Ivanitsky_-_Anatomia
.pdfВ О З Р А С Т Н АЯ М О Р Ф О Л О Г И Я
Эволюционный этап характеризуется преобладанием образующих ся структур над разрушающимися и поэтому—нарастанием массы тела (точнее, «активной» ее части за вычетом жирового компонента). На этом этапе происходит увеличение размеров тела вплоть до свойствен ных взрослому организму, так называемых дефинитивныхразмероъ. Увеличение массы тела, органа или участка ткани обусловлено увели чением количества и размеров клеток и неклеточных образований и именуется ростом. Таким образом, рост—это количественное прибав ление клеточной массы. При достижении определенного уровня количественныхизмтешш происходит смена одного качественного состо яния организма (или его составных частей) другим, т.е. развитие. Оно определяется как необратимое, направленное, закономерное измене ние организма в связи с возрастом, достижение нового качественного состояния. В ходе онтогенеза рост и развитие постоянно дополняют друг друга, иллюстрируя тем самым один из основных законов мате риалистической диалектики — закон о переходе количественных из менений в качественные. Согласно Ф. Энгельсу, «качественные изме нения — точно определенным для каждого отдельного случая спосо бом — могут происходить лишь путем количественного прибавления либо количественного убавления материи.. .4
Стабильный этап онтогенеза характеризуется уравновешеннос тью процессов образования и разрушения клеток и сохранением от носительно неизменными массы и размеров тела. Стабильность эта весьма условна и воспринимается как таковая лишь по сравнению с эволюционным и инволюционным этапами. Прекращение роста, т. е. накопления «активной» массы тела, говорит о наступлении зрелос ти. В это время масса тела продолжает увеличиваться за счет отложе ния жировой ткани, главным образом под кожей (см. стр. 348). Одна ко это нельзя рассматривать как проявление роста.
Инволюционный этап онтогенеза отличается преобладанием раз рушающихся структур над образующимися, а поэтому — уменьше нием массы и размеров тела. На этом этапе наибольшей выраженно сти достигают процессы старения организма, которое определяется как совокупность биологических процессов, происходящих в орга нах и системах тела в связи с возрастом, сокращающих адаптацион ные возможности организма. Старение — функция времени.
Старение — не болезнь, но в ряде случаев оно развивается на фоне болезни и поэтому бывает преждевременным. Вместе с тем высказы-
4 К. Маркс и Ф. Энгельс, Соч., т. 20, с. 385.
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ОНТОГЕНЕЗА, ИХ ОСОБЕННОСТИ И ПЕРИОДИЗАЦИЯ
вается мнение, что преждевременного старения не существует. Каж дый организм имеет свой жизненный цикл. Наряду с долгожитель ством и медленным старением существует короткожительство и ран нее старение. Для данного индивида раннее старение оказывается сво евременным, ибо оно отвечает особенностями генотипа организма.
Старение приводит к дезинтеграции функций организма и повы шает вероятность смерти. Поэтому к истинно старческим изменениям относят лишь те, которые понижают его жизнеспособность. Нарядус ними существуют изменения, укрепляющие организм, повышающие надежность его органов и систем. Их называют компенсаторно-стар ческими. Развитие истинно старческих и компенсаторно-старческих изменений происходит неодновременно и неравномерно как в различ ных органах одной и той же системы, так и в целом организме.
Природа и причины старения в настоящее время интенсивно изу чаются, но пока не получили однозначного объяснения. Существует свыше двухсот теорий старения, и ни одну из них нельзя признать всеобъемлющей.
К числу первичных проявлений старения можно отнести измене ния генетического аппарата клетки. Согласно молекулярно-генетичес- кой гипотезе В.В. Фролькиса, изменения регуляторных звеньев гене тического аппарата в процессе старения ведут к затуханию самообнов ления белков. Возникают вначале количественные, а затем и каче ственные изменения белкового обмена. Особое место в перестройке организма в связи со старением занимают изменения нервной и крове носной систем. При старении происходит дегенерация нервных кле ток центральной нервной системы, ослабевает ее регуляторное и тро фическое влияние на организм. Изменения в кровеносной системе усиливают этот процесс, так как ухудшают мозговое кровообращение.
Старение охватывает все органы и системы организма и проявля ется морфологически и функционально. Происходят изменения ме таболизма, в частности снижение активности основного обмена.
Основные закономерности роста и развития. К основным законо мерностям роста и развития (включая старение) относятся следующие.
Эндогенность. Рост и развитие организма не обусловлены пер вично внешними воздействиями (хотя последние отражаются на темпах этих процессов), а совершаются по внутренним, присущим данному организму и запечатленным в наследственной программе законам. Рост и развитие ведут к достижению взрослого состояния, когда делается возможным продолжение рода. Их задержка при не благоприятных условиях среды в один период жизни сменяется ак тивизацией при улучшении условий в другой период.
422
В О З Р А С Т Н А Я М О Р Ф О Л О Г И Я
Цикличность. Существуют периоды активизации и торможения роста. Активизация отмечается в период до рождения и в первые ме сяцы жизни, в 6—7 лет (полуростовой скачок) и в 13—14 лет (росто вой, или пубертатный, скачок). В связи с цикличностью процессов роста было высказано суждение о периодах вытяжения (активизация роста) и округления (задержка роста с увеличением массы тела). Не равномерность роста проявляется на протяжении года в сезонном убыстрении или замедлении его. Так, увеличение длины тела проис ходит в основном в летние месяцы, нарастание массы — осенью.
Постепенность. Человек в своем развитии проходит ряд этапов, следующих один задругам. Пропустить какой-либо из них, «пере прыгнуть» через него при нормальном развитии организм не может. Так, прежде чем прорежутся постоянные зубы, у человека должны появиться, а затем через определенное время выпасть молочные зубы. Прежде чем прекратится рост скелета, кости должны достиг нуть определенных размеров и т. д.
Необратимость. И процесс роста, и процесс старения характери зуются однонаправленностью. Если организм прошел в своем разви тии какой-либо этап онтогенеза, то в дальнейшем он не способен вернуться на предшествующую стадию. Внешние факторы могут лишь задержать рост или старение.
Синхронность. Процессы роста, как и процессы старения, совер шаются в разных органах и системах тела относительно одновремен но. Однако при этом они могут протекать с различной скоростью, и тогда говорят о гетеродинамии роста или старения. Кроме того, пери оды ускоренного или замедленного роста отдельных систем могут не совпадать по времени, что называется гетерохронией роста (старе ния) . Особенно сильно синхронность нарушается при ускорении ро ста или старения. Поэтому ускоренное развитие (старение) нередко дисгармонично: одни органы и системы опережают в темпах и выра женности этого процесса другие. Дисгармоничность развития про является иногда при акселерации развития.
Понятия об эндогенности, цикличности, необратимости, посте пенности и синхронности роста, развития и старения организма со пряжены с представлениями о генетической детерминированности онтогенеза в результате необратимого и постепенного развертывания наследственной программы, мина
Возрастная периодизация. В пределах трех возрастных этапов — эволюционного, стабильного и инволюционного — согласно схеме возрастной периодизации, одобренной АПН СССР, выделяется одиннадцать возрастных периодов. До 7 и после 75 лет их границы не
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ОНТОГЕНЕЗА, ИХ ОСОБЕННОСТИ И ПЕРИОДИЗАЦИЯ
имеют половых отличий. В промежутке между указанными возрас тами границы возрастных периодов у женщин смещены на более ран ние сроки, чем у мужчин:
Табл. 2.
1. |
Новорожденные |
|
|
|
до 10 |
дней |
||
|
|
|
|
|
|
|||
2. |
Грудной |
возраст 10 дней |
|
|
до 12 мес. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
3. |
Раннее детство |
|
|
|
1-3 |
года |
||
|
|
|
|
|
||||
4. Первое детство |
|
|
|
4 - 7 лет |
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
5. |
Второе детство |
|
8-12 лет (мальчики) |
|||||
|
8-11 |
лет |
(девочки) |
|||||
|
|
|
|
|||||
6. Подростковый возраст |
13-16 |
лет |
(мальчики) |
|||||
12-15 |
лет |
(девочки) |
||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
7. |
Юношеский возраст |
17-21 год (юноши) |
||||||
16-20 лет (девушки) |
||||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
22-35 лет (мужчины) |
||||
8. Зрелый |
возраст, I |
период |
||||||
2 1 - 35 лет |
(женщины) |
|||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
9 . Зрелый |
возраст, II |
период |
3 6 - 6 0 лет (мужчины) |
|||||
36-55 лет (женщины) |
||||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
10. |
Пожилой возраст |
|
61 |
- 74 года (мужчины) |
||||
|
э и |
"7 /. rr\ п а 1 м/ о u 1111 л ы L. 1 \ |
||||||
|
|
|
|
— /*t года ^женщины^ |
||||
11. |
Старческий возраст |
75 - 9 0 лет (мужчины |
||||||
|
|
и женщины) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
12. |
Долгожители |
|
|
90 лет и выше |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При выделении отдельных возрастных периодов учитываются морфологические критерии биологического возраста.
Биологический возраст ребенка определяется степенью прибли женности организма в целом, а также его органов и систем к так называемому дефинитивному состоянию, возникающему при дос тижении организмом зрелости. Биологический возраст взрослого че ловека определяется степенью подверженности организма, его ор ганов и систем действию процессов старения, изменяющих дефи нитивное состояние.
Среди морфологических показателей биологического возраста выделяют признаки общего (интегральные) и местного (локаль ные) значения. Интегральные признаки характеризуют биологи ческий возраст с учетом размеров тела, особенностей окостенения скелета («костный возраст») и прорезывания зубов («зубной воз раст»), а также вторичных половых признаков (возраст полового
425
В О З Р А С Т Н АЯ М О Р Ф О Л О Г И Я
созревания). Локальные признаки характеризуют биологический возраст отдельной системы органов, органа или его компонента. Они неодинаковы для различных органов и систем организма.
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗРАСТА
При оценке биологического возраста чаще всего учитывают осо бенности внешности человека: состояние кожных покровов, характер развития волосяного покрова, размеры молочных желез у женщин, степень развития выступа гортани у мужчин и др. Некоторые из этих признаков связаны с выработкой половых гормонов, почему и назы ваются вторичными половыми признаками. При определении биоло гического возраста учитывают также состояние зубов: наличие у ре бенка молочных и постоянных зубов по их категориям или стадию прорезывания, а у взрослого—степень стирания зубов. Если представ ляется возможность рентгенографии скелета, то у детей по ее данным устанавливается наличие или отсутствие центров окостенения скелета, сохранность или закрытие эпифизарных зон, а у взрослого оценива ются сопряженные с процессом старения изменения компактного ве щества кости (его истончение), губчатого вещества (разрежение с ис чезновением отдельных трабекул), а также рельефа наружной поверх ности костей (появление костных выступов — остеофитов).
Для каждого из этих критериев биологического возраста — внеш него (кожные покровы), зубного и костного—разработаны оценочные шкалыи нормативныетаблицы, позволяющие определить хронологи ческий (паспортный) возраст по морфологическим особенностям. Критерии зубного возраста у детей и подростков менее зависимы от влияния среды и поэтому более точно характеризуют хронологичес кий возраст. Для взрослых людей более объективные результаты дают особенности костной системы, хотя точность оценки хронологическо го возраста (поданным биологического) значительно ниже, чем у де тей и подростков.
Зубной возраст. При определении возраста по состоянию проре зывания молочных и постоянных зубов можно руководствоваться сводными данными (см. табл. 2)
Третьи большие коренные зубы — «зубы мудрости» — нередко за паздывают в прорезывании или вообще отсутствуют. Порядок про резывания зубов иногда нарушается: так, постоянные медиальные резцы могут опережать первые большие коренные зубы.
Костный возраст. При определении костного возраста детей и подростков учитывается состояние различных отделов скелета.
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ Б И О Л О Г И Ч Е С К О Г О ВОЗРАСТА
Табл. 3.
Молочные зубы
Медиальные |
резцы |
6 - 8 мес. |
||||
|
|
|
||||
Латеральные |
резцы |
8-12 мес . |
||||
Первые |
коренные |
12-16 мес. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Клыки |
|
|
|
|
16-20 мес. |
|
|
|
|
||||
Вторые |
коренные |
20 - 30 мес. |
||||
Постоянные зубы |
|
|
||||
|
|
|
|
|||
Первые |
большие |
коренные |
6 - 7 лет |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Медиальные |
резцым |
7 - 8 лет |
||||
|
|
|||||
Латеральные |
резцы |
8-12 |
лет |
|||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||
Первые |
малые |
коренные |
9-11 |
лет |
||
|
|
|
|
|
||
Вторые |
малые |
коренные |
11 -13 |
лет |
||
|
|
|
|
|
|
|
Клыки |
|
|
|
|
12-14 |
лет |
|
|
|
|
|||
Вторые большие |
коренные |
12-13 |
лет |
|||
|
|
|
|
|
||
Третьи |
большие |
коренные |
17-20 |
лет |
||
|
|
|
|
|
|
|
Как уже говорилось (см. стр. 51), в диафизах трубчатых костей центры окостенения появляются внутриутробно, в эпифизах — лишь после рождения (исключая смежные эпифизы бедренной и болыпеберцовой костей). Срастание эпифизов с диафизом проис ходит в 16-18 лет (с некоторыми вариациями для различных кос - тей), причем у девушек несколько раньше, чем у юношей. Обычно костный возраст оценивается по рентгенограммам кисти, состоя щей из большого числа костей, подвергающихся оссификации в разном возрасте (головчатая и крючковидная кости — на 1-м году, трехгранная — в 3 года, полулунная — в 4 года, ладьевидная — в 5 лет, кость-трапеция - в 6 лет, трапециевидная - в 7 лет, горохо видная — в 12 лет).
Возрастные изменения размеров тела.Изучаются изменения так называемых тотальных (длина тела, масса тела, обхват груди) и пар циальных (длина туловища, длина конечностей и их сегментов, попе речные размеры туловища и др.) размеров тела. Наиболее интеграль ной антропометрической характеристикой человека служит длина тела. Поданным В. Г. Властовского (1983), относящимся к средне-
427
В О З Р А С Т Н АЯ М О Р Ф О Л О Г И Я
|
|
|
|
Табл. 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Мальчики |
Девочки |
|||
Возрастные |
|
|
|
|
|
Конечная |
Годичная |
Конечная |
Годичная |
||
периоды по годам |
|||||
|
|
|
|
||
|
величина |
прибавка |
величина |
прибавка |
|
|
|
|
|
|
|
Новорожденные |
51,6 |
— |
50,9 |
— |
|
|
|
|
|||
До 1 года |
75,0 |
23,4 |
73,8 |
22,9 |
|
|
|
|
|
|
|
1—4 |
100,7 |
8,6 |
100,1 |
8,6 |
|
|
|
|
|
|
|
4—7 |
118,9 |
6,0 |
118,2 |
6,0 |
|
|
|
|
|
|
|
7—10 |
133,8 |
5,0 |
133,4 |
5,1 |
|
|
|
|
|
|
|
10—13 |
148,2 |
4,8 |
150,5 |
5,7 |
|
|
|
|
|
|
|
13—16 |
165,6 |
5,8 |
158,0 |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
16—17 |
168,8 |
3,2 |
158,6 |
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
рослому русскому населению СССР, ее возрастная динамика (в см) выглядит следующим образом (см. табл. 3).
У мальчиков к 17 годам длина тела увеличивается несколько больше (в 3,3 раза), чем у девочек (в 3,1 раза). Годичные приросты до 10 лет не зависят от пола, в 10—13 лет они выше у девочек, а в 13—17 лет — у мальчиков (см. стр. 471).
Если принять за 100% величину прироста длины тела от 7 до 15лет и оценить в процентах долю прироста за каждый год, то у девочек Москвы высокий уровень прироста отмечается в 11—13 лет, а у маль чиков — в 14— 15 лет. Уровень прироста веса тела у девочек значитель но больше, чем у мальчиков, в 12—13летименыиев 14—15лет.
По завершении процессов роста в так называемом стабильном пе риоде онтогенеза наблюдаются изменения тотальных размеров тела. В частности, судя по результатам генерализирующих исследований, происходит уменьшение длины тела. В старшем возрасте (после 51— 61 года) оно более выражено в связи с прогрессирующим истончени ем суставного хряща, межпозвоночных дисков, уплощением стоп, развитием старческого кифоза.
Уменьшение длины тела в последовательном ряду возрастных групп связано не только со старением опорно-двигательного аппарата, ноисразличиямиразмеровтелалюдейразньгхпоколений(рис. 146). В связи с акселерацией развития (см. стр. 432) размеры тела людей уве личиваются от поколения к поколению. Поэтому при сопоставлении людей разных возрастных групп следует помнить, что старшие по воз-
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ Б И О Л О Г И Ч Е С К О Г О ВОЗРАСТА
расту изначально |
имели |
1960-1969 |
меньшую длину тела. |
|
|
Среди периодов |
особый |
|
интерес представляет подро стковый возраст, охватыва ющий промежуток от 12 до 15 лет у девочек и от 13до 16 лет у мальчиков. Это — пери од усиленного роста и разви тия детского организма, кри тический для развития дви гательных качеств. Однако основным содержанием под росткового периода является половое созревание.
Половое созревание. По ловое созревание — это мор-
фофункциональная пере i Д 1 Л. I I I
стройка организма в ходе ин дивидуального развития в связи с приобретением им способности к продолжению рода. Несмотря на то что пер вичным звеном в этом про
8 9 10 II 12 13 14
цессе служат нервная система, эндокринный аппарат и половые орга ны, изменениям подвергаются размеры тела, особенности телосло жения, отдельные органы и системы органов. Антропометрические признаки могут не менее информативно охарактеризовать половое созревание, чем так называемые вторичные половые признаки.
Для полового созревания характерно:
1.Увеличение годичных приростов размеров тела.
2.Половые различия в скорости роста. Активизация роста тела наступает раньше у девочек, чем у мальчиков (рис. 147), вследствие чего происходят два «перекреста» ростовых кривых: первый говорит
оначале полового созревания у девочек, второй — об активизации полового созревания у мальчиков (на фоне завершения этого про цесса или состояния, близкого к нему, у девочек). Первый перекрест для городского населения нашей страны приходится на 10 лет 4 мес., второй — на 13 лет 10 мес. Интересно, что у детей разных этнических
итерриториальных групп отмечается сходство в сроках второго пере креста при некоторых различиях в сроках первого перекреста.
428 |
429 |
В О З Р А С Т Н АЯ М О Р Ф О Л О Г И Я
О |
4 |
8 |
1 2 1 6 20 |
°"1 4 " 5 |
8 - 9 1 2 " 1 3 1 6 ' 1 7 |
Рис. 147. Кривые роста (А) и скорости роста (Б) тела в длину у детей г. Москвы по данным 1960-1970гг.:
1 — мальчики; 2 — девочки (по В. Г. Властовскому)
3.Изменение пропорций тела, выраженное в относительном уко рочении корпуса и удлинении нижних конечностей.
4.Отставание приростов массы тела от приростов его длины, наи более выраженное перед началом полового созревания.
5.Повышение изменчивости антропометрических признаков, в связи с чем детей делят на ускоренно растущих и замедленно растущих.
Половое созревание, или возмужалость (отсюда «пубертатный период»: пубертас — возмужалость), у девочек проявляется более ярко, чем у мальчиков. Качественно важным признаком полового созревания девушек является первая менструация — менархе (menarche). В связи с тем что у юношей столь яркого проявления половой зрелости не существует (спермархе — появление зрелых мужских половых клеток, сперматозоидов, в утренней моче — труд но выявляется), многие связи между антропометрическими и фи зиологическими признаками полового созревания прослежены именно у девочек.
Половое созревание девочек. В проявлениях признаков полового созревания девочек отмечается следующая последовательность:
1)увеличение размеров таза;
2)округление бедер;
3)развитие молочной железы;
4)появление растительности на лобке;
5)оволосение подмышечных впадин;
6)первая менструация.
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ Б И О Л О Г И Ч Е С К О Г О ВОЗРАСТА
Первая менструация — наиболее четкая веха на пути полового со зревания женского организма. Остальные признаки связаны с ее по явлением, при этом развитие молочных желез связано со сроками начала менструаций теснее, чем появление волос на лобке и в подмы шечных впадинах.
Активизация роста тела в длину (пубертатный скачок роста) про исходит примерно за год до появления менструации, а усиленное на копление подкожной жировой ткани — через год после ее наступле ния. В период становления менструальной функции к организму предъявляются высокие требования, адаптация к которым сопро вождается снижением активности соматического роста и расходом энергии, аккумулированной в жировых депо организма.
Пубертатный скачок роста у девочек наступает раньше, чем у мальчиков. Это свидетельствует о том, что девочки по срокам поло вого созревания опережают мальчиков. В среднем начало активиза ции роста тела в длину приходится на 9,6 ±0,1 года у девочек и 11,7±0,09 года у мальчиков при исходной длине тела соответственно 136,5±0,84 см (82,5% средней длины тела в 18-летнем возрасте) и 147,3 ±0,49 см (82%).
Прирост массы тела отстает от изменений его длины перед наступле нием полового созревания. Возраст начала пубертатного скачка роста длины и массы тела расходатсяумальчиковидевочекне более чем на0,1 года. Однако если длина тела в этом возрасте составляет у девочек и мальчиков соответственно 82,5 и 82% длины тела в 18 лет, то масса тела достигает лишь 53,3 и 54,1 % массы у 18-летних юношей и девушек.
Следует указать, что с возрастом меняется не только абсолютная величина массы тела, но и соотношение ее слагаемых—жировой мас сы тела и безжирового компонента. Это зависит от особенностей пи тания детей и их двигательной активности. С повышением двига тельной активности содержание жировой ткани уменьшается, а без жировой компонент увеличивается.
Половое созревание мальчиков. В проявлениях признаков полового созревания мальчиков отмечают следующую последовательность:
1)увеличение яичек и полового члена;
2)оволосение лобка, начало перелома голоса (мутации);
3)кратковременное набухание грудных желез;
4)выступание щитовидного хряща и завершение мутации;
5)оволосение верхней губы, подмышечных впадин и первые пол люции (непроизвольные извержения семени).
Самый ранний признак—увеличение яичек—наблюдается с 9 лет
идостигает максимума в 13—14 лет. Вторичные половые признаки
430 |
431 |
В О З Р А С Т Н А Я М О Р Ф О Л О Г И Я
появляются через 1,5—2 года после активизации роста половых орга нов, волосы на лобке — в 12 лет, на верхней губе и в подмышечных впадинах — в 14 лет, на подбородке — в 15 лет, набухание грудных желез — в 14 лет, первые поллюции — в среднем в 14,8 года.
Субъективность оценки признаков полового созревания затруд няет разработку нормативных значений степени половой зрелости. Можно признать, что отсутствие следов растительности на лобке и в подмышечных впадинах в 15—16 лет требует внимания медиков.
При этом следует учитывать телосложение подростка (при узком, астеноидном, сложении ростовые процессы продлены во времени), а также характер полового созревания (ускоренное, замедленное) ро дителей ребенка (при замедленном половом созревании родителей можно думать о наследственной обусловленности задержки полово го созревания ребенка).
Между стадиями полового созревания и интенсивностью росто вых процессов у мальчиков, как и у девочек, существует определен ное соответствие. Мутация голоса обычно предшествует наибольшей активизации роста; усиленное оволосение лобка, появление выступа щитовидного хряща гортани совпадают с максимальным приростом длины тела; появление растительности на лице соответствует сниже нию темпов роста тела в длину.
АКСЕЛЕРАЦИЯ РАЗВИТИЯ И ФАКТОРЫ ОНТОГЕНЕЗА
J H W O T Л Г 5 П nftiКГ, h T a i i T i ' ...СЛ.' О »ч . о С И В 0 в * * 1 Ъ » 1 Г Ч « Л в »4Л1т(М1 i i M
Акселерация развития—характерное для современной историчес кой эпохи ускорение процессов роста и развития организма человека, приводящее к увеличению дефинитивных размеров, тела по сравне нию с людьми предшествующих поколений тех же возрастных групп. Такое ускорение развития сокращает длительность эволюционного этапа онтогенеза человека (см. стр. 421). Акселерация морфологичес кая сочетается с ускоренным «созреванием» функций организма (в том числе и двигательной функции) и проявляется как в период внут риутробного развития (отражаясь на размерах тела новорожденных), так и после рождения, причем особенно отчетливо в подростковом возрасте. Другие ее проявления — это ускорение созревания костной системы (изменение сроков окостенения), более раннее прорезывание зубов, большие размеры тела в сопоставимых возрастных группах по сравнению с детьми начала и середины нашего столетия.
От поколения к поколению возраст первой менструации сдвига ется на все более ранние сроки. Демонстративно сравнение этого воз раста у польских женщин трех родственных поколений — бабушек,
К С Е Л Е Р А Ц И Я Р А З В И Т И Я И Ф А К Т О Р Ы О Н Т О Г Е Н Е З А
Рис. 148. Монозиготные близнецы (мальчики) 8 лет. Наряду с физиономическим сходством отмечается одинаковый характер окостенения скелета кисти
матерей, дочерей. В 1911 г. у бабушек возраст первой менструации приходился на 14,5 года, у матерей в 1935 г. - на 13,9 года, у дочерей в 1959 г. - на 12,1 года.
Нередко наблюдается дисгармоничная акселерация развития, когда одни органы значительно опережают в своем развитии дру гие Так на фоне ускоренного роста тела в длину может задержи ваться развитие сердечной мышцы, что нарушает обеспечение орга-
432
В О З Р А С Т Н АЯ М О Р Ф О Л О Г И Я
Рис. 149. Дизиготные близницы (девочки) 5 лет. Степень физиономического сходства меньшая, чем на рис. 148.
Большие внутрипарные различия в окостенении скелета кисти
низма кислородом и питательными веществами. Физическая вы носливость детей при этом понижена. Не достигает должного уров ня и развитие ряда двигательных качеств у них. Дети с дисгармо ничной акселерацией развития требуют к себе особого внимания со стороны врачей и педагогов.
Наряду с акселерацией развития наблюдается задержка возра стных и старческих изменений организма, что проявляется более
434
А К С Е Л Е Р А Ц И Я Р А З В И Т И Я И Ф А К Т О Р Ы О Н Т О Г Е Н Е З А
поздним сохранением менструаций у женщин (в среднем до 50— 51 года) с увеличением длительности репродуктивного периода.
Акселерация развития распространена повсеместно—там, где со временный образ жизни пришел на смену сложившемуся веками ук ладу. В этом смысле она — результат урбанизации и индустриализа ции. В крупных промышленных центрах процессы роста и развития детей сейчас стабилизировались на достаточно высоком уровне. В не больших городах и сельской местности акселерация развития проте кает пока достаточно активно.
Акселерация развития определяется всем комплексом условий современной жизни, измененных цивилизацией: своеобразием ра циона питания (насыщение его белками животного происхождения), действием лекарственных препаратов, информационным стрессом (обилие воздействий на центральную нервную систему), смещением ранее изолированных (из-за религиозных и сословных запретов) групп населения и заключением межгрупповых браков. Последний фактор ведет к гетерозису — повышению ростовой активности и жизнеспособности подрастающего поколения.
Факторы роста и развития организма. Рост и развитие организма происходят в итоге сложного взаимодействия наследственного и при обретенного при реализации генетической программы в условиях кон кретной среды. Последняя определяет полноту реализации програм мы. Влияние наследственных и средовых факторов на рост и развитие организма подтверждается близнецовым методом исследования, кото рый имеет два варианта. Первый основывается на сопоставлении меры внутрипарной изменчивости у монозиготных (МЗ) — генетически идентичных и дизиготных (ДЗ) — генетически сходных близнецов (рис. 148,149) при том, что средовые условия для партнеров по МЗ и ДЗ парам одинаковы. Тогда признаки, по которым МЗ близнецы об наруживают большее внутрипарное сходство, чем ДЗ близнецы, сле дует считать высоко зависимыми от генетических влиянии.
Второй вариант близнецового метода заключается в создании для близнецов (лучше МЗ) разных средовых условий (например, режи мов воспитания, учебных программ). Тестирование разлученных (в пределах пары) близнецов до и после эксперимента позволяет судить о его эффективности и результатах.
Применение первого варианта близнецового метода позволило выявить ряд закономерностей. Установлено, что длина тела более жестко наследственно обусловлена, чем масса тела, а размеры костей
— в большей степени, чем толщина мышечного и подкожного жиро вого слоев (рис. 150). Существуют и топографические различия (на-
ЯП
В О З Р А С Т Н АЯ М О Р Ф О Л О Г И Я
различных структур плеча и предплечья:
цифры показывают отношение наследственных влияний к их общей сумме; косая штриховка — мышцы, сплошная - подкожный жировой слой
пример, толщина мышечного и подкожного жирового слоев на пред плечье детерминирована наследственностью больше, чем на плече).
Сравнение целостной характеристики организма (тип телосложе ния) с ее слагаемыми (развитие скелета, мышечной системы и жиро отложения) показало большую наследственную обусловленность це лого по сравнению с его частями.
Степень генетического влияния неодинакова на разных этапах роста и развития. Наследственная обусловленность тотальных разме ров тела увеличивается от периода новорожденности ко второму дет ству с последующим ее понижением к 12-15 годам. Абсолютная ве личина морфологических признаков в большей мере обусловлена наследственностью, чем темпы их изменения во времени.
ЧАСТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗРАСТА
В отличие от интегральных показателей биологического возраста, частные, или локальные, показатели характеризуют состояние от дельных систем или аппаратов органов, органов или тканей. Разделе ние показателей биологического возраста на эти две группы в значи тельной мере условно: оно определяется не столько их информатив ной специфичностью, сколько неодинаковой изученностью и дос тупностью при массовых обследованиях населения (частные показа-
Ч А С Т Н Ы Е П О К А З А Т Е Л И Б И О Л О Г И Ч Е С К О Г О В О З Р А С Т А
тели изучены меньше; изучение их нередко требует специального лабораторного оборудования, микроскопической техники, реакти вов). Частные показатели биологического возраста выявляются при исследовании возрастных изменений систем и аппаратов органов.
Возрастные особенности костной системы. Морфологические изме нения, претерпеваемые костью в процессе роста (подробнее см. стр. 46), отражаются на ее прочности. Основная тенденция этих изменений зак лючается в накапливании костной ткани в период детства и замеще нии ею хрящевой ткани (I стадия), затем в приобретении костью моно литного строения с исчезновением эпифизарных хрящей (II стадия), а позже в незаметно начинающейся и прогрессирующей с возрастом убы ли костного вещества (III стадия). Последняя стадия характеризуется также дополнительной оссификацией хрящевой ткани (например, ре берных хрящей). Наибольшей механоустойчивостью кость обладает на II стадии. В период детства совмещение в кости участков хрящевой и костной ткани понижает ее прочность; повреждения возникают на гра нице этих биологических сред (например, перелом лучевой кости в дистальной трети предплечья, или, как говорят, «в типичном месте»). Убыль костного вещества на I I I стадии, ведущая к исчезновению части перекладин (остеопороз) и истончению компактного вещества, делает кость более хрупкой. Одно из наиболее легко повреждаемых мест ске лета у людей старше 75—80 лет — шейка бедренной кости, где нередко происходит перелом при ушибах и падениях.
Возрастные особенности соединений костей. Изменения суставносвязочного аппарата после рождения проявляются в неравномерном увеличении размеров суставных поверхностей, доразвитии иххрящевого покрова, а также в увеличении коллагенового компонента соедини тельной ткани и основного вещества хрящевой ткани. По завершении тканевой дифферен цировки капсулы и внутрисуставных образований наступает охрящевление менисков, дисков и частично внутрисустав ных связок и капсулы суставов. Эти перестройки не могут не повлиять на механические свойства связочного аппарата суставов: с возрастом его прочность повышается. Одновременно возрастным изменениям под вергаются и действующие на суставы мышцы, в результате чего проис ходят возрастные изменения подвижности в суставах. Несоответствие размеров головки и впадины суставов (преобладает протяженность сус тавной поверхности головки) обусловливает в детские годы большую подвижность, чем по достижении зрелости, когда сустав делается более конгруэнтным. Развитие в процессе старения костных выростов (остео фитов) по краям суставных поверхностей способствует ограничению подвижности в суставах у людей пожилого и старческого возраста.
436 |
437 |
В О З Р А С Т Н АЯ М О Р Ф О Л О Г И Я
Возрастные особенности мышечной системы. Рост скелетной мышцы определяется увел ичением толщины и длины ее волокон (зоной продоль ного роста служат концевые участки волокон на границе с сухожилием). Внутримышечные прослойки соединительной ткани насыщаются с воз растом волокнистыми структурами, происходит их коллагенизация.
Неравномерность роста отдельных мышечных групп, которая про является в возрастных различиях силы мышц, связана с постепенным совершенствованием движений тела. Овладение прямостоянием и ходьбой в конце 1 -го — начале 2-го годажизни приводит кускоренному развитию и нарастанию силы мышц, удерживающих тело в верти кальном положении и обеспечивающих акт ходьбы. Позже прирост силы этих мышц уменьшается, но в связи с активизацией манипуляторной, учебной и трудовой деятельности нарастает сила мышц-сгиба телей кисти, сгибателей и разгибателей предплечья. Общее правило таково: чем больше мышечцая группа продвинулась в своем онтогене тическом развитии, тем меньше годичные приросты ее силы в после дующие периоды. Например, разгибатели туловища, обеспечивающие вертикальную стойку человека, к 8 годам достигают 39% своих сило вых возможностей, характерных для 17 лет, а икроножные мышцы — лишь 23 %. Поэтому от 8 до 17 лет сила разгибателей туловища увели чивается в 1,5, а икроножных мышц в 3 раза.
Старение мышцы выражается в основном в уменьшении диаметра ее волокон, физиологического поперечника и силовых показателей. Одновременно перестраивается соединительнотканный каркас и со судисто-нервный аппарат мышцы. Раньше других подвергаются из менениям недостаточно нагружаемые мышцы. Занятия физической культурой могут тормозить старение мышц.
Возрастные особенности внутренних органов. Строение органов пищеварительной, дыхательной и мочеполовой систем после рожде ния ребенка изменяется в соответствии с выполнением новых функ ций, что связано с отделением его от организма матери. Однако для детей характерно такое же многообразие форм органов, как и для взрослых. Возрастные изменения неравномерны. Так, двенадцати перстная кишка растет в длину относительно быстрее, чем тощая и подвздошная. Скопления лимфоидной ткани в стенке подвздошной кишки (групповые лимфатические фолликулы) достигают наиболь шей выраженности лишь в период детства: после 13 лет их число не увеличивается (подробнее о строении лимфоидно-иммунной систе мы см. стр. 278). Относительные размеры органов, играющих в пери од внутриутробного развития иную роль в организме, чем после рож дения, уменьшаются (например, относительный вес печени, являю-
Ч А С Т Н Ы Е П О К А З А Т Е Л И Б И О Л О Г И Ч Е С К О Г О В О З Р А С Т А
щейся внутриутробно органом кроветворения, у эмбриона составля ет 1 /2 массы тела, а у взрослого лишь 1 /20).
Органы дыхания во внутриутробный период не участвуют в про цессах газообмена. Размеры альвеол у новорожденного втрое мень ше, чем у взрослого. Окончательная дифференцировка бронхиаль ного дерева завершается лишь к 7 годам. Однако рост альвеол про должается до 24—28 лет.
Если в легких «дозревание» структур растягивается на годы, то в почке образование нефронов завершается к 20-му дню после рождения. Даль нейшее увеличение массы почечной ткани сопряжено с ростом и развити ем уже существующих структурных элементов. На той площади почеч ной ткани, где у новорожденного определяется до 50 клубочков, у 7—8- месячного ребенка их насчитывается 18—20, а у взрослого лишь 7—8.
Старение внутренних органов характеризуется уменьшением их массы, атрофией специфических тканей (паренхимы) и разрастани ем соединительной ткани (стромы). Истончение стенки некоторых полых органов приводит к их растяжению, удлинению, появлению грыжевидных выпячиваний слизистой оболочки сквозь мышечную. Такие образования в виде «ложных дивертикулов» наблюдаются, на пример, в толстом кишечнике. В легких происходит исчезновение части межальвеолярных перегородок, мелкие группы альвеол пре вращаются в одну крупную. В почке происходит частичная атрофия паренхимы: между 30 и 80 годами убыль нефронов составляет от 1/3 до 1/2 их исходного числа. Однако оставшиеся нефроны морфологи чески сохранны и функционально полноценны.
Возрастные особенности сердечно-сосудистой системы. Абсолютные размеры сердца после рождения увеличиваются. По сравнению с пе риодом новорожденности его масса к 2—3 годам становится больше в 2,5 раза, к 4—6 годам — в 4 раза, к7—10 годам — в 5,5 раза, к 11—14 годам - в 10 раз, к 15—20 годам — в 12,5 раз. Что же касается относительной массы сердца, она снижается в грудном и детском возрасте по сравне нию с новорожденным (5,86 г/кг) до 3,50—3,96 г/кг, а затем повыша ется до исходного уровня. В ходе старения масса сердца увеличивается (до 60—70 лет) за счет гипертрофии миокарда левого желудочка, а за тем уменьшается. Стареющее сердце характеризуется разрастанием субэпикардиальной жировой ткани, утолщением эпикарда, огрубле нием клапанов с нарушением их смыкания, уменьшением поперечной исчерченности мышечных волокон, увеличением размеров их ядер.
Артерии и вены после рождения увеличивают свой просвет и тол щину стенки. Отдельные слои стенки артерий изменяются с возрас том различно. Если в общей подвздошной артерии к 16 годам толщи-
439
В О З Р А С Т Н АЯ М О Р Ф О Л О Г И Я
на внутренней и средней оболочек по сравнению с новорожденным увеличивается в 8—9 раз и относительно равномерно, то внутренняя оболочка подключичной артерии за тот же период времени утолща ется более чем в 10 раз, а средняя — менее чем в 2 раза. По мере старе ния внутренняя оболочка артерий продолжает утолщаться. Емкость артериального русла нарастает за счет большей извилистости сосу дов. Старение вен сопровождается уплотнением околососудистой со единительной ткани, утолщением внутренней оболочки (преимуще ственно в местах расположения клапанов и слияния вен), деформа цией стенки с образованием вздутий — варикозных расширений, ко торые особенно заметны в подкожных венах нижних конечностей.
Лимфатические капилляры в детстве имеют большую всасываю щую поверхность, чем в годы зрелости. В процессе старения эта по верхность еще больше уменьшается. Размеры лимфатических узлов с годами увеличиваются при уменьшении их численности. В присте ночных узлах содержание соединительной ткани повышается, а во внутренностных снижается. И в тех и в других узлах происходит жи ровая инфильтрация тканей.
Возрастные особенности нервной системы. После рождения проис ходит миелинизация нервных волокон, механизмы и функциональ ное значение которой уже были рассмотрены (см. стр. 37). Если в нервах нижней косой мышцы головы у 4-месячного плода насчиты вается 818 мякотных (окруженных миелиновой оболочкой) воло кон, то у новорожденного их становится вдвое, а в 1—2 года втрое больше. По мере старения число мякотных волокон вновь уменьша ется, миелиновая оболочка разрушается, периферические нервы склерозируются. Число волокон в их составе уменьшается, прежде всего за счет волокон большого диаметра. Это связано с уменьшени ем в процессе старения числа нервных клеток, в основном за счет гибели клеток, имеющих толстые отростки.
Возрастные особенности органов внутренней секреции. Гормоны эндокринных желез регулируют процессы роста и развития (гипо физ, щитовидная, половые), участвуют в неспецифической защит ной реакции организма — стрессе (надпочечник), влияют на обмен веществ (паращитовидные, эндокринная часть поджелудочной же лезы) и на многие другие процессы, совершающиеся в организме. В силу высокой функциональной значимости многие железы рано со зревают и остаются относительно неизменными морфологически почти на всем протяжении онтогенеза. Однако некоторые железы, уровень функциональной активности которых снижается в процессе старения, изменяются и структурно. Сохранение с возрастом относи-
Б И О Л О Г И Ч Е С К И Й В О З Р А С Т |
ч a J 8 |
тельной морфологической стабильности характерно для гипофиза и надпочечника, нарастающая перестройка структур—для половых, щитовидной и паращитовидной желез.
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ, ДВИГАТЕЛЬНЫЙ ВОЗРАСТ
И ДВИГАТЕЛЬНЫЕ КАЧЕСТВА
Существуют представления не только о биологическом возрасте, но и о двигательном возрасте как степени совершенства в выполне нии человеком естественных движений тела и той их сумме, которой он обладает на момент времени, оцениваемый хронологическим или паспортным возрастом.
Наиболее отчетливо смена одного двигательного возраста другим прослеживается на 1 -м году жизни ребенка, когда он последовательно овладевает умением держать голову, садиться с поддержкой и без под держки, стоять, ходить и т.д. В период раннего, первого и второго дет ства двигательный возраст определяется совершенством естественных видов движений, степень которого зависит от двигательных качеств (скоростных, силовых и др.), развивающихся на основе анатомо-фи- зиологических задатков в условиях двигательной деятельности.
В пожилом и старческом периоде двигательный возраст зависит от изменений двигательной функции, опорно-двигательного аппа рата, а также от систем регуляции и обеспечения движений в связи с процессами старения. Использование средств физической культуры позволяет и в этот период жизни сохранять двигательный возраст мало измененным по сравнению с периодом зрелости.
Движения человека имеют не только качественные, но и количе ственные характеристики. Организм для своего нормального функцио нирования нуждается в определенном объеме (количестве) движений. Недостаточный объем движений ведет к двигательному голоду. В край них случаях возникает комплекс морфофункционалъных нарушений— гилокинезийный синдром или даже гипокинезийная болезнь.
Объем движений оценивается обычно количеством шагов (метод шагометрии). Это объясняется тем, что, во-первых, ходьба - универ сальный и наиболее распространенный вид локомоции, а во-вторых, что в этом двигательном акте участвует вся мускулатура тела, т.е. он имеет генерализованные проявления. Нормирование двигательной ак тивности проводится с учетом возрастно-биологических особенностей детей и социально-экологических условий их жизни. Так, для подрост ков в период полового созревания (как один из наиболее ответственных в биологии развития) необходимы 20—30 тысяч шагов в сутки. Однако
440 |
441 |