Общие закономерности роста и развития

Лекция 3(5,6)

5. Общие закономерности роста и развития.

Организму человека, как и любому живому организму, присущи рост и развитие.

Рост — это количественное увеличение биомассы организма за счет увеличения геометрических размеров и массы отдельных его клеток или увеличения числа клеток благодаря их делению.

Развитие — это качественные преобразования в многоклеточ­ном организме, которые протекают за счет дифференцировочных процессов (увеличения разнообразия клеточных структур) и при­водят к качественным и количественным изменениям функций организма.

Взаимосвязь роста и развития проявляется, в частности, в том, что определенные стадии развития могут наступать только при до­стижении определенных размеров тела. Так, половое созревание у девочек может наступить только тогда, когда масса тела достигнет определенной величины (для представителей европейской расы это около 48 кг). Активные ростовые процессы также не могут продол­жаться на одной и той же стадии развития бесконечно.

Дифференцировочные процессы , или дифференцировка, — это по­явление специализированных структур нового качества из мало специализированных клеток-предшественниц. Наименее специализи­рованной можно считать зиготу — зародышевую клетку, образу­ющуюся в результате слияния материнской яйцеклетки с отцов­ским сперматозоидом. Первые этапы развития зиготы представляют собой про­стое увеличение числа неотличимых друг от друга клеток — сначала зигота делится на 2, потом каждая из них еще на 2, т.е. обра­зуется 4 клетки, затем — 8, 16, 32 и т.д. Эти эмбриональные клет­ки называются бластомерами, они похожи, как две капли воды. Однако уже на стадии 32 бластомеров начинают выявляться неко­торые особенности отдельных клеток, связанные с их местополо­жением.

В последние десятилетия убедительно показано, что дифференцировочные процессы не заканчиваются во внутриутробном периоде: многие ткани организма продолжают развиваться, в том числе и путем дифференцировочных процес­сов, вплоть до завершения полового созревания. Особенно дли­телен период созревания возбудимых тканей — нервной и мы­шечной.

Ростовые процессы ве­дут, как правило, к количественным, пропорциональным из­менениям. Дифференцировочные процессы могут приводить к появлению качественных, непропорциональных изменений в деятельности физиологических систем организма.

Энергетические затраты в процессе роста и развития. Даже в период самого интенсивного роста на процессы роста расходуется не более 4—5 % суточного потребления энергии. Видимое глазу изменение размеров и пропорций тела на самом деле представляет собой достаточно легко (с точки зрения энергетики организма) реализуемый процесс. Совершен­но иначе обстоит дело с дифференцировочными процессами, оп­ределяющими динамику качественного развития организма. Ко­личество синтезов, которые протекают в процессе дифференцировок, возможно, не столь велико, но их энергетическая «цена» намного выше. Это связано с тем, что в процессе ростовых синте­зов используются уже готовые, отработанные пути метаболизма, тогда как дифференцировочные процессы требуют организации новых метаболических путей.

Количественные и качественные изменения в деятельности фи­ зиологических систем. Все физиологические функции так или иначе связаны с раз­мерами тела. Но при этом часть из них меняется в онтогенезе пропорционально изменениям массы тела, тогда как другие ме­няются пропорционально изменениям площади поверхности тела. Если же в ходе развития та или иная функция демонстрирует непропорциональное массе или площади поверхности измене­ние, то это свидетельствует о качественном преобразовании ме­ханизмов реализации данной функции.

Чередование периодов роста и дифференцировки служит ес­тественным биологическим маркером этапов возрастного разви­тия, на каждом из которых организм имеет специфические осо­бенности. Иными словами, этапы онтогенеза — не абстракция, а совершенно реальная последовательность событий, неизменно повторяющаяся в процессе развития каждого индивидуума.

Рост и развитие протекают тем интенсивнее, чем моложе ребенок: рост при рождении удваивается к 4,5-5 годам; утраивается к 14-15 го­дам; в младшем школьном возрасте длина тела увеличивается в среднем на 4-5 см. В период полового созревания величина годового прироста длины — 6-8 см.

В основе — закономерность скачкообразности развития , когда постепенное накопление количественных изменений в определенный момент переходит в новое качественное состояние (появление совер­шенной координации движений, более повышенного внимания, ин­тереса к окружающему).

Понятие о «скачке роста». В тех случаях, когда во множестве различных тканей организма одновременно наблюдаются росто­вые процессы, отмечаются феномены так называемых «скачков роста». В первую очередь это проявляется в резком увеличении продольных размеров тела за счет увеличения длины туловища и конечностей.

В постнатальном онтогенезе человека такие «скачки» наиболее ярко выражены

в первый год жизни (1,5-кратное уве­личение длины и 3—4-кратное увеличение массы тела за год, рост преимущественно за счет удлинения туловища),

в возрасте 5—6 лет (так