§1. Закономерности роста и развития организма

    Организм как целое. Организм человека представляет собой сложнейшую систему иерархически (соподчиненно) организован­ных подсистем и систем, объединенных общностью строения и вы­полняемой функцией. Элементом системы является клетка. В ор­ганизме человека более 100 триллионов клеток. Клетки представ­ляют собой, в свою очередь, микросистему, отличающуюся слож­ной структурно-функциональной организацией и многосторонним взаимодействием с другими клетками. Совокупность клеток, сход­ных по происхождению, строению и функции, образует ткань. Основные типы тканей: эпителиальная, соединительная, костная, мышечная и нервная. Каждая из тканей выполняет определенную функцию и обладает специфическими свойствами. Характерным свойством мышечной ткани является сократимость, нервной тка­ни — возбудимость и проводимость.     Ткани образуют органы. Органы занимают в теле постоянное положение, имеют особое строение и выполняют определенную функцию. Так, сердце играет роль насоса и обеспечивает поступ­ление крови во все органы и ткани; почки осуществляют выделе­ние конечных продуктов обмена веществ; легкие осуществляют газообмен организма с внешней средой, обеспечивая организм кислородом, и т. д. Орган состоит из нескольких видов тканей, но одна из них всегда преобладает и определяет его главную, веду­щую функцию.     Органы, совместно выполняющие определенную функцию, об­разуют систему органов. Например, слюнные железы, желудок, печень, поджелудочная железа, кишечник объединены в систему пищеварения, сердце и сосуды — в систему кровообращения.     Деятельность всех структур организма, начиная с клетки я кончая системой органов, согласованна и подчинена единому це­лому. Каждая структурная единица вносит свой вклад в функционирование организма, но организм — не сумма отдельных структур, а единое целое и как целое приобретает свои особые свойства, осуществляет свою жизнедеятельность и взаимодейству­ет со средой.     Единство организма и среды. Функции целостного организма осуществляются только при тесном взаимодействии со средой. Организм реагирует на среду и использует ее факторы для своего существования и развития. Основоположник отечественной физио­логии И. М. Сеченов в научное определение организма включал и среду, влияющую на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы регуляции физиологи­ческих процессов, но и механизмы, обеспечивающие взаимодейст­вие и единство организма с окружающей средой.     Гомеостаз и регуляция функций в организме. Все процессы жизнедеятельности организма могут осуществляться только при условии сохранения относительного постоянства внутренней среды организма. К внутренней среде организма относят кровь, лимфу и тканевую жидкость, с которой клетки непосредственно сопри­касаются.     Способность сохранять постоянство химического состава и фи­зико-химических свойств внутренней среды называют гомеостазом. Это постоянство поддерживается непрерывной работой систем ор­ганов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., выделением в кровь биологически активных химических веществ, обеспечивающих взаимодействие клеток и органов.     В организме непрерывно происходят процессы саморегуляции физиологических функций, создающие необходимые для существо­вания организма условия.     Саморегуляция — свойство биологических систем устанавливать и поддерживать на определенном, относительно постоянном уров­не те или иные физиологические или другие биологические пока­затели.     С помощью механизма саморегуляции у человека поддержи­вается относительно постоянный уровень кровяного давления, температуры тела, физико-химических свойств крови и др. Одним из условий саморегуляции является обратная связь между регу­лируемым процессом и регулирующей системой, поступление ин­формации о конечном эффекте в центральные регулирующие аппараты.     Гуморальная (лат. humor — жидкость) регуляция — один из механизмов координации процессов жизнедеятельности в организ­ме, осуществляемой через жидкие среды организма (кровь, лим­фу, тканевую жидкость) с помощью биологически активных ве­ществ, выделяемых клетками, тканями и органами. Этот тип ре­гуляции является наиболее древним. В процессе эволюции по мере развития и усложнения организма в осуществлении взаимосвязи между отдельными его частями и в обеспечении всей его деятельности первостепенную роль начинает играть нервная регуляция, которая осуществляется нервной системой.     Нервная система объединяет и связывает все клетки и органы в единое целое, изменяет и регулирует их деятельность, осущест­вляет связь организма с окружающей средой. Центральная нерв­ная система и ее ведущий отдел — кора больших полушарий го­ловного мозга, весьма тонко и точно воспринимая изменения окружающей среды, а также внутреннего состояния организма, своей деятельностью обеспечивают развитие и приспособление ор­ганизма к постоянно меняющимся условиям существования. Нерв­ный механизм регуляции более совершенен.     Нервный и гуморальный механизмы регуляции взаимосвязаны. Активные химические вещества, образующиеся в организме, спо­собны оказывать свое воздействие и на нервные клетки, изменяя их функциональное состояние. Образование и поступление в кровь многих активных химических веществ находится, в свою очередь, под регулирующим влиянием нервной системы. В этой связи пра­вильнее говорить о единой нервно-гуморальной системе регуляции функций организма, создающей условия для взаимодействия от­дельных частей организма, связывающей их в единое целое и обе­спечивающей взаимодействие организма и среды.      Понятие роста и развития. Процессы роста и развития явля­ются общебиологическими свойствами живой материи. Рост и раз­витие человека, начинающиеся с момента оплодотворения яйце­клетки, представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение всей его жизни. Процесс развития проте­кает скачкообразно, и разница между отдельными этапами, или периодами жизни, сводится не только к количественным, но и к качественным изменениям.     Наличие возрастных особенностей в строении или деятельности тех или иных физиологических систем ни в коей мере не может являться свидетельством неполноценности организма ребенка на отдельных возрастных этапах. Именно комплексом подобных осо­бенностей характеризуется тот или другой возраст.     Под развитием в широком смысле слова следует понимать процесс количественных и качественных изменений, происходящих в организме человека, приводящих к повышению уровней слож­ности организации и взаимодействия всех его систем. Развитие включает в себя три основных фактора: рост, дифференцировку органов и тканей, формообразование (приобретение организмом характерных, присущих ему форм). Они находятся между собой в тесной взаимосвязи и взаимозависимости.     Одной из основных физиологических особенностей процесса развития, отличающей организм ребенка от организма взрослого, является рост, т. е. количественный процесс, характеризующийся непрерывным увеличением массы организма и сопровождающийся изменением числа его клеток или их размеров.     В процессе роста увеличиваются число клеток, телесная масса и антропометрические показатели. В одних органах и тканях, та­ких, как кости, легкие, рост осуществляется преимущественно за счет увеличения числа клеток, в других (мышцы, нервная ткань) преобладают процессы увеличения размеров самих клеток. Такое определение процесса роста исключает те изменения массы и размеров тела, которые могут быть обусловлены жироотложени­ем или задержкой воды. Более точный показатель роста организ­ма— это повышение в нем общего количества белка и увеличение размеров костей.     Закономерности онтогенетического развития. К важным зако­номерностям роста и развития детей относятся неравномерность и непрерывность роста и развития, гетерохрония и явления опере­жающего созревания жизненно важных функциональных систем. И. А. Аршавский сформулировал «энергетическое правило ске­летных мышц» в качестве основного фактора, позволяющего понять не только специфические особенности физиологических функций организма в различные возрастные периоды, но и зако­номерности индивидуального развития. Согласно его данным, осо­бенности энергетических процессов в различные возрастные пе­риоды, а также изменение и преобразование деятельности дыха­тельной и сердечно-сосудистой систем в процессе онтогенеза находятся в зависимости от соответствующего развития скелетной мускулатуры.     А. А. Маркосян к общим законам индивидуального развития отнес и надежность биологической системы.     Под надежностью биологической системы принято понимать такой уровень регулирования процессов в организме, когда обе­спечивается их оптимальное протекание с экстренной мобилиза­цией резервных возможностей и взаимозаменяемостью, гаранти­рующей приспособление к новым условиям, и с быстрым возвра­том к исходному состоянию. Согласно этой концепции, весь путь развития от зачатия до естественного конца проходит при нали­чии запаса жизненных возможностей. Эти резервные возможности обеспечивают развитие и оптимальное течение жизненных про­цессов при меняющихся условиях внешней среды.     П. К. Анохин выдвинул учение о гетерохронии (неравномерное созревание функциональных систем) и вытекающее из него уче­ние о системогенезе. Согласно его представлениям, под функцио­нальной системой следует понимать широкое функциональное объединение различно локализованных структур на основе полу­чения конечного приспособительного эффекта, необходимого в данный момент (например, функциональная система акта сосания, функциональная система, обеспечивающая передвижение тела в пространстве, и др.).     Функциональные системы созревают неравномерно, включают­ся поэтапно, сменяются, обеспечивая организму приспособление в различные периоды онтогенетического развития.     Системогенез как общая закономерность развития особенно четко выявляется на стадии эмбрионального развития. Однако гетерохронное созревание, поэтапное включение и смена функ­циональных систем характерны и для других этапов индивиду­ального развития.