2 курс / Нормальная физиология / Возрастная_анатомия_и_физиология_Псеунок_А_А_

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО « АДЫГЕЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

А.А. Псеунок

ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ

(лекции)

МАЙКОП - 2008

УДК 612. 17 (4-053) ББК 57.31

П86

Печатается по решению редакционно-издательского совета Адыгейского государственного университета

Отв. редактор: Ф.Г. Ситдиков, доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой анатомии и физиологии человека и охраны детства ТГГПУ

Рецензенты: Т.И.Джандарова, доктор биологических наук, профессор Ставропольского госуниверситета

А.Р. Тугуз, доктор биологических наук, профессор АГУ

Псеунок А.А., д.б.н.

П86 Возрастная анатомия и физиология (лекции). – Майкоп: Изд-во АГУ, 2008, - 268 с.

В пособии представлены морфофункциональные особенности ребенка на разных этапах возрастного развития. Книга иллюстри- рована большим количеством рисунков, таблиц, облегчающих ус- воение материала, предложены вопросы для самоконтроля

Пособие предназначено для студентов высших учебных заве- дений, учителей школ, научных работников.

© А.А. Псеунок, 2008

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

3

ВВЕДЕНИЕ

Анатомия человека – это наука о формах и строении, происхождении и развитии человеческого организма. Анатомия изучает внешние формы и пропорции тела человека, его частей, отдельные органы, их конституцию, микроскопическое и ультрамикроскопическое строение. Анатомия рассматривает строение тела человека, его органов в различные периоды жизни – от внутриутробного состояния и до старческого возраста, исследует особенности организма в условиях воздействия внешней среды.

Физиология изучает функции живого организма, его органов и систем, клеток и клеточных структур, процессы их жизнедеятельности. Она исследует функциональные взаимосвязи в теле человека в различные возрастные периоды и в условиях меняющейся внешней среды. Необходимо отметить, что невозможно понять функции организма без знания строения тела человека, его анатомии. Также нельзя представить себе все особенности, закономерности его развития без изучения функций. Прогресс анатомии и физиологии как наук связан с развитием молекулярной биологии, генетики, физики, химии (биохимии).

Анатомия и физиология человека являются основой для изучения ряда других биологических дисциплин: антропологии, гистологии (от греч. histos – ткань), цитологии (от греч. kytos – клетка), эмбриологии (от греч. embryon – зародыш). Все эти дисциплины в различное время сформировались в недрах анатомии, а затем отделились от нее благодаря появлению и усовершенствованию новых методов исследований (гистологического, биохимического, хирургического, электрофизиологического, световой и электронной микроскопии и др.).

Анатомия и физиология тесно связаны между собой, потому что любое структурное преобразование органов и систем (морфогенез) в процессе онтогенеза обязательно приведет к изменению функций, к усложнению характера взаимодействия организма с внешней средой. В результате организм становится более устойчив к постоянно меняющимся ее факторам, особенно неблагоприятным. Это означает, что организм лучше приспосабливается к новым изменениям.

Возрастная физиология изучает особенности жизнедеятельности организма в различные периоды онтогенеза (от греч. оntos – существо, особь; genesis – развитие, происхождение; индивидуальное развитие особи с момента зарождения в виде оплодотворенной яйцеклетки до смерти), функции организма в целом, его органов и систем.

Эффективность воспитания и обучения находится в тесной зависимости от того, в какой мере учитываются анатомо-физиологические

4

особенности детей и подростков. Особого внимания заслуживают те стадии развития, для которых характерна наибольшая восприимчивость к воздействиям тех или иных факторов, а также периоды повышенной чувствительности и пониженной сопротивляемости организма.

Взаимодействие организма с образовательной средой изучает школьная гигиена. Ее цель – разработка соответствующих нормативов и требований, направленных на охрану и укрепление здоровья учащихся. Гигиена дает педагогике научно обоснованные рекомендации по организации учебно-воспитательного процесса, режиму дня и отдыха учащихся.

Задача настоящего курса – вооружить студентов, будущих учителей, современными знаниями о возрастных особенностях развивающегося организма и закономерностях, лежащих в основе сохранения и укрепления здоровья детей и подростков.

Школьная гигиена, прежде всего, исходит из задач коллектива в целом, не всегда учитывая индивидуальные особенности ребенка. Но, тем не менее, изучение организма гигиенистами проводится дифференцированно, при этом выделяют три уровня здоровья ребенка:

1.Общий уровень, когда определяются гигиенические требования жизнедеятельности организма для практически здоровых детей и учитываются возрастные периоды.

2.Особенный уровень, когда в пределах одной возрастнополовой группы учитывается уровень здоровья ребенка, и с его учетом определяются гигиенические нормы жизнедеятельности для каждой определенной группы здоровья. При этом гигиенисты выделяют среди детей следующие уровни здоровья:

а) практически здоровые дети (10-14 %); б) дети с некоторыми функциональными или морфологическими

отклонениями (40-45 %); в) хронически больные дети, но дееспособные (40-45 %);

г) хронически больные дети, но не способные к труду (3-6 %); д) инвалиды (7 %).

Чтобы определить соответствующий уровень здоровья для каждого конкретного ребенка, педагог и врач-гигиенист должны изучить историю болезни, индивидуальную медицинскую карточку.

3.Индивидуальные и рабочие возможности каждого конкретного ребенка.

Далее предлагаются тематические лекции, которые рассматриваются в данном курсе.

5

ТЕМА 1. ОРГАНИЗМ И ЕГО УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ

ПЛАН

1.Понятие об организме и уровнях организации. Основные свойства организма.

2.Понятие функциональной системы по П.К. Анохину. Системный принцип регуляции физиологических функций.

3.Диалектико-материалистические основы физиологии. Физиологическая функция.

1. Понятие об организме и уровнях организации. Основные свойства организма

Организм (от лат.organizo – устраиваю, придаю стройный вид) – сложная, динамическая, замкнутая, саморегулирующая система. С другой стороны, с позиции обмена веществ, организм - это открытая система, так как вне связи с внешней средой он не может существовать.

Организм состоит из множества клеток, функционально взаимосвязанных тканей, органов. На любое воздействие из окружающей среды организм реагирует как единое целое.

Основой жизнедеятельности организма являются:

-обмен веществ;

-движение;

-размножение.

Основные свойства организма:

-саморегуляция;

-гомеостаз;

-адаптация;

-биологическая надежность;

-иммунологическая реактивность (выработка антител). Саморегуляция – это свойство организма, которое позволяет

осуществлять адаптивные реакции при сохранении динамического постоянства его внутренней среды. Системы саморегуляций действуют не только на уровне организма, но и на уровне клеток. Организм является суммой составляющих его клеток, и оптимальное функционирование организма как целого зависит от оптимального функционирования образующих его частей.

Гомеостаз (от греч. homoios – подобный, сходный, и stasis – стояние, неподвижность) – это способность сохранять относительное постоянство состава внутренней среды и свойств организма.

6

Учение о гомеостазе было предложено французским физиологом Клодом Бернаром в 1878 г., а сам термин был введен в 1932 г. американским физиологом Уолтером Кэнноном. Постоянство внутренней среды организма поддерживается нервным и гуморальным механизмами, а также непрерывной работой внутренних органов.

Физико-химические и физиологические процессы поддержания гомеостаза на клеточном уровне направлены на устранение или существенное изменение возмущающих влияний внешней и внутренней среды.

Границы гомеостаза

Пластические константы могут отклоняться от гомеостатического уровня на некоторое время. Температура тела равна 36,6º – 37º С, однако, человек может выносить и температуру 40º – 42º С.

Жесткие константы не могут отклоняться от нормы, так как это вызовет необратимые явления и смерть.

Верхние и нижние границы гомеостаза носят динамический характер.

С возрастом, по мере роста и развития ребенка, а также в процессе его закаливания, трудовой и спортивной деятельности, границы гомеостаза изменяются, и это делает организм устойчивым к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.

Адаптация (от лат. adaptatio – приспособление) – это эффективная деятельность организма к воздействию факторов внешней среды. В адаптации можно выделить две тенденции: с одной стороны

– отчетливые изменения, затрагивающие в той или иной мере все системы организма, с другой – сохранение гомеостаза, перевод организма на новый уровень функционирования при поддержании динамического равновесия.

Согласно представлениям П.К. Анохина, адаптацию следует рассматривать как формирование новой функциональной системы, в которой заложен приспособительный эффект.

7

Механизмы адаптации

Срочные. Эволюционно механизмы адаптации генетически выработаны и параллельно заключены в каждом индивидууме и проявляются с первых дней жизни ребенка. Организм ребенка приспосабливается к колебаниям окружающей среды и другим, постоянно меняющимся факторам, благодаря готовым генетическим программам. Любое изменение окружающей или внутренней среды организма воспринимается соответствующими рецепторами, например, термо-баро- механорецепторами. Информация передается в центральную нервную систему (ЦНС), а затем к исполнительным внутренним органам (вегетативная регуляция), работа которых перестраивается в направлении сохранения гомеостаза.

Кратковременные. Вырабатываются в процессе онтогенеза многократным включением механизмов краткосрочной адаптации. Тренировка, закаливание организма имеют большое значение для выработки механизмов кратковременной адаптации. Организм более устойчив к изменениям окружающей среды: ослабевает первоначальная сила раздражителя – повышается порог чувствительности.

Биологическая надежность – это способность организма переносить отрицательные факторы внешней среды.

Биологическая надежность обеспечивается рядом принципов:

1.Принцип избыточности обеспечивается наличием большего числа элементов, чем требуется для реализации функции.

2.Принцип функции резерва – способность организма или функции системы иметь несколько уровней функционирования (от базального до аварийного). Благодаря этому орган или система органов переходит из состояния покоя к определенной функциональной деятельности. В случае необходимости ее уровень может быть повышен организмом с целью адаптации к той или иной ситуации (например, частота сердечных сокращений (ЧСС) – 74 удара в минуту в покое, а при физической нагрузке она достигает 200 ударов в минуту – это и есть функциональный резерв).

3.Принцип периодичности функционирования. Например, в легких происходит постоянная смена вентилируемых альвеол, в почках – функционирование нефронов, в головном мозге – функционирование возбуждающих нервных клеток и нервных центров.

4.Принцип взаимозаменяемости и замещения. В случае отказа или повреждения какой-либо функции ее роль берут на себя другие элементы организма, или же он начинает работать в новом режиме, чтобы не нарушались гомеостаз и процессы жизнедеятельности.

8

5.Принцип дублирования связан с наличием парных органов (легкие, почки). Он проявляется в системах регулирования. Например, в головном мозге существует множество нервных клеток, образующих одинаковые нервные волокна, которые выполняют одинаковую функцию.

Один и тот же эффект может быть достигнуть разными путями регулирования. Например, ЧСС под влиянием симпатической нервной системы увеличивается, а под влиянием парасимпатической – уменьшается. Но, с другой стороны, регуляция сердца может быть изменена за счет, например, в случае повышения тонуса центра симпатической регуляции, тогда работа сердца усиливается, а в случае снижения тонуса, в состоянии эмоционального и мышечного покоя, работа замедляется.

6.Принцип смещения в ряду сопряженных функций обеспечивает достижение приспособительного результата при нарушении одной из функций за счет активизации другой. Например, при нарушении внешнего дыхания и поступлении кислорода в кровь активируется образование эритроцитов, изменение функции кровообращения, вследствие чего доставка кислорода к тканям не страдает.

7.Принцип усиления. Для получения регуляторного эффекта необходимо посылать большое количество сигналов или же небольшое количество гормонов, что вызывает изменение функций. Организм стремится повысить свою надежность различными способами:

а) путем усиления регенеративных процессов, восстанавливающих погибшие клетки;

б) разделением клеток на резервные и дежурные, по мере нарастания функции включаются резервные клетки;

в) использованием охранительного торможения; г) достижением одного и того же результата разными поведенче-

скими реакциями.

Иммунологическая реактивность – свойство живой системы реагировать выработкой антител на воздействие внешней среды.

Уровни организации организма

Организм – это целостная, структурно-функциональная система, обладающая различными уровнями организации.

Уровень организации – это результат адаптациогенеза. В органическом мире различают организмы с протоплазматическим уровнем организации – это одноклеточные организмы, и организмы многоклеточные, включающие в себя клеточный, тканевый, органный, системный, организменный уровни.

9

2. Понятие функциональной системы по П.К. Анохину. Системный принцип регуляции физиологических функций

Впервые понятие о функциональной системе разработал физиолог П.К. Анохин.

Функциональная система – это совокупность органов и тканей, принадлежащих к различным анатомо-физиологическим образованиям, но обеспечивающих определенную форму приспособленной деятельности организма. Конечной целью работы функциональной системы является поддержание в организме гомеостаза.

Функциональная система – это не анатомическое образование, а временная совокупность различных нервных центров и периферических органов, объединенных в единое целое полезным для организма результатом, необходимым подбором органов и регулирующих их деятельность нервных центров, которые эта система создает.

Петр Кузьмич Анохин – основатель системного подхода к изучению организма. Он первый обратил внимание на то, что все системы объединены в организме в единую целостную систему. Это необходимо для того, чтобы организм мог достигнуть полезных приспособительных результатов, среди которых различают следующие:

-показатель гомеостаза;

-полезный результат поведенческой деятельности, который бы удовлетворял следующие биологические потребности: пищевые, оборонительные, половые;

-результат социальной деятельности, который бы удовлетворял социальные потребности или идеальные потребности человека.

При получении гомеостатического результата подключаются все физиологические системы, а нервная система координирует их работу.

Вней происходит интеграция информации, поступающей от различных раздражителей. Нервная система получает информацию о состоянии гомеостатических параметров и путем ее интеграции создается программа по достижению полезного результата. На основе этой программы изменяется деятельность всех физиологических систем, работа эндокринных желез, характер энергетических и пластических процессов в клетке.

Все эти изменения направлены на достижение полезного приспособительного результата.

Любое отклонение гомеостатического показателя от нормы улавливается соответствующими рецепторами, в результате чего формируется электрический импульс, который передается в центральную

10