. В яичниках увеличивается выработка эстрогенов, что приводит к появлению вторичных женских половых признаков: с 10 лет начинается развитие молочных желез, а с 12 лет появляется волосяной покров сначала на больших половых губах, затем на лобке и в подмышечных впадинах. В этот же период происходит интенсивный рост скелета, тело девочки приобретает женский силуэт: увеличивается ширина таза, а плечи остаются узкими.

Третий период, пубертатный,у большинства девочек наступает с 12—13 лет, когда появляется первая менструация. Она свидетельствует о том, что в яичниках начали созревать яйцеклетки. У девочек подростков менструальные циклы обычно нерегулярны. Они также могут протекать без выхода яйцеклетки и образования желтого тела. Интервалы между менструациями могут значительно удлиняться, вплоть до нескольких месяцев. Регулярный менструальный цикл устанавливается приблизительно к 18 годам.

Половое созревание мальчиков. В период полового созревания в организме мальчиков происходит ряд изменений, приводящих к их физической зрелости. Продолжительность периода полового созревания охватывает промежуток времени приблизительно от 10 до 20 лет.

В половом развитии мальчиков можно выделить два периода: первый — с 10 до 15 лет, когда развиваются половые органы и вторичные половые признаки, и второй — после 15 лет, когда начинается период сперматогенеза (репродуктивный период). При гипофункции семенников у мальчиков задерживается половое созревание, в связи с чем, к 15—16 годам могут сформироваться евнухоидные (похожие на женские) пропорции тела. При гиперфункции семенников у мальчиков происходит преждевременный рост наружных половых органов, раннее развитие вторичных половых признаков, усиленное развитие мускулатуры, развивается повышенное половое влечение. У детей до пубертатного периода концентрация тестостерона в крови удерживается на невысоком уровне. В пубертатном периоде гормональная активность семенников значительно увеличивается, к 16—17 годам концентрация тестостерона в крови приближается к уровню взрослых мужчин.

Первые признаки полового созревания мальчиков — увеличение размеров семенников и наружных половых органов. Под влиянием мужских половых гормонов — андрогенов появляются вторичные половые признаки: ускоренный рост до 10 см в год, волосяной покров на лобке, в подмышечных впадинах и на лице. Быстро развивается пояс верхних конечностей, плечи расширяются, в то время как таз остается узким. Интенсивно нарастают мышцы, и фигура мальчиков постепенно приобретает мужской силуэт. Вследствие интенсивного роста гортани голос становится более низким: происходит так называемая «ломка» голоса. С увеличением уровня половых гормонов в крови связана усиленная секреция кожных желез, особенно на лице и спине. Это является причиной закупорки протоков желез и их воспаление, приводящих к появлению юношеских угрей, которые исчезают обычно к 25—30 годам.

В период полового созревания предстательная железа начинает выделять секрет, который по составу еще отличается от секрета предстательной железы взрослого мужчины. К 14 годам уже возможно выделение спермы. Оно происходит чаще всего во время сна и называется поллюцией. Появление поллюций — это признак нормального развития семенников.

Умственное развитие — обусловлено развитием коры головного мозга в определенной последовательности: первое — это последовательность развития основных областей мозга, второе — последовательность развития центров в пределах каждой области. Ведущей частью коры является первичная моторная область в предцентральной извилине; за ней следует первичная сенсорная область в постцентральной извилине, затем первичная зрительная область в затылочной доле и первичная слуховая область в височной доле. С развитием коры совершенствуется отражательная и познавательная функции мозга, проявляющиеся в анализе и синтезе раздражителей, развитии речи и абстрактного мышления, накоплении информации, в усложнении поведения, формировании самосознания. С развитием коры головного мозга связано развитие интеллекта и эмоциональное развитие ребенка.

Имеются данные о том, что дети, более развитые в физическом отношении (судя по их раннему созреванию во время подросткового периода), получают в среднем более высокие баллы в психологических тестах, чем их отстающие в развитии сверстники. Эти различия невелики, но постоянны и наблюдаются у детей всех изученных возрастных групп, начиная с 6 ¹/₂ лет. Следовательно, у детей с быстрым физическим созреванием обнаруживаются большие возможности по сравнению с медленно созревающими детьми. Однако после окончания роста не наблюдается различий по результатам психологических тестов между рано- и поздносозревающими мальчиками (Харрисон и др., 1979).

Вполне вероятно, что раннее или позднее созревание отражается на поведенческих реакциях, причем у некоторых детей в значительной степени. Те мальчики, которые в своем развитии опережают сверстников не только во время пубертатного периода, но и до него, выделяются из их среды и становятся вожаками. Мальчики с развитой мускулатурой в среднем созревают раньше других, и пубертатный скачок наступает у них раньше. И, наоборот, у долговязого неразвитого мальчика пубертатный период в среднем наступает позднее. Отмечено, что раносозревающие дети более общительны и уравновешены, менее нервозны и пользуются большим успехом в коллективе. Но встречаются дети, которые испытывают чувство неловкости и замешательства в связи с ранним развитием. Так, например, девочка с развивающейся грудью, вызванная к доске перед всем классом, будет сутулиться вместо того, чтобы стоять прямо. Подросток тоже может испытывать подобное смущение. Кроме того, у раносозревших детей в течение более длительного срока продолжается задержка сексуальных влечений, стремления к независимости и профессиональной ориентации. Именно с этим связаны все психологические трудности, которые испытывают в этот период многие подростки. Поэтому педагогам в своей деятельности необходимо учитывать отмеченные выше биологические факты.

Влияние наследственности и внешней среды на рост и развитие человека.Морфологические и функциональные изменения организма человека в разные возрастные периоды проходят под влиянием наследственности и условий внешней среды. Наследственность (генетический код)определяет потенциальные возможности физического, полового и умственного развития человека.

Генетические факторы находятся в ядре (хромосомах) и в цитоплазме (некоторые органоиды клетки). Генетическая информация хранится, воспроизводится и передается при размножении организмов в виде молекул нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), являющихся материальными носителями всех видов наследственности (хромосомной и цитоплазматической). На стадии, предшествующей делению клетки, ДНК распадается на ряд составных частей, которые называют хромосомами. Число хромосом в клетке постоянно для каждого биологического вида. Так, например, у человека — 46, у собаки — 78, у шимпанзе — 48. Хромосомы, содержащиеся в ядре одной клетки, всегда парные, то есть имеются по две одинаковые, или гомологичные, хромосомы, которые составляют одну пару. Так, 46 хромосом человека образуют 23 пары: 22 пары — аутосомы, определяющие развитие всех признаков и одинаковые у мужчин и женщин. В 23-й паре хромосом имеется половая дифференцировка: у женщин находится две крупные идентичные друг другу X-хромосомы (XX), у мужчин имеется только одна X-хромосома и маленькая y-хромосома (Xy); X —и y — хромосомы называются половыми. Все соматические клетки содержат диплоидный (двойной) набор хромосом, а созревшие половые клетки (гаметы) имеют только половинное гаплоидное число хромосом.

При оплодотворении (слияние мужской половой клетки — сперматозоида с женской — яйцеклеткой) происходит образование зиготы, которая дает начало новому организму, и ее ядро имеет уже диплоидный набор хромосом. В ядре зиготы все хромосомы вновь становятся парными; в каждой паре гомологичных хромосом одна хромосома отцовская, другая материнская. Следовательно, диплоидный набор хромосом, характерный для соматических клеток каждого вида организмов, восстанавливается именно при оплодотворении.

Каждая хромосома состоит из генов. Ген — элементарная функционально неделимая единица наследственности, участок молекулы ДНК, контролирующий развитие какого-либо признака. Совокупность генов данной клетки или организма называется генотипом. Генотип контролирует развитие, строение и жизнедеятельность организма, то есть совокупность всех признаков организма — его фенотип. Фенотип — совокупность всех признаков и свойств организма, формирующихся в процессе взаимодействия его генетических структур с внешней средой. В фенотипе не реализуются все генотипические возможности, и он является частным случаем реализации генотипа в конкретных условиях. Поэтому даже между однояйцовыми близнецами, имеющими полностью идентичные генотипы, можно выявить заметные фенотипические различия, если они развивались в разных условиях. Однозначного соответствия между генотипом и фенотипом нет: изменения генотипа не всегда сопровождаются изменением фенотипа, а изменения фенотипа не обязательно связаны с изменением генотипа. Генотип каждого человека полигенный и уникальный — отсюда такое разнообразие людей.

От особенностей генотипа и воздействия окружающей среды зависит интенсивность ростовых процессов. Так, с особенностями генотипа связана низкая длина тела африканских пигмеев (от 125 до 150 см) и высокая — у людей племени ватуси: в среднем 2 м. Средняя длина тела европейцев —170 см (мужчин 175 см, женщин 165 см).

Однако в каждой из этих групп, характеризующихся той или иной средней длинной тела, встречаются отдельные индивидуумы, у которых этот показатель может значительно отличаться от средней нормы. Отклонения могут возникать вследствие воздействия на организм различных факторов среды, вызывающих через генетический аппарат клеток изменения в нервно-гуморальной регуляции роста и развития, в частности, путем изменения количества гормонов, контролирующих ростовые процессы.

Каждый ген оказывает как прямое, так и опосредованное действие. Так, примером прямого, первичного действия может быть изменение гемоглобина в эритроцитах в случае мутации соответствующего гена при серповидной клеточной анемии. Она сопровождается нарушением умственной и физической деятельности ребенка, сердечной недостаточностью, местными нарушениями кровообращения, увеличением селезенки и нарушением работы других органов, возникающих вследствие нарушения гемоглобина.

На рост и развитие ребенка влияют такие факторы внешней среды, как питание, эмоциональные и социально-экономические факторы, положение ребенка в семье, взаимоотношения с родителями, воспитателями, учителями. Социальные факторы определяют социальное поведение и место индивидуума в обществе. Эти факторы могут нарушать, ограничивать рост и развитие ребенка, а могут, наоборот, стимулировать их. Такие влияния отмечаются на всех уровнях человеческого организма: молекулярном, клеточном, тканевом, органном, системном.

Средой определяется, в какой степени данный индивидуум может реализовать свои наследственные возможности. Так, из ребенка, получившего по наследству прекрасное телосложение и хорошую координацию движений, может получиться олимпийский чемпион, если он будет расти в благоприятных условиях, обеспечивающих ему хорошее питание и соответствующую тренировку. Другой ребенок с такой же наследственностью, но лишенный нормального питания и занятий спортом, не сможет в полной мере реализовать свои наследственные задатки. Аналогичное положение может сложиться и в отношении развития умственных способностей ребенка, для развития которых необходимо обеспечить ему соответствующее образование. Поэтому здоровье матери — залог нормального развития плода. Курение, прием наркотических веществ, алкогольных напитков и др. оказывают отрицательное влияние на развитие плода. Растущий и развивающийся зародыш испытывает на себе действие факторов и особенностей внутренней среды. Так, например, если рост кровеносных сосудов отстает от роста органа, который они должны снабжать кровью, то этот орган не будет развиваться нормально.

В период закладки органов могут появляться мутации.Так, например, у человека известно 120 форм наследственной глухоты, которая возникает в результате мутации генов, отвечающих за формирование слухового анализатора. Описано также 250 наследственных поражений глаз, около 150 наследственных аномалий развития скелета. Не менее 18 генов отвечают за нормальную дифференциацию пола. О нарушениях генетического контроля над процессом онтогенеза свидетельствуют многочисленные болезни, связанные с геномными и хромосомными мутациями. Большинство факторов, оказывающих вредное воздействие на организм, не затрагивают половые клетки, однако сильнодействующие факторы, такие, как радиационное облучение, могут вызывать изменения хромосом половых клеток, в результате чего возникают мутации, передающиеся по наследству и обычно неблагоприятные. Для профилактики наследственных нарушений чрезвычайно важным является выявление причин, вызывающих «ошибки развития».

В зависимости от среды генотип может быть реализован полностью или частично. Для реализации генотипа организм избирательно воспринимает определенные факторы среды. В течение всей жизни происходит взаимодействие генотипа и факторов среды, от которых зависит фенотип индивидуума. Фенотип на каждом этапе развития будет зависеть не только от генотипа и условий этого этапа, но и оттого, что происходило в предыдущие периоды.

В выяснении относительной роли наследственности и среды в формировании признаков в исследованиях используется так называемый близнецовый метод.Исследованиями близнецов показано, что развитие различных признаков в равной степени зависит от генотипа и внешней среды. Близнецы бывают двух типов: однояйцовые близнецы и разнояйцовые. Однояйцовые —монозиготные близнецы развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки — зиготы. В период дробления или гаструляции зародыш делится на две (или более) части, каждая из которых затем развивается самостоятельно. У однояйцовых близнецов общая плацента, они имеют одинаковый генотип, поэтому всегда одного пола с одинаковой группой крови и очень похожи друг на друга. Разнояйцовые — гетерозиготные близнецы. Они могут быть как разнополыми, так и однополыми и похожими друг на друга не более чем обычные братья и сестры. Развитие их возможно при одновременном созревании и оплодотворении двух (и более) яйцеклеток. У человека одна двойня приходится в среднем на 80—85 одноплодных родов, одна тройня — на 6—8 тысяч, четверни и пятерни встречаются очень редко; однояйцовые близнецы составляют 15% от всех многоплодных родов.

Ранние стадии эмбриогенеза (до 60 сут.) считаются критическими периодами для всего организма в целом, на более поздних стадиях и для отдельных органов. Роль внешних факторов в эти периоды особенно велика: они могут ускорять, замедлять или совсем приостанавливать развитие. Например, для формирования сердца критическим считается период между 3-й и 4-й неделями внутриутробного развития; для развития наружных половых органов — между 8-й и 9-й неделями. Мозг и скелет чувствительны к вредных факторам во все периоды развития, начиная с 3-й недели после зачатия до конца беременности и даже после рождения ребенка. Существуют также специфические влияния на рост и развитие, вызывающие генные мутации, такие, например, как ионизирующая радиация и лекарственные препараты (сульфамиламиды, антибиотики). Они могут вызвать разрыв хромосом и изменять структуру ДНК, что может стать причиной укорочения или редукции конечностей, расщепления неба, сильного отставания в умственном развитии при нормальном развитии туловища.

Ряд врожденных заболеваний обусловлен наличием лишних хромосом. Так, например, наличие лишней Y-хромосомы в 21-й паре вызывает синдром Дауна, умственную отсталость, пороки сердца, недоразвитие мышечной системы. Наличие лишней хромосомы у человека мужского пола влечет за собой недоразвитие семенников, стерильность, слабое развитие вторичных половых признаков, характерное телосложение, отложение жира по женскому типу, отсутствие бороды и усов, задержку умственного развития и т. д.

В некоторой степени изменяются под влиянием среды сроки биологического развития, длина тела в зрелом возрасте, долголетие, свойства нервных процессов — сила, уравновешенность, подвижность. В значительной мере под влиянием среды формируется овладение сложными движениями (ходьба), развитие речи, способность к анализу и обобщению раздражителей, формирование личности.

Показатели интеллекта определяются обеими группами факторов — генетическими и факторами внешней среды; от генотипа — общая осведомленность, объем долговременной памяти, различие предметов по признакам, переключение внимания, наглядно-действенное мышление, общая умственная одаренность. Внешней средой определяется: усвоение общественных норм жизни, оценка последовательности событий во времени, наблюдательность, зрительная память.

Физическое развитие и телосложение примерно на 70% определяются наследственностью и лишь 30% факторами внешней среды, в которой протекает рост и развитие. Выявляются возрастные этапы, на протяжении которых основную роль в формировании признаков физического развития играют наследственные факторы: в периоды 4—6 лет, особенно 10—12 лет, 19—21 год. Усиление роли внешней среды в 7—9 и 13—15 лет. Масса тела детей в большей степени подвержена действию факторов среды и преимущественно определяется количественным и качественным составом пищи, режимом питания, двигательной активностью, физической нагрузкой.

Следует отметить, что влияние факторов внешней среды на физическое развитие наиболее выражено во внутриутробный период. По вегетативным признакам: роль генотипа выше в 7—9 лет, 16—18 лет, а роль внешней среды — 4—6, 10—12, 19—21 годы.

Таким образом, процессы роста и развития подчиняются определенным биологическим законам и в тоже время детермированы условиями окружающей среды.

Периодизация развития человека и ее практическое значение. Как указывалось выше, развитие ребенка протекает неравномерно и не одновременно, возникает необходимость характеристики отдельных этапов развития ребенка и определения границ смены одного этапа другим. Выделение периодов жизни организма осуществляется по анатомо-физиологическим признакам и по социально-психическим. Выбор критериев возрастных периодов зависит от многих факторов (биологических особенностей организма, факторов социальной среды, уровня знаний и др.), поэтому представление о возрастных периодах относительно.

Периодизация развития детского организма имеет важное значение для правильной группировки детей и подростков разного возраста при организации учебно-воспитательной работы. Длительное время была широко распространена классификация, предложенная педиатром Н. П. Гундобиным, в основу которой положены биологические особенности детского организма с выделением периодов: новорожденности (до отпадения пуповины), грудного возраста (до 1 года), период молочных зубов (1 год — 6—7 лет), период старшего детства (8—11 лет), период полового созревания (12—17 лет).

В системе детских и подростковых учреждений используется классификация с выделением преддошкольного возраста (до 3 лет), дошкольного возраста (3—7 лет), школьный возраст, подразделяющийся в свою очередь на младший (7—10 лет), средний (11—14 лет), старший (15—18 лет).

И. А. Аршавский (1975) считает, что в основу возрастной периодизации должны быть положены критерии, отражающие специфику целостного организма с выделением ведущей функции на данном этапе развития и отражали способ взаимодействия организма с внешней средой. Им предложена схема периодизации в соответствии с характером питания и особенностями двигательных актов. Данная классификация отражает особенности раннего возраста и выделяет следующие периоды: неонатальный, во время которого имеет место вскармливание молозивным молоком (8 дней), лактотрофной формы питания (5—6 мес.), лактотрофной формы питания с прикормом и появлением позы стояния (7—12 мес.) и ясельного возраста (1—3 года — освоение локомоторных актов (ходьба, бег). В последующие периоды онтогенеза возрастает роль высших отделов центральной нервной системы в обеспечении взаимодействия организма со средой. В этой связи существует психофизиологическая направленность в разработке возрастной периодизации (ориентация на изменения в познавательных процессах на уровень сознания (Г. К. Ушакова) — на формы психической деятельности (Д. Б. Эльконина). Несомненно, это должно учитываться, так как они свидетельствуют о перестройках функции мозга. Однако поиск физиологических критериев должен основываться на физиологическом анализе деятельности центральной нервной системы ребенка, на разных этапах его развития.

Наиболее распространенной схемой возрастной периодизации является схема, принятая VII Всесоюзной конференцией по проблемам возрастной морфологии, физиологии, биохимии, прошедшей в Москве в 1965 г. (табл. 2).

Табл. 2. Возрастные периоды онтогенетического развития
(по: Любимова и др., 2004)

В этой схеме учтены не только морфологические и физиологические особенности человека, но и социальные факторы, ориентированные на систему детских учреждений, связанных с обучением детей и уходом взрослого человека на пенсию.

Краткая характеристика возрастных периодов развития.Каждый возрастной период характеризуется своими специфическими особенностями, и переход от одного возрастного периода к последующему рассматривается как переходный или критический период индивидуального развития.

Продолжительность отдельных возрастных периодов в той или иной степени подвержена изменениям и может определяться социальными факторами.

Период новорожденности характеризуется значительными преобразованиями физиологических функций в связи с адаптацией организма к новым условиям существования после рождения. Изменения затрагивают системы кровообращения (включение малого круга), дыхания (переход на легочное дыхание), пищеварения (питание молоком), выделения (продукты обмена выделяются почками) и т. д. Частота сердечных сокращений достигает у новорожденного 120—160 ударов в минуту.

С физиологической точки зрения очень важно, чтобы мать и ребенок находились в постоянном контакте — это лучшее условие для удовлетворения всех потребностей ребенка в этот «переходный», сложный для него период. В грудном возрастеребенок питается материнским молоком, получая с 5—6 мес. прикорм (смешанное питание) и к концу грудного возраста переходит на «взрослое» (дефинитивное) питание.

В грудном возрасте тело ребенка быстро растет, интенсивно развиваются все функции, но особенно активизируется деятельность нервной системы. Важным признаком завершения грудного периода является способность ребенка самостоятельно стоять и ходить.

Последующие возрастные периоды характеризуются, прежде всего, усложнением физического развития и высших психических функций мозга. В связи с этим для каждого периода проявляются характерные возрастные признаки социальных отношений детей. Постепенно, через стадию игровой деятельности формируются способности к физическому и умственному труду (в частности, к процессу обучения).

Особое место в развитии детей занимает подростковый возраст, который характеризуется перестройкой эндокринной системы, обеспечивающей половое созревание. Одновременно ускоряется рост, изменяются вегетативные функции и психическая деятельность подростка. Основные данные, характеризующие возрастные периоды жизни человека от новорожденности до пубертатного возраста, представлены в табл. 3.

Таблица 3. Возрастные периоды онтогенетического развития (по: Любимова и др., 2004)

Юношеский период представляет собой переход к следующей за ним зрелости, которая характеризуется стабильным состоянием органов и систем, готовностью организма к деторождению, выращиванию и воспитанию детей. Пожилойи старческийвозрасты характеризуются обратным морфофункциональным развитием человека — инволюцией. Угасание и нарушение функций происходят не гетерохронно и зависят от активности человека.

Школьная зрелость.Под школьной зрелостью понимают особую степень морфофункционального развития детей, которая способна обеспечить комплексное приспособление всего организма без ущерба для здоровья к систематическим учебным занятиям. О школьной зрелости судят по антропометрическим показателям, функциональному состоянию различных органов и систем организма (частота сердечных сокращений, кровяное давление, уровень обмена веществ и др.), по уровню умственной работоспособности, развитию речи, моторики, произвольного внимания и т. д. Одним из наиболее часто используемых тестов на школьную зрелость является тест Керна в модификации Ирасека. Он заключается в том, что детям предлагают выполнить 3 задания: нарисовать человека, скопировать фразу из трех коротких слов и срисовать 10 точек, расположенных в форме треугольника. За каждое задание выставляется оценка. Наивысшей оценкой считается 1, наихудшей — 5. Сумма оценок за все 3 задания дает общий балл. У зрелых детей общая оценка составляет 3—5 баллов, у среднезрелых — 5—9 баллов, у незрелых 10 и более.

Использование данного теста позволяет оценить уровень психического развития ребенка, степень развития координации движений, мышления, способность к целенаправленному действию. Показано, что определяемая по этому тесту степень школьной зрелости хорошо коррелирует со степенью зрелости по соматическим показателям, то есть по показателям деятельности различных органов и систем организма. Согласно данным, полученным при исследовании с помощью теста Ирасека, можно выделить три группы детей: зрелые, среднезрелые и незрелые. В возрасте 5 лет 90% детей относится к незрелым, в 6 лет — 51%, в 6,5 лет — 32%, в 7 лет — 13%, в 8 лет — 2%. В возрасте 5,5—6,5 года большее количество незрелых детей отмечалось среди мальчиков, в 7 лет их было поровну среди мальчиков и девочек. Незрелые дети менее способны адаптироваться к новым для них школьным условиям: у них отмечается более низкая умственная работоспособность, большая утомляемость, более длительный период адаптации к учебной деятельности. Это требует особого внимания при обследовании детей за год до поступления в школу.

Еще одним способом определения физической готовности ребенка к школьным нагрузкам является филиппинский тест. При вертикальном положении головы ребенка его правая рука кладется поперек середины темени. Рука должна прилегать к голове, а пальцы кисти надо вытянуть к мочке уха. Если при этом кончики пальцев дотягиваются до края уха, тест считается положительным: организм ребенка готов к началу обучения в школе.

Изучение развития детей показало, что раннее начало учебы в школе не сказывается отрицательно на формировании психических и физических функций развивающегося организма. У 6- и 7-летних детей за первый год обучения прибавки веса и длины тела, а также окружности грудной клетки были одинаковыми. Показано, что когда часть времени дети находятся в состоянии двигательной активности, такие функциональные физиометрические показатели, как сила мышц и жизненная емкость легких, увеличиваются у детей с 6 до 7 лет в большей степени, чем у детей, остающихся в этом возрасте в детском саду. Не было существенной разницы у 6-летних школьников по сравнению с детьми этого же возраста, посещающими детский сад.

Для 6-летних первоклассников необходима специальная организация режима дня: меньшая продолжительность урока, увеличение двигательной активности, дневной сон, рациональное питание, длительное пребывание на воздухе. При несоблюдении этих условий возможны нарушения в развитии детей, особенно у детей с уже имеющейся задержкой в развитии. В то же время правильная организация процесса обучения детей в школе с 6 лет способствует их развитию и более быстрому переходу из категории незрелых в среднезрелые и зрелые.

Акселерация и ретардация.В конце ХIХ — начале XX века во всех странах наблюдалось ускорение показателей физического развития (длины тела, массы и окружности грудной клетки). Это явление получило название акселерации — ускорение соматического и физиологического созревания и развития детей и подростков. Акселерация характеризуется сложным комплексом взаимосвязанных явлений. Наблюдается она у детей, начиная с раннего детства.

Проявляется акселерация в следующем. Удвоение массы тела у детей в настоящее время происходит в 4—5, а не в 5—6 мес., как было 3—4 десятилетия назад.

Перекрест в изменении окружностей головы и груди прежде относили ко второму полугодию жизни; в настоящее время это происходит на 3-м месяце.

Изучая процесс акселерации, ученые считают, что в экономически развитых странах в ближайшее десятилетие произойдет дальнейшее замедление этого процесса, тогда как в развивающихся странах Африки, Азии, Латинской Америки ожидается значительное ускорение индивидуального развития детей. По мнению советского антрополога В. В. Бунака, нет оснований предполагать, что дальнейшее увеличение длины тела превзойдет установившуюся на протяжении тысячелетий норму среднего роста взрослого человека 180 см.

В экономически развитых странах масса тела новорожденных возросла на 100—300 г, годовалых детей на 2 кг; длина тела годовалых детей увеличилась на 5 см, школьников — на 10—15 см.

В более раннем возрасте отмечается смена молочных зубов на постоянные, и начинается она не в 6—7, а в 5—6 лет.

Изменились сроки полового созревания средний возраст менархе (наступление первой менструации) у женщин Европы изменился с 16,5 лет в начале 19 в. до 12,5—13 лет (в крупных городах).

Увеличение роста, наблюдающееся в препубертатный и пубертатный периоды, происходит раньше, поэтому первый и второй перекресты кривых роста и массы тела у мальчиков и девочек также передвинулись во времени: первый перекрест наступает в 10—11 лет, второй — в 13—14 лет.

Завершение процессов роста скелета происходит в более короткий срок. Так, в 16—17 лет у девушек, в 18—19 лет у юношей завершается окостенение в длинных трубчатых костях и прекращается рост в длину.

Большинство исследователей с явлением акселерации отождествляли увеличение длины и массы тела детей. В дальнейшем термин «акселерация» стал обозначать не только ускорение соматического развития детей, но и увеличение размеров тела взрослых. Так, у взрослых за последние 100—150 лет увеличились размеры тела (но меньше, чем у детей и подростков), у женщин позже наступает менопауза, изменение структуры заболеваемости. Комплекс этих изменений в соматическом и физиологическом развитии взрослых получили название «секулярный тренд» — вековая тенденция, который включает в себя и акселерацию развития подрастающего поколения.

Сопоставление представителей разных поколений в одном и том же календарном возрасте устанавливает неравномерность темпов развития с его ускорением (акселерацией) или задержкой (ретардацией); менее отчетливо проявляются сдвиги в интенсивности процессов старения организма.

К началу 90-х годов в разных странах было опубликовано множество работ по исследованию эпохального сдвига. Так, по данным Б. А. Никитюка и В. П. Чтецова (1990), за сто лет у детей дошкольного возраста произошло увеличение длины тела на 10—12 см. Также отмечено увеличение длины тела на Европейском севере, в Мурманске. Отмечено увеличение массы и других размеров тела. Наибольшее количество опубликованных данных об ускорении развития относится к детям школьного возраста. Помимо увеличения длины и веса тела, отмечено увеличение парциальных размеров (сегментов конечностей, толщины жировых складок).

Обобщенные данные за 1960—1980 гг. по 11 странам Европы показали увеличение средней длины тела юношей на 2—4 см. За 100 лет (1880—1980) прирост длины тела колебался и составил для Португалии 3,7 см, для Нидерландов-15 см, что связано с нарастанием градиента акселерационных изменений (в пределах европейских стран) с юга на север. Отмечены наиболее высокие темпы роста у финнов и немцев, но убывали у французов и эстонцев.

В конце 80-х годов в результате обследования более 3,5 тыс. школьников Западной Сибири (Тюменская область) и сопоставлений полученных результатов с данными, полученными ранее, выявлено, что прирост в 7 лет составил 6 см, максимальным он был в 14 лет, то есть составляя 11 см в год. У девочек в возрасте 7—12 лет прирост составил в среднем 5—9 см, с 13 до 15 лет — 3,8 см. Наибольшая прибавка массы тела отмечалась у мальчиков. Девочки имели меньшую прибавку в среднем — от 3 до 7 кг, но опережали мальчиков по весу в 11—12-летнем возрасте.

В исследованиях Ю А. Ямпольской сравнение физического развития русских школьников 8—15 лет г. Москвы и Горно-Алтайска выявило, что в среднем по длине и массе тела дети двух групп не различались, но большая встречаемость высокорослых мальчиков отмечена в Москве. По данным более поздних исследований (1996), в сравнении со своими ровесниками 70-х годов дети 90-х не стали выше ростом, а их масса тела реально снизилась.

К функциональным проявлениям акселерации развития можно отнести изменения репродуктивной функции. Так, сроки появления вторичных половых признаков — это четкий критерий созревания организма. У девочек одним из таких признаков является menarche, сроки появления которого гораздо лучше изучены, чем spermarche у мальчиков. Так, например, за 30 лет в Болгарии (1953—1983) возраст снизился на 2 года. Данная тенденция имеет сходный характер для населения разных стран. В табл. 4 приведены данные возраста наступления menarche у девочек Москвы за 1961—1984 гг.

Табл. 4. Средний возраст наличия menarche у девочек Москвы

Процесс акселерации в 90-х годах в западной части нашей страны стабилизировался, а в некоторых областях отмечаются явления ретардации развития. Ретардация-замедление темпов эмбрионального развития или запаздывание закладки органа. Термин «ретардация» введен Э. Геккелем (1866) для обозначения отрицательной гетерохронии. На более поздних стадиях морфогенеза ретардация либо компенсируется ускоренным развитием, либо приводит к недоразвитию соответствующих признаков взрослого организма.

Подобное явление отмечается в Кривом Роге, Архангельске и других городах западной России. Более неблагоприятные тенденции в развитии выявлены у городских школьников, причем в большей степени у девочек: усиление астенизации в процессе роста и созревания, снижение мышечной силы, проявление артериальной дистонии, нарастание дисгармоний в развитии. Сроки появления первых признаков полового созревания отодвинулись на более поздний возраст. Это говорит о начале ретардации полового созревания школьников.

В 90-х годах у тувинских школьников-подростков, проживающих в континентальной зоне Сибири, отмечено снижение темпов прироста: у 13-летних девочек прибавка по длине тела составила только 3,6, а у 14-летних — 3,2 см.

По массе тела прибавки были еще меньше, составляя соответственно 1,0 и 1,8 кг.

Сдвиги, выявленные в морфологическом развитии детей и подростков, предполагают наличие определенных изменений и в их функциональных возможностях. Так, в последнее десятилетие отмечено снижение силовых возможностей (по данным динамометрии) у современных школьниц, причем этому сопутствует существенное снижение внутри популяционного разнообразия вариантов, что в совокупности рассматривается как явление отрицательное. Негативные тенденции в развитии детей могут быть объяснены такими факторами, как гиподинамия, недостаточное внимание к физической культуре в образовательных учреждениях, нарушение режима дня и питания, а также хроническим недосыпанием, снижением интереса к занятиям спортом, чрезмерным увлечением детей электронными средствами информации, компьютерными играми.

Причины акселерации связывают как с факторами внешней среды, действующими в течение индивидуальной жизни человека, так и с эндогенными, обусловленными изменением наследственности. Общепринятой теории, объясняющей причины акселерации, нет, однако возник ряд гипотез для объяснения этого явления.

Е. Koch выдвинул гелиогенную гипотезу, согласно которой причиной акселерации является интенсивная инсоляция. По его мнению, ультрафиолетовая радиация активизирует все процессы, протекающие в организме, в том числе образование витамина D, способствующего ускорению роста. Однако имеются факты, опровергающие эту гипотезу. Так, например, отмечено, что темпы акселерации у жителей северных широт столь же значительны, как и в южных районах земного шара. В некоторых горных районах (Тянь-Шань, Памир, Алтай) дети растут несколько медленнее, чем их сверстники из равнинных мест, несмотря на то, что в высокогорных районах инсоляция выше.

Установлено также, что во многих странах темпы роста сельских детей несколько ниже, чем городских, хотя они подвергаются большему воздействию ультрафиолетовых лучей. Не находит подтверждения и тот факт, что созревание южных народов происходит раньше.

Хотя не совсем ясно, каким образом происходит усиление внешнего сигнала, но в настоящее время можно считать установленной цикличность, повторяемость состояний, их сопряженность с гелеомагнитными факторами. Этот аспект проблемы акселерации детально изучен Б. А. Никитюком и А. М. Алпатовым (1984). Сравнение кривой длины и массы тела новорожденных Москвы с колебаниями гелеомагнитной активности показывает, что основная волна с периодом около 80 лет в противофазе связана с изменением гелеомагнитной активности. Один из важнейших циклов деятельности Солнца также имеет период 80—90 лет и проявляется в напряжении магнитного поля Земли. На фоне цикла 80-летней длительности образуются циклы около 11 лет, характерные для изменения размеров тела. Они находятся в противофазных отношениях. Это означает, что в годы активного Солнца внутриутробный рост тормозится, ребенок в этом случае рождается с небольшими размерами тела. Так, исследование в последние годы влияния солнечной активности в пренатальном онтогенезе на динамику физического развития детей 7 лет г. Кемерова показало, что явление акселерации проявилось только у тех детей, пренатальное развитие которых приходилось на год низкой солнечной активности (Лурье, Блинова, 2000). Ретардация выявлена у детей, пренатальный онтогенез которых проходил в год повышенной активности солнца.

По мнению Б. А. Никитюка с соавт. (1988), темпы полового созревания также связаны с уровнем геомагнитной активности, приходящимся на год рождения девочки. У детей, родившихся в год повышенной геомагнитной активности, половое созревание замедлено.

Фон цикличности нарастания и убывания темпов онтогенеза в связи с колебанием солнечной активности может быть значительно деформирован социально-экономическими условиями, механизмами генетических влияний (гетерозис). Социальные воздействия зачастую маскируют биоритмологические проявления, поэтому последние получили признание лишь в последние годы. Установлено, что ритмичность процессов онтогенеза выступает отчетливо лишь на фоне социально-экономического благополучия.

Наибольшее число сторонников имеет алиментарная теория (G. Backman, W. Lenz, A. Meyer и др.). Одни из них связывают ускорение развития с увеличением потребления белков и жиров животного происхождения, другие молока, витаминов, особенно в первые месяцы жизни ребенка. Ряд зарубежных ученых критикует эту гипотезу. Так, в Японии население получает значительно меньше белков и жиров животного происхождения, чем в Европе, однако темпы акселерации японских детей весьма высоки. Предположение о стимулирующем влиянии на рост и развитие усиленной витаминизации пищи детей также недостаточно убедительно, так как получение витаминов промышленным путем осуществляется в последние два-три десятилетия, а процесс акселерации наблюдается целое столетие.

К. Тriber для объяснения причины акселерации предложил радиоволновую гипотезу. По его мнению, электромагнитные излучения от радиостанций активируют соматотропную функцию гипофиза и вызывают усиление процессов роста. Эта теория требует дальнейшего изучения, так как нарастание искусственного радиофона отмечается в последние 40—50 лет.

Широкое распространение получила гипотеза урбанизации (E. Ben-nholdt-Thomson). Ее сторонники предполагают, что ускоренный темп городской жизни, увеличение умственной нагрузки в связи с дополнительными источниками информации (радио, телевидение, кино), уличный шум и другие факторы оказывают возбуждающее действие на центральную нервную систему детей, активируют ее соматотропную функцию. Однако эта теория полностью не вскрывает причину самого явления.

Высказываются предположения о стимулирующем влиянии физического воспитания и спорта на рост и развитие молодого поколения.
Р. Е. Мотылянская и другие получили дан