Пренатальное развитие

Жизнь нового организма начинается в момент слияния сперматозоида и яйцеклетки, образуется зигота. Примерно в течение 15 минут будущий человек представляет собой одноклеточный организм. В ядре зиготы содержится информация о дальнейшем развитии всего организма. Зигота спускается в матку, начинает делиться и вступает в очень сложный процесс роста и развития, который в общем сводится к 3 этапам: 1. Дробление яйцеклетки, 2. Гаструляция 3. Органогенез.

Дробление яйцеклетки начинается вслед за процессом оплодотворения, и с этого момента развивающийся организм называют эмбрионом. Зигота делится сначала на 2 клетки, затем каждая из них делится дважды, и т.д. При этом увеличивается лишь число клеток, но их размеры уменьшаются. Именно поэтому этот процесс называется дроблением. В результате дробления образуется шаровидная масса клеток, затем внутри ее образуется полость, и к 5 – 7 дню развития эмбрион превращается в полый шар. На 8 – 10 день развития эмбрион внедряется в стенку матки. К этому моменту однослойные стенки полого шара путем впячивания и инвагинации образуют двухслойную мешкообразную структуру, которую называют гаструлой, этот период развития называется гаструляцией. Между внутренней оболочкой гаструлы, энтодермой, и ее внешней оболочкой – эктодермой, образуется 3-й промежуточный слой – мезодерма. Эти три зародышевых листка дают в последующем развитие всех органов. Появление между клетками эмбриона структурно-функциональных различий называют дифференцировкой, этап с 4 по 7 недели, когда идет закладка и формирование органов – органогенезом. Из эктодермы образуется кожа, нервная система и органы чувств. Энтодерма дает начало внутренним органам, из мезодермы образуется опорно-двигательный аппарат и кровеносная система. Таким образом, общее построение организма человека заканчивается к 50 дню пренатального развития. Процесс дифференцировки клеток эмбриона идет одновременно с его внедрением в слизистую оболочку матки. Из части клеток эмбриона образуется зародыш, другая часть клеток идет на образование структур, участвующих в питании и защите зародыша. Первое время зародыш питается за счет расщепления окружающих его клеток слизистой матки. С момента образования плаценты (8 – 11 неделя) зародыш называется плодом. Все необходимые для жизни вещества плод теперь получает из организма матери через плаценту и пуповину.

Таким образом, с 3-го месяца создаются условия для интенсивного роста и развития плода. К концу 280 суток (9-го месяца) пренатального развития плод достигает в среднем веса до 3 кг, роста 50 – 52 см.

В пренатальном периоде развития человека есть критические периоды, когда организм особенно чувствителен к действию неблагоприятных факторов. Первый критический период – закладка всех важнейших органов (первые 3 недели), экстремальные воздействия приводят чаще всего к гибели плода. В течение второго критического периода (4 – 7 недели) вредные воздействия могут привести к врожденным уродствам.

Пренатальный онтогенез человека повторяет филогенез, что является одним из основных доказательств теории эволюции. К моменту рождения человека в его организме сформированы все физиологические системы, необходимые для будущей постнатальной жизни. Длительность постнатального онтогенеза варьирует в достаточно широких пределах и у человека может достигать более 100 лет.

В ходе пре- и постнатального онтогенеза различают критические периоды – наиболее существенные структурно-функциональные изменения в организме, происходящие в течение достаточно короткого времени. В критические периоды жизни организм наиболее чувствителен к действию неблагоприятных факторов. В постнатальном онтогенезе различают несколько критических периодов. Первый – возраст около 2-х лет, что связано с резким увеличением двигательной активности. Второй критический период от 6 до 8 лет – начало школьной жизни. Критическим является пубертатный период в связи с ускорением полового развития, а также климактерический период, связанный с инволюцией генеративных функций.

Рост и развитие– взаимосвязанные и взаимообусловленные стороны онтогенеза. Рост – количественные изменения, связанные с увеличением количества клеток, массы межклеточного вещества. Развитие – качественные изменения, связанные с совершенствованием отдельных органов и систем и организма в целом. В основе роста и развития лежат процессы обмена веществ и энергии, которые складываются из двух фаз – ассимиляции и диссимиляции. Чем моложе детский организм, тем более интенсивно протекают процессы роста и развития, т.е. тем более интенсивны процессы пластического и энергетического обмена. Рост и развитие тесно взаимосвязаны, например увеличение количества миофибрилл (рост) приводит к увеличению силы (развитие). Повышение концентрации андрогенов и эстрогенов в крови при росте половых желез приводит к половому созреванию. Увеличение массы миокарда приводит к улучшению адаптационных возможностей сердца и т.д.

Рост и развитие происходит гетерохроннои в то же времягармонично.Под гетерохронностью понимают неравномерное и неодновременное развитие различных тканей, органов и систем органов. Прежде всего происходит формирование и развитие жизненно важных систем, необходимых именно на данном этапе онтогенеза. Например, в пренатальном периоде развития функционирует сердечно-сосудистая система, но пищеварительная, выделительная и дыхательная системы находятся в неактивном состоянии. К моменту рождения сформированы безусловные рефлексы, осуществляющие жизнедеятельность организма, но отделы мозга, осуществляющие высшую нервную деятельность еще не зрелы. Под гармоничностью развития в данном случае следует подразумевать соответствие различных функциональных систем требованиям окружающей среды и их оптимальная взаимосвязь между собой. Гетерохронность и гармоничность роста и развития обеспечивают наилучшее приспособление организма на данном этапе онтогенеза.

Для оценки процессов роста и развития принята возрастная периодизация, в основу которой могут быть положены различные признаки.

Например, по некоторым биологическим признакам выделяют следующие периоды:

период новорожденности – до отпадения пуповины

грудной возраст – до 1 года

период молочных зубов от 1 до 7 лет

период старшего детства – от 8 до 11 лет

период полового созревания 12-17 лет.

Одна из наиболее распространенных возрастных классификаций следующая (без учета половых различий):

новорожденные от 1 до 10 дней

грудной возраст 10 дней – 1 год

раннее детство 1 – 3 года

первое детство 4 – 7 лет

второе детство 8 – 12 лет

подростковый возраст 13 – 16 лет

юношеский возраст 17 – 21 год

первый зрелый возраст 22 – 35 лет

второй зрелый возраст 36 – 60 лет

пожилой возраст 56 – 74 года

старческий возраст 74 – 90 лет

долгожители – более 90 лет.

3. АКСЕЛЕРАЦИЯ И РЕТАРДАЦИЯ

В ходе онтогенеза может быть как ускорение (акселерация), так и замедление (ретардация) роста и развития. Акселерация проявляется уже раннем детстве и выражается в ускоренном увеличении массы тела, роста, объемов и т.д. В настоящее время существует много гипотез относительно причин и механизмов акселерации (гелиогенная, алиментарная, радиоволновая, гипотеза урбанизации и т.д.), но ни одна из них полностью не объясняет причин акселерации. Скорее всего, на ускоренный рост влияет целый комплекс отмеченных факторов, которые можно подразделить на эндогенные и экзогенные. Ретардация, как правило, связана с действием неблагоприятных факторов внешней среды и наследственностью.

Показано, что с увеличением расстояния между родиной отца и матери у детей возрастают показатели физического развития и ускоряется созревание. В основе акселерации лежит изменение наследственности, происходящее под влиянием активного смешения населения планеты. Воздействие конкретных социальных условий определяет темпы этого процесса и реализацию генетического потенциала роста и развития детей каждой популяции.

Анализируя антропологические показатели у населения в различные эпохи, ученые отмечают, что периоды увеличения и уменьшения роста и скорости созревания наблюдались, очевидно, и в прежние времена, но интенсивность этих процессов была меньше. На этом основании высказывается предположение о фазности данного процесса, зависимости скорости процессов роста от циклов солнечной активности.

В настоящее время многие авторы считают, что причиной акселерации является изменение всего комплекса социальных условий: улучшение условий жизни, питания, снижение инфекционной заболеваемости. Имеются группы населения, где процессы роста и развития стабилизировались. В экономически развитых странах Европы возраст менархе составляет 12,7–13 лет и не наблюдается дальнейшей тенденции к снижению.

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

Акселерация является предметом изучения не только биологии и медицины, но и педагогики, психологии и социологии. Представителей этих наук волнуют возможные неблагоприятные стороны этого явления, так как отмечается определенный разрыв между биологической и социальной зрелостью молодых людей: биологическая зрелость наступает значительно раньше социальной зрелости.

В педиатрической и гигиенической литературе имеются высказывания о неблагоприятном влиянии ускоренного развития на детский и подростковый организм. Высказываются опасения по поводу нарушения гармонии развития, отставания функций от соматического уровня, снижения дееспособности и др.