Тема: ВСТУП У ВІКОВУ ФІЗІОЛОГІЮ. РІСТ І РОЗВИТОК ОРГАНІЗМУ

План

1. Предмет, завдання та методи вікової фізіології.

2. Поняття про ріст і розвиток дитячого організму.

3. Поняття про гетерохронію та акселерацію.

4. Ріст і пропорції тіла на різних етапах розвитку.

5. Вікова періодизація. Критичні періоди в розвитку дітей та підлітків.

1. Предмет, завдання та методи вікової фізіології.

Вікова фізіологія - це наука, що вивчає особливості процесу життєдіяльності організму на різних етапах онтогенезу. Вона є самостійною гілкою фізіології людини і тварин, у предмет якої входить вивчення закономірностей становлення і розвитку фізіологічних функцій організму протягом його життєвого шляху від запліднення до кінця життя.

Основними завданнями вивчення вікової фізіології є наступні:

1. Вивчення особливостей функціонування різних органів і систем та організму в цілому;

2. Виявлення екзогенних і ендогенних факторів, що визначають особливості функціонування організму в різні вікові періоди;

3. Визначення об'єктивних критеріїв віку (вікові нормативи);

4. Встановлення закономірностей індивідуального розвитку.

Методи дослідження у віковій фізіології

Наука є повноцінною в тому випадку, якщо її методичний арсенал відповідає завданням, які їй доводиться вирішувати. Для вікової фізіології найважливіше завдання - вивчення динаміки і закономірностей змін фізіологічних функцій у процесі індивідуального розвитку. Відповіді на найрізноманітніші приватні питання, що виникають по ходу такого вивчення, дають два методи організації дослідження, кожен з яких має свої переваги і недоліки, але обидва широко застосовуються у фізіології розвитку.

Це методи поперечного (кроссекціонального) і поздовжнього (лонгітудинальні) досліджень.

Метод поперечного дослідження (кроссекціональний) представляє собою паралельне, одночасне вивчення тих чи інших властивостей у представників різних вікових груп. Зіставлення рівня розвитку досліджуваного властивості у дітей різного віку дозволяє вивести важливі закономірності онтогенетичного процесу. Прикладом такого дослідження може служити одночасне (протягом декількох днів) диспансерне обстеження стану здоров'я, рівня фізичного та моторного розвитку в учнів всіх класів якоъ-небудь школи. Порівнюючи показники, отримані, наприклад, у першокласників, п'ятикласників і випускників школи, фізіолог може встановити, як і наскільки змінюються досліджувані ним фізіологічні функції в різному віці. Такий метод порівняно простий в організації, відносно дешевий і дозволяє застосувати одні й ті ж стандартні методики та прилади для обстеження дітей різних вікових груп. Застосування сучасних прийомів статистичної обробки даних дозволяє отримувати таким методом досить надійні і доказові результати, але тільки в тому випадку, якщо обстежувані віково-статеві групи (вибірки) досить великі. За сучасними статистичними критеріями, для надійності висновків, отриманих в поперечних дослідженнях, необхідно, щоб вибірка (тобто група обстежуваних однієї статі і віку) становила не менше 20-30 чоловік. При розробці гігієнічних нормативів вважається необхідним, щоб вибірка складала не менш 100 чоловік одного віку і статі. Недолік цього методу полягає в тому, що дослідник ніколи не може чітко визначити темп змін досліджуваних їм показників: він бачить тільки результати, отримані в окремих «точках» вікової шкали, відповідних віку обстежених дітей, але не може з упевненістю судити про динаміку процесів, що відбуваються.

Метод поздовжнього дослідження застосовується тоді, коли потрібно скласти уявлення саме про динаміку процесу та індивідуальних особливостях цієї динаміки. Цей метод полягає в тривалому (багато місяців, іноді - роки) спостереженні за одними і тими ж дітьми. Регулярно (частота залежить від використовуваних методик та процедур) дітей обстежують за допомогою стандартного набору методик, що дозволяє докладно розглянути динаміку що відбуваються в організмі вікових змін. Завдяки цьому вибірка для поздовжнього дослідження може бути зовсім невеликим. Міжнародні наукові журнали визнають групу в 5-6 чоловік достатньою для проведення подібних досліджень. У деяких випадках навіть спостереження за одним єдиним дитиною дозволяють виявити дуже важливі закономірності. Так, крива зростання людини вперше була побудована в XVII ст. на основі спостережень за хлопчиком з багатої дворянської французької сім'ї, що проводилися протягом 18 років одним і тим же лікарем, який опублікував згодом отримані результати. У подальшому такі криві зростання будували багато дослідників, але нічого принципово нового вони додати не змогли, якщо не вважати індивідуальних особливостей та наслідків акселерації (прискорення росту і розвитку дітей в XX ст.). Метод поздовжнього спостереження дуже складний в організації і матеріальному, однак ці його недоліки з лишком окупаються повнотою отриманої наукової інформації. Для оцінки росту і розвитку дитини використовується набір методик, які традиційно застосовуються біологічними та медичними науками. Перше місце в таких дослідженнях займають антропометричні та фізіометрічні показники.

Антропометрія - це вимірювання морфологічних характеристик тіла, що дозволяє кількісно описати його будову. Маса і довжина тіла, окружність грудної клітини і талії, обхват плеча і гомілки, товщина шкірно-жирової складки - усе це (і багато чого іншого) традиційно вимірюють антропологи з допомогою медичних ваг, ростоміром, антропометрії та інших спеціальних пристосувань. Саме такого роду показники використовуються для оцінки фізичного розвитку дітей. Поряд з антропометричними майже настільки ж часто вимірюють фізіометрні показники. До них відносяться життєва ємність легень, сила стиску кисті, станова сила та інших Ці показники відображають одночасно і рівень анатометричного розвитку, і деякі функціональні можливості організму.

У віковій фізіології широко застосовують фізіологічні та біохімічні методи дослідження.

Фізіологічні методи дозволяють судити про функціональні можливості організму і динаміці протікання тих чи інших функціональних процесів у ньому. Для цього використовуються різні прилади, що дозволяють кількісно реєструвати самі фізіологічні процеси, або ті чи інші їх фізичні прояви (наприклад, електричні потенціали, що виробляються клітинами організму в процесі їх функціонування).

Сучасна фізіологія використовує широкий арсенал фізичних приладів, що дозволяють вивчати відбуваються в організмі процеси, недоступні безпосередньому спостереженню. Наприклад, запис дихальних рухів (спірограма) і дослідження швидкостей повітряних потоків на різних етапах дихального циклу (пневмотахометрія) - найважливіші прийоми дослідження функції дихання. Одночасно за допомогою спеціальних газоаналізаторів вимірюють вміст газів у видихуваному повітрі і на цій підставі точно розраховують швидкість споживання організмом кисню і виділення вуглекислого газу. Роботу серця вивчають за допомогою електрокардіографії, ехокардіографії або механокардіографії. Для вимірювання кров'яного тиску використовують спеціальні манометри. Величезний прогрес у дослідженнях функції мозку досягнуто завдяки вивченню електроенцефалограми - електричних потенціалів, що виробляються клітинами мозку в процесі їх життєдіяльності. У дослідницьких цілях іноді застосовують рентгенівські, ультразвукові, магніторезонансні та інші методи. Сучасні фізіологічні прилади зазвичай обладнані спеціалізованими комп'ютерами і програмним забезпеченням, які значно полегшують роботу дослідника і підвищують точність і надійність отриманих результатів.

Біохімічні методи дозволяють вивчати склад крові, слини, сечі й інших рідких середовищ і продуктів життєдіяльності організму. В експериментах на тваринах з допомогою біохімічних та гістохімічних методів вдається з'ясувати вікові зміни вмісту та активності багатьох ферментів безпосередньо в тканинах організму. Біохімічні дослідження - найважливіша складова частина вивчення ендокринної системи, травлення, кровотворення, діяльності нирок, імунітету, а також цілого ряду інших систем і функцій організму.

Функціональні проби. Найважливішою методологічною концепцією в фізіології XX ст. слід визнати усвідомлення необхідності досліджувати будь-яку фізіологічну систему в процесі її функціональної активності. Цей підхід дуже актуальний і для досліджень в галузі фізіології розвитку. З цією метою застосовуються різного роду функціональні проби. Наприклад, дозовані навантаження (розумові - для з'ясування механізмів розумової працездатності, фізичні - для оцінки м'язової працездатності та її фізіологічних механізмів); проби з довільною активацією або затримкою дихання - при дослідженні дихальної функції; водні та сольові навантаження - при оцінці функціональних можливостей видільної системи; температурні впливу - при вивченні механізмів терморегуляції і т.п. Найважливіше значення функціональні проби мають при вивченні системної організації діяльності головного мозку, оскільки саме в процесі вирішення тих чи інших завдань якраз і проявляються вікові особливості організації взаємодії мозкових структур.

Природний експеримент. Фізіологія розвитку має справу з постійно змінюються організмом дитини, що піддаються цілому ряду впливів, ізоляція від яких неможлива. Наукова етика забороняє багато експериментальних процедури при дослідженнях дитини. Зокрема, з дітьми неможливо проводити будь-які маніпуляції, які можуть призвести до їх захворювання або травми.

У той же час різні соціальні катаклізми (війни, катастрофи), екстремальні умови, в яких опиняються люди, представляють собою природний експеримент, часом дуже сильно впливає на стан здоров'я і темпи розвитку дітей, волею долі потрапили в ці умови. Зокрема, багато фактів, що складають нині базу даних для теоретичних і прикладних концепцій вікової фізіології, були отримані при дослідженні дитячих популяцій у слаборозвинених країнах Африки, Азії і Латинської Америки, де діти не отримують достатнього харчування і з цієї причини страждають від різних вад розвитку.

Дуже істотні відмінності можуть бути виявлені у дітей, що ростуть у різних соціально-економічних умовах, які дослідник не в силах змінити, але може оцінити їх вплив на дитину. Наприклад, порівняння дітей з бідних і заможних сімей, жителів великих міст і жителів сільської місцевості з нерозвиненою інфраструктурою соціоіндустріальной і т.п. Найрізноманітніші педагогічні та оздоровчі технології також можуть по-різному впливати на дитячий організм. Тому зіставлення фізіологічних показників дітей, які відвідують різні дитячі сади або школи, - одна з форм проведення природного експерименту.