Возрастная морфология. Часть I

Основные закономерности роста и развития организма

Рост и развитие организмов – сложные явления, результаты многих метаболических процессов и размножения клеток, увеличения их размеров, процессов дифференцировки, формообразования и т. д.

Рост и развитие обычно употребляются как понятия тождественные, неразрывно связанные между собой. Взаимосвязь роста и развития проявляется, в частности, в том, что определенные стадии развития могут наступать только при достижении определенных размеров тела. Между тем их биологическая природа, механизмы действия и последствия их процессов различны.

Рост – это количественное увеличение массы органов и организма в целом за счет увеличения размеров и массы отдельных его клеток или увеличения числа клеток благодаря их делению.

Развитие – это качественные преобразования в многоклеточном организме, которые протекают за счет дифференцировки процессов (увеличения разнообразия клеточных структур) и приводят к качественным изменениям функций организма и повышению сложности организации живой системы.

Факторы роста и развития. К возрастным показателям роста и развития относятся как врожденные, так и приобретенные признаки, так как с одной стороны они определяются наследственностью – генотипом, а с другой стороны, влиянием внешней среды.

1. Наследственные (генетические) – носят обязательный характер, без их воздействия развитие невозможно,

2. Средовые (паратипические) – носят случайный характер, они либо способствуют реализации генетической программы, либо тормозят ее раскрытие. Они бывают:

а) абиотические (температура, свет, влажность, атмосферное давление, радиация, электромагнитный фон, динамика солнечной активности и др.). На рост и развитие детей влияют время года, климат, географические условия.

б) биотические (источники воды и пищи, перенесенные заболевания и пр.).

в) социальные факторы (жилище, бытовые и гигиенические условия, трудовая деятельность, физические упражнения, подвижные и спортивные игры, взаимоотношения между членами сообщества, популяции и т.д.).

Доля влияния генетических и средовых факторов на протяжении периода роста и развития не постоянна и варьирует от признака к признаку.

Основные закономерности развития организма

Онтогенетическое развитие человека можно охарактеризовать рядом общих особенностей. К таковым относят:

– Непрерывность – рост отдельных органов и систем организма человека не бесконечен, он идет по так называемому ограниченному типу. Конечные величины каждого признака обусловлены генетически, то есть существует норма реакции. Но наш организм представляет собой открытую биологическую систему – это субъект постоянного непрерывного развития на протяжении всей жизни. Нет ни одного параметра (и не только биологического), который не находился бы на протяжении жизни в развитии или изменении.

– Постепенность выражается в прохождении последовательных стадий развития, ни одна из которых не может быть пропущена.

– Необратимость процесса развития означает, что периоды, или этапы, роста идут последовательно один за другим. Пропустить какой- либо из этих этапов невозможно, так же как и нельзя вернуться к тем особенностям строения, которые уже проявлялись на предыдущих стадиях.

– Цикличность – хотя онтогенез является процессом непрерывным, темпы развития (скорости изменений признаков) могут существенно отличаться во времени. У человека существуют периоды активизации и замедления процесса роста в определенные периоды. Например, повышенные темпы роста отмечаются до рождения, в первые месяцы жизни, в возрасте 6-7 лет (полуростовой скачок) и в 11-14 лет (ростовой скачок). Существует также цикличность, связанная с сезонами года (например, увеличение длины тела происходит в основном в летние месяцы, а увеличение веса – осенью), а также – суточная (например, наибольшая активность роста приходится на ночные часы, когда наиболее активна секреция гормона роста и др.).

– Гетерохрония, или разновременность (основа аллометричности), проявляется разновременным ростом и созреванием отдельных систем организма и различных признаков. Отдельные органы и их системы растут и развиваются не одновременно, одни функции развиваются раньше, а другие позднее. Естественно, что на первых этапах онтогенеза созревают наиболее важные, жизненно необходимые системы, например головной мозг, который к 6-7 годам достигает «взрослых» значений.

– Эндогенность развития определяется генетическими регуляторными механизмами, которые влияют на процессы роста, развития и старения. Воздействия средовых факторов на генетические детерминанты программы развития может ускорить или замедлить данные процессы. Если при этом они выйдут за границы нормы реакции, которые определяются наследственностью, могут возникнуть патологические отклонения. В этой регуляции существенная доля относится к собственно генетическому контролю, реализованному на уровне организма благодаря взаимодействию нервной и эндокринной систем (нейроэндокринная регуляция).

Вопросы для самоконтроля

1. Что изучает возрастная морфология?

2. Какие задачи решает возрастная морфология?

3. Какие методы используются в возрастной морфологии?

4. Классификация возрастной морфологии.

5. Что изучает общая возрастная морфология?

6. Что изучает частная возрастная морфология?

7. Дайте определение роста и развития человека.

8. Каковы факторы роста и развития?

9. Что относят к генетическим факторам роста и развития?

10. Что относят к средовым факторам роста и развития?

11. Каковы основные закономерности развития?

Глава 2.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ

Понятие о паспортном и биологическом возрасте

Индивидуальные различия в процессе роста и развития могут варьировать в широких пределах. Существование индивидуальных колебаний процессов роста и развития послужило основанием для введения такого понятия, как биологический возраст, или возраст развития (в отличие от паспортного возраста). Возраст человека, оцененный по степени развития (или зрелости) отдельных признаков и систем признаков, получил название биологического возраста.

В отличие от паспортного (хронологического) возраста, который отражает период времени, прошедший в абсолютном выражении (то есть в годах, месяцах, днях и т.п.) с момента рождения человека до данного конкретного момента, биологический возраст – это достигнутый организмом уровень морфофункционального созревания, который мы получаем, сравнивая развитие по разным критериям.

Термин "биологический возраст" связан с именами В.Г. Штефко, Д.Г. Рохлина и П.Н. Соколова (30-40 гг. XX в.). Общепринятого определения понятия «биологический возраст» в настоящее время не существует. Разные авторы дают свои трактовки этого термина. В.Г.Власовский (1976) предложил следующее определение, согласно которому «биологический возраст – это достигнутый отдельным индивидуумом уровень развития морфологических структур и связанных с ними функциональных явлений жизнедеятельности организма, соответствующий среднему для всей популяции уровню, характерному для данного хронологического возраста». О.М.Павловский, М.С. Архангельская и Н.С.Смирнова (1987) предложили свое определение: «биологический возраст – это степень соответствия морфофизиологического статуса данного лица (или группы лиц, заведомо связанных объединяющими факторами) некоторому общему уровню аналогичных показателей в когорте ровесников».

В схемах периодизации онтогенеза отражается нормальный процесс роста и развития человека. Например, в среднестатистической группе детей второго детства происходит прорезывание большинства постоянных зубов, начинается развитие вторичных половых признаков, идут характерные изменения психики и т.д. Однако все вместе эти "типичные" изменения характерны только для "среднего" ребенка из этой группы, то есть тех мальчиков или девочек, у которых процесс роста и развития отдельных систем организма наиболее интегрирован (сбалансирован или нормален). В среднем это около 50-60 %. Примерно в 40 % случаев эти показатели отклоняются от среднего варианта развития. Поэтому, биологический возраст, значительно больше чем календарный, отображает онтогенетическую зрелость индивидуума, его работоспособность и характер адаптивных реакций. Если биологический возраст отстает от паспортного, то говорят об отставании или замедлении в развитии, или ретардации; а если их морфофункциональный статус опережает паспортный возраст, то есть развитие ускорено, то можно говорить об акселерации (ниже рассмотрим более подробно данные понятия).

Критерии биологического возраста

Одного универсального критерия биологического возраста не существует. Ряд критериев зрелости хорошо "работает" только на ограниченном хронологическом интервале (например, оценка сроков прорезывания зубов или развитие репродуктивной системы). Ряд имеет слишком широкий спектр индивидуальной вариабельности, характеризуется высокой периодичностью и цикличностью (многие соматические, физиологические, биохимические и функциональные показатели). Такие показатели, как рост, вес, пропорции тела, развитие жировой ткани у ребенка первых лет жизни и в пубертатный период хорошо характеризуют темпы созревания, а у взрослого человека они слишком индивидуальны и границы нормы данных показателей очень широки. Оценка скелетного возраста имеет некоторое преимущество, так как можно его определять в течение всего онтогенеза, а также на ископаемом материале. Однако и здесь многофакторность процесса развития скелета и черепа затрудняет использование критерия во многих частных случаях.

Итак, каждый из методов хорош при применении к "своему" объекту, а из разнообразия признаков следует выбирать наиболее информативные и легко оцениваемые на практике показатели, закономерность возрастной изменчивости которых более или менее объяснима.

Система общих требований к показателям биологического возраста сформулирована B.M. Дильманом и развита О.М. Павловским (1987). Среди этих принципов есть ряд основных:

– измеряемость показателей – критерий (признак), по которому мы оцениваем биологический возраст, должен быть измеряем легко и точно;

– универсальность показателей и связь их с хронологическим возрастом – ценность критерия прямо пропорциональна ширине возрастного диапазона, в котором корректно и оперативно измеряется биологический возраст;

– прогрессирующий характер изменений, описываемых показателями – чем более простой характер имеет возрастное изменение признака, тем эффективнее оценка по нему. Изменение показателя не должно быть периодическим;

– закономерность изменения показателей и их скоррелированность – наличие связи критериев биологического возраста с определенными эндогенными механизмами развития и четкие предположения об их экзогенной обусловленности. Это проявляется во взаимном изменении показателей биологического возраста и связи этого изменения с общей причиной (ведущим фактором).

Разработка критериев биологического возраста должна проводиться при соблюдении принципа однородности обследуемой группы, то есть:

– при соблюдении популяционного подхода (так как темпы развития варьируют у представителей разных этно-территориальных, а также экологических групп человека);

– строго "по поколению" и "по возрасту", при максимальном сужении хронологического интервала;