Основные закономерности роста и развития организма ребенка

Закономерности роста и развития организма являются тео­ретической основой гигиенического нормирования факторов окружающей среды для детей и подростков. Знание этих зако­номерностей позволяет врачу понять и объяснить деятельность отдельных органов и систем, их взаимосвязь, функционирование целостного организма ре­бенка в разные возрастные периоды и его единство с внеш­ней средой.

На всем этапе созревания (от момента рождения до пол­ной зрелости) рост и развитие организма протекают в соот­ветствии с объективно существующими законами:

• неравномерность темпа роста и развития;

• неодновременность роста и развития отдельных органов и систем (гетерохронность);

• обусловленность роста и развития полом (половой димор­физм);

• биологическая надежность функциональных систем и организма в целом;

• генетическая обусловленность роста и развития;

• обусловленность роста и развития средовыми факторами;

• акселерация роста и развития.

Неравномерность темпа роста и развития. Процессы роста и развития протекают непрерывно, носят поступательный харак­тер, но их темп имеет нелинейную зависимость от возраста. Чем моложе организм, тем интенсивнее процессы роста и разви­тия.

О неравномерности роста и развития свидетельствуют из­менения длины тела детей и подростков. За первый год жизни длина тела новорожденного увеличивается на 47 %, за второй — на 13 %, за третий — на 9 %. В возрасте 4—7 лет длина тела ежегодно увеличивается на 5—7 %, а в возрасте 8— 10 лет — лишь на 3 %. В период полового созревания отмечается скачок роста, в возрасте 16—17 лет наблюдается снижение, а в 18—20 лет уве­личение длины тела практически прекращается.

Встречаются индивидуумы, темп развития которых ускорен, и по уровню зрелости они опережают свой хронологический (календарный) возраст. Возможно и обратное соотношение. В связи с этим термин «возраст ребенка» должен конкретизироваться: хронологический или биологический.

Хронологический возраст — период, прожитый ребенком от рождения до момента обследования, имеющий четкую возра­стную границу (день, месяц, год).

Биологический возраст— совокупность морфофункциональных особенностей организма, зависящих от индивидуального темпа роста и развития.

Критерии биологического возраста: уровень оссификации ске­лета, сроки прорезывания и смены зубов, появление вторич­ных половых признаков, начало менструаций, а также мор­фологические показатели физического развития (длина тела и ее погодовые прибавки).

С возрастом степень информативности показателей биоло­гического возраста меняется. От 6 до 12 лет основными пока­зателями развития являются число постоянных зубов («зубной возраст») и длина тела. Между 11 и 15 годами наиболее ин­формативны показатели годовой прибавки длины тела, а также степень выраженности вторичных половых при­знаков и возраст наступле­ния менструаций. В 15 лет и позднее очень важным по­казателем развития стано­вится появление вторичных половых признаков, а по­казатели длины тела и раз­вития зубов утрачивают информативность. Уровень оссификации скелета определяется с по­мощью рентгенографичес­ких исследований только при нали­чии особых медицинских показаний — при резко выраженных нарушениях развития.

Неодновременность рос­та и развития отдельных органов и систем (гетерохронность). Процессы роста и развития протекают неравномерно. Каж­дому возрасту свойственны определенные морфофункциональные особенности. Организм ребенка рассматривается как единое целое, од­нако рост и развитие его отдельных органов и систем происхо­дят неодновременно (гетерохронно). Избирательное и ускоренное со­зревание обеспечивается за счет тех структурных образований и функций, которые обусловливают выживаемость орга­низма.

В первые годы жизни ребенка преимущественно увеличивается масса головного и спинного мозга, что нельзя считать случайным: идет интенсивное формирование функци­ональных систем организма. В противоположность этому интенсивное развитие половых органов и становление детородной функции происходят лишь после 12 лет.

Темпы роста отдельных частей тела также различны. В про­цессе роста меняются пропорции тела, и ребенок из относительно большеголового, коротконогого и длиннотуловищного постепенно превращается в малоголового, длинноно­гого и короткотуловищного.

Система, обеспечивающая транспортировку кислорода к тка­ням, развивается также постепенно и достигает зрелости к 16 — 17 годам. Учитывая это, гигиенисты предписывают ограничение физических нагрузок детям. Только в подростковом возрасте по достижении морфофункциональной зрелости сердечно-сосуди­стой и дыхательной систем допускаются длительное выполне­ние больших физических нагрузок и развитие выносливости.

Гетерохронность роста и развития отдельных органов и сис­тем является научной основой дифференцированного нормирова­ния факторов окружающей среды и деятельности детей и под­ростков.

Обусловленность роста и развития полом (половой димор­физм). Половой диморфизм проявляется в особенностях об­менного процесса, темпа роста и развития отдельных функ­циональных систем и организма в целом. Так, мальчики до начала полового созревания имеют более высокие антропо­метрические показатели. В период полового созрева­ния это соотношение меняется: девочки по показателям дли­ны и массы тела, окружности грудной клетки превосходят своих сверстников. Наблюдается перекрест возрастных кривых этих показателей.

В 15 лет интенсивность роста у мальчиков возрастает, и мальчики по своим антропометрическим показателям вновь опережают девочек. Образуется второй перекрест кривых. Этот двойной перекрест кривых возрастного изменения показателей физического развития характерен для нормального физического развития. Одновременно наблюдается неодинаковый темп развития многих функциональных систем, особенно мышечной, дыха­тельной и сердечно-сосудистой. Например, сила кисти руки или мышц — разгибателей спины у мальчиков всех возрастов выше, чем у их сверстниц.

Итак, наряду с общими для обоих полов закономерностями существуют различия в темпах, сроках и показателях рос­та и развития мальчиков и девочек. Половой диморфизм учитывается при нормировании физических нагрузок, организации образовательного процесса.

Биологическая надежность функциональных систем и организ­ма в целом. Эта закономерность базируется на представлении о широком диа­пазоне жизненных возможностей. В качестве доказательств при­водятся известные факты. В 10 мл крови человека содержится такое количество тромбина, которое может вызвать свертыва­ние всей крови человека. Избыточное содержание тромбина обеспечивает надежность системы свертывания. Стенка сонной артерии обладает высокой прочностью. Она способна выдер­жать давление в 20 атм, тогда как в действительности оно редко превышает 1/3 атм. Эти примеры показывают, что резервные возможности систем организма огромны. Кроме того, приро­дой предусмотрено дублирование многих органов (почек, лег­ких, органов зрения, слуха).

Резервные возможности и надежность систем организма обеспечивают его индивидуальное развитие. При отсутствии такой надежности систем и широких жизненных границ раз­витие организма было бы невозможно вследствие постоянной опасности прекращения жизни.

Однако, несмотря на большой запас прочности систем, рас­считанных на сохранение жизни в критических ситуациях, при организации учебной, трудовой и спортивной деятельности детей и подростков следует использовать установленные опти­мальные нагрузки.

Детерминация процесса роста и развития факторами наслед­ственности.

Рост ребенка — программированный процесс увеличения длины и массы тела, неотделимый от его развития, становле­ния функциональных систем. Генетическая про­грамма обеспечивает жизненный цикл индивидуального раз­вития, последовательность переключения и дерепрессии генов, контролирующих смену периодов развития в соответствующих условиях питания и воспитания ребенка.

Важнейшее проявление генной регуляции — способность орга­низма стабилизировать процесс роста и возвращаться к заданной программе в тех случаях, когда физическое разви­тие нарушается под влиянием каких-либо внешних факто­ров (голодание, инфекция и др.).

В процессе роста генная регуляция обмена веществ и энер­гии дополняется все более совершенной нейроэндокринной регуляцией, связывающей генетическую программу развития с условиями внешней среды.

Обусловленность роста и развития средовыми факторами. На рост и физическое развитие детей оказывают влияние факто­ры внешней среды: состояние атмосферного воздуха, состав пи­тьевой воды, величина солнечной радиации и др. Влияние природных факторов внешней среды на физическое развитие де­тей регулируется воздействием социальных условий жизни.

На рост и развитие детей могут влиять и отдельные факто­ры окружающей среды, в частности питьевая вода. Загрязненность атмосферного воздуха различными химически­ми веществами неблагоприятно влияет на рост и физическое развитие подрастающего поколения. У 35 % обследованных детей отмечаются задержка и дисгармоничность развития.

На рост и развитие детей могут влиять и отдельные факто­ры окружающей среды, в частности питьевая вода, загрязненность атмосферного воздуха различными химически­ми веществами.

Масса тела детей и подростков в большей степени подвержена действию факторов среды. Этот показатель преимущественно определяется количественным и качествен­ным составом пищи, режимом питания, двигательной актив­ностью, организацией физического воспитания.

Тип высшей нервной деятельности, сила и подвижность нерв­ных процессов детерминированы генетическими факторами. Развитие моторики (сила, быстрота, выносливость), деятель­ность вегетативной нервной системы (частота пульса, минут­ный объем кровообращения, частота и глубина дыхания, ЖЕЛ, реакция на физическую нагрузку, температурное воздействие и др.) подвержены влиянию факторов среды и поэтому луч­ше поддаются регуляции при целенаправленном воздействии на организм ребенка.

Процессы роста и развития подчиняются определенным био­логическим законам и в то же время детерминированы ус­ловиями окружающей среды. В сложном взаимодействии фак­торов среды и природных задатков осуществляется индиви­дуальное развитие ребенка.

Акселерация роста и развития. Ускорение темпа роста и развития организма детей и под­ростков по сравнению с темпом прошлых поколений получи­ло название акселерация (от лат. acceleratio — ускорение). Суть ее состоит в том, что у современного поколения этап биологи­ческого созревания завершается несколько раньше, чем у пре­дыдущего. Ускорение развития детей наблюдается с самого раннего возраста.

В биологии современного человека за последнее столетие, помимо ускорения развития, произошли и другие изменения: увеличилась продолжительность жизни, стали больше репро­дуктивный период и дефинитивные (окончательные) размеры тела, изменилась структура заболеваемости. Изменения, про­исходящие в течение всей жизни человека, получили назва­ние «секулярный тренд» (secular trend — вековая тенденция). В этой общей вековой тенденции акселерация роста и развития явля­ется составной частью и охватывает лишь период созревания человека.

Акселерация — одна из загадок нашего времени. Каковы ее причины и последствия, как долго мы будем наблюдать ее проявления — эти и многие другие вопросы пока не находят ответа. Анализ акселерации требует изучения временной дина­мики физического развития населения на фоне конкретной исторической и социальной перестройки общества, на фоне изменения природных условий.

Проявления акселерации характерны для всех возрастных периодов детей — от новорожденности до подросткового воз­раста.

Основные теории, объясняющие причины акселерации (Ю.ПЛисицын):

• физико-химические: 1) гелиогенная (влияние солнечной радиации);

2) радиоволновая, магнитная (влияние элек­тромагнитного поля); 3) космическая радиация; 4) по­вышенная концентрация углекислого газа, связанная с ростом производства;

• влияние отдельных факторов условий жизни: 1) алимен­тарная;

2) нутритивная; 3) повышенной информации.

• генетические: 1) циклических биологических изменений; 2) гетерозиса (смешения популяций);

• теории комплекса факторов условий жизни: 1) урбанического влияния; 2) комплекса социально-биологичес­ких факторов.