ОПД.Ф.9 Возрастная анатомия и физиология (новое окно)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ В Г. УССУРИЙСКЕ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ
Специальность — 050303.65 Иностранный язык (английский) с дополнительной
специальностью 050303.65 иностранный язык (немецкий)
Форма подготовки (очная/ заочная)
Кафедра географии, экологии
и охраны здоровья детей
курс 2 семестр 4
лекции 16 час.
практические занятия 16 час.
семинарские занятия 0 час.
лабораторные работы 0час.
консультации 0 час.
всего часов аудиторной нагрузки 32 час.
самостоятельная работа 40 час.
реферативные работы не предусмотрены
контрольные работы не предусмотрены
зачет 4 семестр
экзамен - семестр
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями ГОС ВПО по данному
направлению (номер государственной регистрации № 671 пед/сп от «31» января 2005 г.)
Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании кафедры
жизнедеятельности и охраны здоровья детей, протокол № 1 от «14» сентября 2012 г.
Составитель (ли): ________________ ст.преподаватель В.В. Немцова
безопасности
Содержание комплекса
I.
II.
III.
IV.
Аннотация
Выписка из ГОС ВПО (для дисциплин Федерального компонента)
Рабочая учебная программа дисциплины (РУПД)
Учебно-методическое обеспечение дисциплины
3
4
5
28
I. Аннотация
Возрастная анатомия и физиология
Содержание дисциплины: Дисциплина Возрастная анатомия и физиология
является обязательной для всех специальностей и входит в блок общепрофессиональных
дисциплин. Включает в себя теоретический, практический и контрольный учебные блоки.
Теоретический материал представлен в виде лекционного курса по темам:
Общие закономерности роста и развития организма. Анатомия и физиология
нервной системы. Высшая нервная деятельность. Нейрофизиологические основы
поведения человека. Анатомия, физиология и гигиена сенсорных систем. Гигиена учебновоспитательного процесса в школе. Гигиенические основы режима дня учащихся.
Анатомия и физиология желёз внутренней секреции. Анатомия, физиология и гигиена
опорно-двигательного аппарата. Гигиенические требования к оборудованию школ.
Анатомия и физиология органов пищеварения. Обмен веществ и энергии.
Возрастные особенности крови. Анатомия, физиология и гигиена сердечно-сосудистой
системы, органов дыхания. Гигиенические требования к воздушной среде учебных
заведений. Анатомия, физиология и гигиена кожи ребёнка. Гигиена одежды и обуви.
Состояние здоровья детей и подростков.
Гигиена трудового обучения и произвольного труда учащихся. Гигиенические
требования к планировке школьного здания, земельного участка.
Компетенции: Знать основы возрастной анатомии внутренних органов и систем,
основные закономерностей роста и развития, физиология отдельных систем организма и,
прежде всего, развития нервной системы и физиологических основ высшей нервной
деятельности, полового развития детей и подростков.. На этой основе разрабатывать
научно-обоснованные гигиенические нормативы по организации учебно-воспитательного
процесса и режима дня, отдыха учащихся, оборудованию и освещению учебных
помещений, соблюдению в них гигиенических норм, лежащих в основе сохранения и
укрепления здоровья школьников, поддержания их высокой работоспособности при
различных видах учебной, физической и трудовой деятельности.
Связь с другими предметами: «Педагогика», «Психология», «Гигиена», «Основы
медицинских знаний»
II. Выписка из ГОС ВПО
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТ
ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ОПД. Ф. 05 Возрастная анатомия и физиология
Предмет и содержание курса. Закономерности роста и развития детского
организма. Возрастная периодизация. Календарный и биологический возраст, их
соотношение, критерии определения биологического возраста на разных этапах
онтогенеза. Наследственность и среда, их влияние на развитие детского организма.
Сенситивные периоды развития ребенка. Развитие регуляторных систем (гуморальной и
нервной). Изменение функции сенсорных, моторных, висцеральных систем на разных
возрастных этапах. Возрастные особенности обмена энергии и терморегуляции.
Закономерности онтогенетического развития опорно-двигательного аппарата. Анатомофизиологические особенности созревания мозга. Психофизиологические аспекты
поведения ребенка, становление коммуникативного поведения. Речь. Индивидуальнотипологические особенности ребенка. Комплексная диагностика уровня функционального
развития ребенка. Готовность к обучению.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ В Г. УССУРИЙСКЕ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ
Специальность — 050706.65 Педагогика и психология
Форма подготовки (очная/ заочная)
Кафедра географии, экологии
и охраны здоровья детей
курс 2 семестр 4
лекции 16 час.
практические занятия 16 час.
семинарские занятия 0 час.
лабораторные работы 0час.
консультации 0 час.
всего часов аудиторной нагрузки 32 час.
самостоятельная работа 40 час.
реферативные работы не предусмотрены
контрольные работы не предусмотрены
зачет 4 семестр
экзамен - семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО по данному направлению (номер
государственной регистрации № 714 пед/сп от «31» января 2005 г.)
Рабочая программа дисциплины обсуждена на заседании кафедры безопасности жизнедеятельности и
охраны здоровья детей, протокол № 1 от «14» сентября 2012 г.
Составитель (ли): ________________
ст.преподаватель В.В. Немцова
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «___» _______________ 20__ г. № _____
Заведующий кафедрой _______________________ _ _____________
Изменений нет.
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(и.о. фамилия)
Содержание
1.Пояснительная записка
2.Тематический план дисциплины
3.Содержание учебного материала
4.Требования к знаниям и умениям студентов
5.Формы контроля
6.Литература (основная, дополнительная)
3
4
4
8
8
23
1. Пояснительная записка
Курс «Возрастная анатомия и физиология» предназначен для изучения на всех
факультетах педагогического института, и имеет профессиональную направленность.
Программа курса построена с учётом задач обучения, воспитания, охраны и укрепления
здоровья учащихся.
В процессе изучения
курса студенты наряду с теоретическими знаниями
приобретают навыки и умения, необходимые им для работы в школе.
Структура и содержание учебных занятий прилагается.
Изучение дисциплины «Возрастная анатомия и физиология» предусматривает:
 Лекции.
 Лабораторные занятия.
 Практические занятия.
 Написание контрольных работ (студентами очного и заочного отделений).
Изучение учебного курса «Возрастная анатомия и физиология» завершается
экзаменом.
2.Тематический план дисциплины
Всего
Лекции
Практические,
семинарские
занятия
Лабораторные
занятия
Самостоятельная
работа студентов
(СРС)
Трудоемкость
(всего часов)
Аудиторные занятия
2
2
2
2
-
-
2
2
4
4
2
4
2
4
-
-
2
4
4
8
2
2
-
-
2
4
4
4
2
2
-
-
2
4
2
2
-
-
-
2
4
4
4
2
2
2
-
2
2
2
-
2
2
2
4
4
4
2
-
2
-
2
4
2
-
2
2
4
2
-
2
2
4
2
2
32
32
16
16
2
2
16
16
2
2
40
40
4
4
72
72
№
Наименование модулей, разделов, тем
(с указанием семестра)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
4 семестр
Предмет и содержание курса. Краткая история
развития. Возрастные периодизации.
Закономерности роста и развития детского
организма.
Анатомия и физиология нервной системы.
Высшая нервная деятельность.
Анатомия, физиология и гигиена сенсорных
систем.
Память
Анатомия, физиология и гигиена опорнодвигательного аппарата.
Анатомия, физиология и гигиена сердечнососудистой и дыхательной систем.
Анатомия, физиология и гигиена органов
пищеварения
Оценка физического развития школьника.
Государственные стандарты и нормы.
Гигиеническая оценка освещённости класса.
Микроклимат класса.
Гигиенические требования к расписанию уроков.
Шкала трудности школьных предметов. Анализ
расписания уроков.
Гигиеническая организация урока и перемены.
Гигиена чтения и письма.
Анализаторы. Возрастные особенности развития.
Зрительный анализатор: строение, функции,
возрастные особенности. Слуховой анализатор:
строение, функции, возрастные особенности.
Сердечнососудистая система.
Возрастные изменения скорости произвольных
движений.
Возрастные особенности основного обмена.
Итого за 4 семестр:
ИТОГО по дисциплине:
-
10
3. Содержание учебного материала
по дисциплине «Возрастная анатомия и физиология»
(1 семестр, 72 часа)
а) Лекционный курс
1. Предмет и содержание курса. (2 ч.)
Понятие об анатомии, физиологии и гигиене как о науках, изучающих строение
организма, его жизнедеятельность, условия сохранения здоровья. Краткая история
развития. Понятие об онтогенезе. Возрастные периодизации. Понятие о росте и развитии.
Критические периоды в развитии детей. Календарный и биологический возраст, их
соотношение, критерии определения биологического возраста на разных этапах
онтогенеза.
2. Закономерности роста и развития детского организма. (2 ч.)
Индивидуальное развитие организма. Неравномерность и непрерывность роста и
развития. Акселерация и ретардация: причины, признаки, значение в обучении.
Обусловленность роста и развития полом, наследственностью и средой. Биологическая
надёжность органов и систем. Наследственность и среда, их влияние на развитие детского
организма. Сенситивные периоды развития ребенка.
3. Анатомия и физиология нервной системы. (2 ч.)
Развитие регуляторных систем (гуморальной и нервной). Значение нервной системы.
Строение нервной системы. Нервная ткань: особенности строения, изменения с возрастом.
Нейрон: его строение и свойства, возрастные особенности. Нервное волокно: виды,
возрастное особенности. Связь между нейронами, синапсы: значение, возрастные
особенности. Понятие о нервных центрах. Рефлекс, рефлекторная дуга, рефлекторное
кольцо. Торможение рефлексов.
4. Высшая нервная деятельность. (4 ч.)
Анатомо-физиологические особенности созревания мозга. Возрастные особенности
развития коры головного мозга. Асимметрия мозга. Возрастные особенности первой и
второй сигнальной систем. Типы ВНД, возрастные особенности, значение типов ВНД в
осуществлении индивидуального подхода в обучении.
5. Анатомия, физиология и гигиена сенсорных систем. (2 ч.)
Изменение функции сенсорных, моторных, висцеральных систем на разных
возрастных этапах. Альфа-ритм и его развитие с возрастом. Сон и психическая
деятельность. значение сна в обучении и воспитании. Эмоции, их мотивации, возрастные
особенности. Психофизиологические аспекты поведения ребенка, становление
коммуникативного поведения. Речь. Индивидуально-типологические особенности
ребенка. Комплексная диагностика уровня функционального развития ребенка.
6. Анатомия, физиология и гигиена опорно-двигательного аппарата. (2 ч.)
Строение
и
функции
опорно-двигательного
аппарата.
Закономерности
онтогенетического развития опорно-двигательного аппарата. Возрастные особенности
строения и развития кости. Возрастные особенности черепа, позвоночника, грудной
клетки, костей мозга, кисти и стопы. Мышечная система. Функции мышц, их развитие в
различные периоды. Понятие о гиподинамии. Влияние физических упражнений на
организм человека.
7. Анатомия, физиология и гигиена сердечно-сосудистой системы. (1 ч.)
11
Значение кровообращения. Общая схема кровообращения. Строение сердца и его
возрастные особенности. Сердечный цикл. Возрастные особенности артериального
давления. Возрастные особенности реакции сердечно-сосудистой системы на физическую
и умственную нагрузку.
9. Анатомия, физиология и гигиена органов дыхания. (1 ч.)
Строение и функции органов дыхания, возрастные особенности. Возрастные
особенности обмена энергии и терморегуляции.
б) Практические занятия
1. Оценка физического развития школьника. (2 ч.)
2. Государственные стандарты и нормы. (2 ч.)
3. Гигиеническая оценка освещённости класса. Микроклимат класса. (2 ч.)
4. Гигиенические требования к расписанию уроков. Шкала трудности школьных
предметов. Анализ расписания уроков. (2 ч.)
5. Гигиеническая организация урока и перемены. Гигиена чтения и письма. (2 ч.)
6. Анализаторы. Возрастные особенности развития. Зрительный анализатор:
строение, функции, возрастные особенности. Слуховой анализатор: строение,
функции, возрастные особенности. Сердечнососудистая система. (2 ч.)
7. Возрастные изменения скорости произвольных движений. (2 ч.)
8. Возрастные особенности основного обмена. (2 ч.)
в) Самостоятельная работа студентов
Тема. Предмет и содержание курса.
Содержание СРС. (2 часа). Ознакомление с материалом лекции, подбор
дополнительной литературы по теме лекционного курса, подготовка к сдаче устного
зачета.
Тема. Закономерности роста и развития.
Содержание СРС. (2 часа). Ознакомление с материалом лекций, подбор
дополнительной литературы по теме лекционного курса, подготовка к сдаче устного
зачета.
Тема. Анатомия и физиология нервной системы
Содержание СРС. (2 часа) Нейрон: его строение и свойства, возрастные особенности.
Нервное волокно: виды, возрастное особенности.
Ознакомление с материалом лекций, подбор дополнительной литературы по теме
лекционного курса, подготовка к коллоквиуму, к сдаче устного зачета.
Тема. Высшая нервная деятельность..
Содержание СРС. (4 часа) Типы ВНД, возрастные особенности, значение типов ВНД
в осуществлении индивидуального подхода в обучении.
Ознакомление с материалом лекций, подбор дополнительной литературы по теме
лекционного курса, подготовка к коллоквиуму, сдаче устного зачета.
Тема. Анатомия, физиология и гигиена сенсорных систем
Содержание СРС. (2 часа). Ознакомление с материалом лекций, подбор
дополнительной литературы по теме лекционного курса, подготовка к сдаче устного
зачета.
Тема. Память.
Содержание СРС. (4 часа). Подбор литературы и составление конспекта по
следующим вопросам: Физиологические основы долговременной и кратковременной
памяти. Возрастные особенности и значение в обучении. Готовность к обучению
Тема. Анатомия, физиология и гигиена опорно-двигательного аппарата.
Содержание СРС. (2 часа). Ознакомление с материалом лекций, подбор
дополнительной литературы по теме лекционного курса, подготовка к сдаче устного
зачета.
12
Тема. Анатомия, физиология и гигиена сердечно-сосудистой системы.
Содержание СРС. (1 часа). Ознакомление с материалом лекций, подбор
дополнительной литературы по теме лекционного курса, подготовка к сдаче устного
зачета.
Тема. Анатомия, физиология и гигиена органов дыхания.
Содержание СРС. (1 часа). Ознакомление с материалом лекций, подбор
дополнительной литературы по теме лекционного курса, подготовка к сдаче устного
зачета.
Тема. Анатомия, физиология и гигиена органов пищеварения.
Содержание СРС. (4 часа). Подбор литературы и составление конспекта по
следующим вопросам: Строение и функции органов пищеварения, возрастные
особенности работы различных отделов пищеварительной системы. Гигиенические
основы питания детей и подростков.
Практическое занятие 1. Оценка физического развития школьника. (2 ч.)
Содержание СРС. Ознакомление с материалом практического занятия, подбор
дополнительной литературы по теме курса, подготовка к сдаче устного зачета
Практическое занятие 2. Государственные стандарты и нормы. (2 ч.)
Содержание СРС. Ознакомление с материалом практического занятия, подбор
дополнительной литературы по теме курса, подготовка к сдаче устного зачета
Практическое занятие 3. Гигиеническая оценка освещённости класса. Микроклимат
класса. (2 ч.)
Содержание СРС. Ознакомление с материалом практического занятия, подбор
дополнительной литературы по теме курса, подготовка к сдаче устного зачета
Практическое занятие 4. Гигиенические требования к расписанию уроков. Шкала
трудности школьных предметов. Анализ расписания уроков. (2 ч.)
Содержание СРС. Ознакомление с материалом практического занятия, подбор
дополнительной литературы по теме курса, подготовка к сдаче устного зачета
Практическое занятие 5. Гигиеническая организация урока и перемены. Гигиена
чтения и письма. (2 ч.)
Содержание СРС. Ознакомление с материалом практического занятия, подбор
дополнительной литературы по теме курса, подготовка к сдаче устного зачета
Практическое занятие 6. Анализаторы. Возрастные особенности развития.
Зрительный анализатор: строение, функции, возрастные особенности. Слуховой
анализатор: строение, функции, возрастные особенности. (2 ч.)
Содержание СРС. Ознакомление с материалом коллоквиума, подбор
дополнительной литературы по теме курса, подготовка к сдаче устного зачета
Практическое занятие 7. Возрастные изменения скорости произвольных движений.
(2 ч.)
Содержание СРС. Ознакомление с материалом коллоквиума, подбор
дополнительной литературы по теме курса, подготовка к сдаче устного зачета
Практическое занятие 8. Возрастные особенности основного обмена. (2 ч.)
Содержание СРС. Ознакомление с материалом коллоквиума, подбор
дополнительной литературы по теме курса, подготовка к сдаче устного зачета
13
4. Требования к знаниям и умениям студентов
Целью программы является формирование у студентов педагогических вузов
необходимой системы взглядов в области возрастной анатомии, физиологии и гигиены
при подготовке к их профессиональной деятельности.
В результате изучения программы студенты должны ЗНАТЬ:
- основы возрастной анатомии внутренних органов и систем,
- основные закономерностей роста и развития,
- физиология отдельных систем организма и, прежде всего, развития нервной
системы и физиологических основ высшей нервной деятельности, полового
развития детей и подростков.
УМЕТЬ:
-разрабатывать научно-обоснованные гигиенические нормативы по организации
учебно-воспитательного процесса и режима дня, отдыха учащихся, оборудованию и
освещению учебных помещений, соблюдению в них гигиенических норм, лежащих в
основе сохранения и укрепления здоровья школьников, поддержания их высокой
работоспособности при различных видах учебной, физической и трудовой деятельности.
14
5. Формы контроля
а) Текущий контроль
ТЕСТ
1. Основные исследования по возрастной анатомии и физиологии детей в19 веке произвел:
а) П.Ф.Лесгафт;
б) Ф.Ф. Эрисман;
в) Н.П. Гундобин;
г) И.П. Павлов;
2. Основными этапами индивидуального развития человека считают:
а) антропогенез;
б) филогенез;
в) эмбриогенез;
г) онтогенез;
3. Возрастная периодизация включает возрастные периоды:
а) от рождения до года;
б) пренатальный;
в) до полового созревания;
г) от оплодотворения яйцеклетке до глубокой старости;
4. Основными закономерностями роста и развития считаются:
а) равномерность;
б) гетерохрония;
в) одновременность;
г) неравномерность;
5. Критериями биологического возраста считаются:
а) мышечная зрелость;
б) зубная зрелость;
в) скелетная зрелость;
г) половая зрелость;
6. Ускоренным физическим развитием называется:
а) ретардация;
б) гипофизарный гигантизм;
в) акселерация;
г) акромегалия;
7. Одним из критериев общего физического развития считается:
а) окружность головы;
б) окружность бедер;
в) мышечная сила кисти;
г) рост;
8. Основной структурной единицей Н.С. является:
а) нейрон;
б) аксон;
в) дендрит;
г) нейроглия;
15
9. Специальные органоиды нервной клетки:
а) ядро;
б) тигроидное вещество;
в) митохондрии;
г) нейрофибриллы;
10. Короткие отростки нервной клетки это:
а) аксоны;
б) нейроны;
в) дендриты;
г) медиаторы;
11. Миелинизация нервных волокон в основном заканчивается;
а) к 1 г;
б) к 3-4 годам;
в) в 5 лет;
г) по окончанию полового созревания;
12. Нервы, передающие импульсы от ЦНС к рабочему органу, называются:
а) афферентные (чувств.);
б) смешанные;
в) эфферентные (двигат.);
г) ассоциативные;
13. Контакты между нервными клетками называются:
а) рефлекс;
б) синапс;
в) медиатор;
г) импульс;
14. Ответная реакция организма на раздражение осуществляемая при посредстве ЦСН
называется:
а) импульсом;
б) рефлексом;
в) синапсом;
г) индукцией;
15. Условные рефлексы, это рефлексы:
а) врожденные;
б) постоянные;
в) приобретенные;
г) генетические;
16. Виды высшего безусловного торможения условных рефлексов;
а) индукционное;
б) угасательное;
в) запредельное;
г) дифференцировочное;
17. Виды внутреннего условного торможения условных рефлексов;
а) запредельное;
б) запаздывание;
в) индукционное;
16
г) дифференцировочное;
18. Виды распространения процессов возбуждения в коре больших полушарий:
а) дифференцировочное;
б) иррадиациационное;
в) индукционное;
г) запредельное;
19. Временно господствующий очаг возбуждения в Коре Большого полушария;
а) индукция;
б) иррадиация;
в) доминанта;
г) координация;
20. Динамический стереотип это:
а) ответная реакция на раздражения;
б) импульс;
в) система условно-рефлекторных актов;
в) торможение условных рефлексов;
21. Участок спинного мозга, соответствующего одной паре спинномозговых нервов
называется:
а) синапсом;
б) сегментом;
в) медиатором;
г) рефлексом;
22. Количество сегментов в спинном мозге:
а) 31;
б) 24;
в) 33;
г) 34;
23. Основные функции спинного мозга:
а) рефлекторная;
б) координационная;
в) защитная;
г) проводниковая;
24. Головной мозг состоит из:
а) 3 отделов;
б) 4 отделов;
в) 5 отделов;
г) 2 отделов;
25. Нервные центры сердечно-сосудистой, дыхательной деятельности, некоторых
защитных реакций (чихания, моргания, рвоты) находятся;
а) в мозжечке;
б) промежуточном мозге;
в) в продолговатом мозге;
г) в коре больших полушарий;
17
26. Нервные центры, регулирующие координацию движения, тонус скелетных мышц
находятся в:
а) в продолговатом мозге;
б) в промежуточном мозге;
в) в мозжечке;
г) в мозговом мосте;
27. Кора больших полушарий начинает формироваться:
а) на 3 неделе внутриутробного развития;
б) на 10 –12 неделе пренатального развития;
в) на 6 месяце внутриутробного развития;
г) на 7 месяце внутриутробного развития;
28. Сенсорные зоны коры больших полушарий головного мозга ( КБП. Г.М):
а) посылают команды к органам движения;
б) получают информацию от различных органов чувств;
в) координируют импульсы от различных структур мозга;
г) перерабатывают информацию;
29. По функциональному значению КБП Г.М. различают типы корковых областей:
а) комиссуральные;
б) ассоциативные;
в) сенсорные;
г) моторные;
30. Правое полушарие КБП Г.М. отвечает:
а) за образное мышление;
б) абстрактное мышление;
в) сон;
г) правую часть тела;
31. При рождении у ребенка меньше всего развиты функциональные зоны:
а) ассоциативные;
б) моторные;
в) сенсорные;
г) проекционные;
32. Альфа-ритм регистрируются в возрасте;
а) с 1 месяца после рождения;
б) в 2 года;
в) в 6 лет;
г) с 3 месяцев после рождения;
33. Альфа-ритм регистрируются в состоянии:
а) спокойного бодрствования;
б) активного бодрствования;
в) в состоянии поверхностного сна;
г) в состоянии глубокого сна;
34. Вторая сигнальная система начинает формироваться:
а) в первом полушарии;
б) на втором полугодии;
в) в 2 года;
18
г) в 6 лет;
35. Вторая сигнальная система характеризует:
а) аналитическую деятельность КБП;
б) синтетическую деятельность КБП;
в) восприятие через слово;
г) восприятие через органы чувств;
36. Стадии сна у детей формируются постепенно и становятся такие же как у взрослых в
возрасте:
а) 2 – 3 месяцев;
б) 2 –3 года;
в) 5 лет;
г) 8 – 10 лет;
37.Изучением типов высшей нервной деятельности занимается:
а) Н.П. Пирогов;
б) И.М. Сеченов;
в) И.П. Павлов;
г) Н.П. Гундобин;
38.Сильный, уравновешенный, малоподвижный (инертный) тип это:
а) меланхолик;
б) флегматик;
в) холерик;
г) сангвиник;
39.У младших школьников какая память лучше развита:
а) произвольная;
б) долговременная;
в) словесно – логическая;
г) наглядно – образная;
40.В раннем детском возрасте эмоции у детей имеют значение:
а) познавательное;
б) защитное;
в) рефлекторное;
г) формируют характер;
41.Продолжительность активного внимания у детей формируется возрастом и в
возрасте11 –12 лет она составляет:
а) 15 мин;
б) 25 мин;
в) 30 мин;
г) 40 мин;
42. Проводниковый отдел анализатора это:
а) рецепторы;
б) ЦНС;
в) нервы;
г) импульсы;
43. Зрительный анализатор относится к каким видам анализаторов:
а) проприорецептивным;
б) экстрорецептивным;
19
в) интрорецептивным;
г) висцерорецептивным;
44.Вспомогательная часть зрительного анализатора это:
а) роговица;
б) слезная железа;
в) сетчатка;
г) хрусталик;
45. Оболочка зрительного анализатора это:
а) мышечная;
б) веки;
в) сосудистая;
г) хрусталик;
46. Преломление лучей на свету это:
а) астигматизм;
б) рефракции;
в) аккомодация;
г) индукция;
47. Острота зрения у детей соответствует остроте зрения взрослым в возрасте:
а) 1 год;
б) 3 лет;
в) 10 лет;
г) 16 лет;
48. Цвет глаз у детей формируется в возрасте:
а) 3 месяцев;
б) 1 год;
в) 10 лет;
г) 12 годам;
49. К одной из преломляющих средам глаза относят:
а) палочки;
б) колбочки;
в) радужке;
г) хрусталик;
50. Нарушение цветового восприятия называется:
а) альбинизм;
б) дальтонизм;
в) близорукость;
г) дальнозоркость;
51. Центр отдела зрительного анализатора находится:
а) лобной доле;
б) височной доле;
в) затылочной доле;
г) теменной доле КБП;
52. Центральный отдел слухового анализатора находятся:
а) лобной доле КБЕ;
б) височной доле;
20
в) затылочной доле;
г) теменной доле;
53. Максимальный слух формируется:
а) 3 года;
б) 6 лет;
в) 14 –20 лет;
г) 16 –17 лет;
54. Органом равновесия являются:
а) барабанная перепонка;
б) вестибулярный аппарат;
в) среднее ухо;
г) наружное ухо;
55. Максимальная работоспособность у учащихся наблюдается в какие дни недели:
а) понедельник;
б) вторник;
в) четверг;
г) среда;
56. Максимальная работоспособность отличается у учащихся средних и старших классов:
а) на первом уроке;
б) на четвертом уроке;
в) на втором уроке;
г) на пятом уроке;
57. Чтобы повысить активное внимание во времени урока, снизить утомление, надо:
а) чаще менять виды деятельности;
б) вести уроки лекции;
в) сдваивать уроки;
г) проводить физкультминутки;
58. Продолжительность чтения и письма для школьников в возрасте 13 – 15 лет должна
составить:
а) 25 – 30 мин.;
б) 15 – 20 мин.;
в) 30 – 40 мин.;
г) 10 мин.;
59. Перемены в школе должны быть маленькие с продолжительностью:
а) 15 мин.;
б) 5 мин.;
в) 10 мин.;
г) 20 мин.;
60. Световой коэффициент в классах и учебных помещениях должен быть равен:
а) 1 : 2;
б) 1 : 4;
в) 1 : 6;
г) 1 : 5;
61. Коэффициент заглубления в классах должен быть равен:
21
а) 1 : 2;
б) 1 : 4;
в) 1 : 10;
г) 1 : 3;
62. Удельная мощность люминесцентных ламп в классах должна быть:
а) 48 – 50 Вт/м2;
б) 21 – 23 Вт/м2;
в) 19 – 20 Вт/м2;
г) 10 – 20 Вт/м2;
63. Температура воздуха в кассах должна быть:
а) 15 - 17оС;
б) 19 – 21оС;
в) 18 – 20оС;
г) 17 – 21оС;
64. Влажность воздуха в классах должна быть:
а) 60%;
б) 80%;
в) 45%;
г) 70%;
65. Железы внутренней секреции вырабатывают секреты (гормоны):
а) в лимфу;
б) в кровь;
в) в наружу;
г) в полости;
66.Гормон роста – соматотропин вырабатывает:
а) гипофиз;
б) эпифиз;
в) надпочечники;
г) щитовидная железа;
67. Назовите железу внутренней секреции из следующих желез;
а) слюнная;
б) щитовидная;
в) потовая;
г) поджелудочная;
68. Щитовидная железа вырабатывает какие гормоны:
а) окситоцин;
б) гидрокортизон;
в) тироксин;
г) инсулин;
69. Поджелудочная железа вырабатывает гормон:
а) соматотропин;
б) адреналин;
в) гидрокортизон;
г) инсулин;
22
70. Какая железа вырабатывает адреналин:
а) яичники;
б) надпочечники;
в) вилочковая;
г) щитовидная;
71. Женские половые гормоны это:
а) окситоцин;
б) андрогены;
в) эстрогены;
г) мелатонин;
72. Мужские половые гормоны это:
а) яички;
б) андрогены;
в) эстрогены;
г) сперматозоиды;
73.Органические вещества в костях у детей раннего возраста составляют относительно
минеральных веществ:
а) 1/2;
б) 2/3;
в) 1/3;
г) 1/4;
74.Замещение хрящевой ткани на костную в основном происходит в возрасте:
а) полугода;
б) года;
в) с 4-х лет;
г) в период полового созревания;
75. У детей младшего возраста раньше развиваются мышцы:
а) туловища;
б) нижних конечностей;
в) верхних конечностей;
г) голова;
76. Патологический изгиб позвоночника называется:
а) кифоз;
б) лордоз;
в) сколиоз;
г) остеохондроз;
77. Количество физиологических изгибов позвоночника:
а) 2;
б) 4;
в) 6;
г) 3;
78. Окончательное формирование скелета в возрасте:
а) 1 год;
б) 6 лет;
в) по окончании полового созревания;
г) 14 лет;
23
79. Один из параметров школьной мебели:
а) расстояние от парты до доски;
б) расстояние от парты до окна;
в) дифференция парты;
г) расстояние между рядами;
80. Государственные стандарты размеров школьной мебели относительно роста учеников
были приняты:
а) в 1976 г.;
б) в 1980 г.;
в) в 1987 г.;
г) в 1993 г.;
81. Ростовой интервал между номерами школьной мебели составляет;
а) 10 см.;
б) 15 см;
в) 20 см;
г) 5 см;
82. Сколько номеров школьной мебели существует по ГОСТУ 1993 г.:
а) 8;
б) 6;
в) 5;
г) 4;
83. Соматоскопия это:
а) измерение жизненной емкости легких;
б) измерение роста, окружностей тела;
в) описательные внешние признаки;
г) определение мышечной силы кисти рук;
84.Первые молочные зубы появляются у детей в возрасте:
а) 4 мес.;
б) 1 год;
в) 10 мес.;
г) 6 – 8 мес.;
85. Ферменты слюнных желез:
а) химозин;
б) липаза;
в) птиалин;
г) глюкоза;
86. Ферменты желудочного сока:
а) инсулин;
б) панкреатин;
в) пепсин;
г) мальтоза;
87.Какое питание должно преобладать у детей младшего и дошкольного возраста:
а) жировое;
24
б) углеводное;
в) минеральное;
г) белковое;
88. Печень вырабатывает:
а) инсулин;
б) птиалин;
в) желчь;
г) глюкозу;
89. Недостаток витаминов в организме называется:
а) гиповитаминоз;
б) гипервитаминоз;
в) авитаминоз;
г) гипертиреоз;
90. Недостаток витамина Д приводит к заболеванию:
а) цинга;
б) рахит;
в) тонзиллит;
г) отит;
91. Основное формирование пищеварительной системы заканчивается в возрасте:
а) 5 лет;
б) 10 лет;
в) по окончании полового созревания 16 –18 лет;
г) 20 лет;
92. Одни из формальных элементов крови:
а) плазма;
б) глобулины;
в) минеральные вещества;
г) лейкоциты;
93. Какие клетки крови переносят кислород по организму:
а) тромбоциты;
б) лейкоциты;
в) эритроциты;
г) моноциты;
94. Какие клетки крови участвуют в образовании тромбов:
а) лейкоциты;
б) эритроциты;
в) фагоциты;
г) тромбоциты;
95. Сердце человека состоит из скольких камер:
а) двухкамерное;
б) четырехкамерное;
в) трехкамерное;
г) пятикамерное;
96. Мышечная оболочка сердца называется:
25
а) эпикард;
б) эндокард;
в) миокард;
г) перикард;
97. Частота сердечных сокращений у школьника в возрасте 12 – 15 лет составляет:
а) 95 уд/мин.;
б) 120уд/мин.;
в) 80уд/мин.;
г) 60уд/мин.;
98. Форма сердца так же как у взрослых становится в возрасте:
а) 6 лет;
б) 12 лет;
в) 14 лет;
г) 16 лет;
99. Какой круг кровообращения называется легочным:
а) большой;
б) малый;
в) сердечный;
г) воротный;
100. Артериальное давление в возрасте от 8 до 16 лет должно быть в пределах:
а) 110 – 63 мм.рт.ст.;
б) 105 – 50 мм.рт.ст.;
в) 117 – 75 мм. рт.ст.
г) 120 – 80 мм.рт.ст.;
101. К дыхательной части органов дыхания относят:
а) носовую полость;
б) гортань;
в) мягкие;
г) бронхи;
102. В дыхательных движениях у детей младшего возраста в основном принимает
участие:
а) легкие;
б) бронхи;
в) межреберные мышцы;
г) диафрагма;
103. Количество дыхательных движений в минуту у детей в возрасте 7- 8 лет:
а) 25 раз;
б) 40 раз;
в) 20 раз;
г) 16 – 18 раз;
104. К органам выделения относят:
а) кишечник;
б) почки;
в) слюнные железы;
г) мочевой пузырь;
26
105. Функционально – структурная единица почки называется:
а) аксон;
б) нейрон;
в) нефрон;
г) ацинус;
106. Вес, размеры и расположение почек и их функция становится такой же как у
взрослых в возрасте;
а) 10 лет;
б) 12 лет;
в) 20 лет;
г) 15 лет;
107. Основу кожи составляет:
а) мышечная ткань;
б) эпителиальная ткань;
в) соединительная ткань;
г) нервная ткань;
108. Производные кожи:
а) ногти;
б) сальные железы;
в) потовые железы;
г) волосы;
109. К органам кроветворения относят:
а) лимфатические узлы;
б) печень;
в) селезенка;
г) красный костный мозг;
110.Центральным органом иммунной системы считается:
а) селезенка;
б) аппендикс;
в) тимус – вилочковая железа;
г) лимфатические узлы.
б) Итоговый контроль: зачет
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Контрольные вопросы
(зачет)
Возрастная периодизация по Маркосяну.
Педагогическая периодизация возрастов.
Основные закономерности роста и развития.
Нервы и их виды. Рефлекс и рефлекторная дуга.
Характеристика условных рефлексов, их классификация.
Безусловные рефлексы, их классификация.
Динамический стереотип, его развитие с возрастом.
Безусловные торможение. Значение охранительного торможения.
Внутреннее торможение, его виды и значение в воспитательном процессе
(привыкание, угасание, запаздывание).
27
10. Распространение процессов возбуждения и торможения в коре больших полушарий
(иррадиация, индукция, доминанта, координация).
11. Возрастные особенности развития мозга у детей.
12. Значение различных участков коры больших полушарий (зоны сенсорные, моторные,
ассоциативные).
13. Асимметрия мозга и проблемы леворукости.
14. Альфа-ритм и его развитие с возрастом.
15. Онтогенез первой и второй сигнальных систем.
16. Образование условных рефлексов у детей с различными типами высшей нервной
деятельности. Типы высшей нервной деятельности (классификация Павлова),
возрастные особенности.
17. Сон: быстрый и медленный, его значение.
18. Физиологический механизм развития эмоций и их развитие с возрастом.
19. Физиологический механизм памяти и её развитие с возрастом.
20. Физиологический механизм внимания и его развитие с возрастом.
21. Половое развитие детей и подростков.
22. Возрастные особенности развития скелета у детей.
23. Возрастные особенности развития мышечной системы у детей.
24. Возрастные особенности развития дыхательной системы у детей.
25. Возрастные особенности развития кровеносной системы у детей.
26. Возрастные особенности развития пищеварительной системы у детей.
27. Возрастные особенности зрения.
28. Осанка, её нарушение и профилактика.
29. Профилактика нарушения зрения у детей.
30. Подбор мебели соответственно росту школьника по ГОСТу 1991 г.
31. Требования к расписанию уроков.
32. Требования к освещённости помещений.
33. Гигиенические требования к микроклимату класса.
34. Гигиена чтения и письма.
28
6. Литература
а) Основная:
1. Безруких, М.М. Возрастная физиология (физиология развития ребенка) / М.М.
Безруких, В.Д. Сонькин, Д.А. Фарбер .— 4-е изд., стер. — М. : Академия, 2009 .— 416 c.
2.
Сапин, М.Р. Анатомия и физиология детей и подростков : учебное пособие для
вузов по дисциплине "Возрастная анатомия, физиология и гигиена" / М.Р. Сапин, З.Г.
Брыксина .— 6-е изд., стер. — М. : Академия, 2009 .— 432 c
3. Назарова, Е.Н. Возрастная анатомия и физиология : учеб. пособие для пед. вузов /
Е.Н. Назарова, Ю.Д. Жилов .— М. : Академия, 2008 .— 272 c.
4. Югова, Е.А. Возрастная физиология и психофизиология : учебник для вузов / Е.А.
Югова, Т.Ф. Турова .— 2-е изд., стер .— М. : Академия, 2012 .— 336 с.
5. Кирпичев, В.И. Физиология и гигиена подростка : учеб. пособие для вузов по
пед.спец. / В.И. Кирпичев .— М. : Академия, 2008 .— 208 c.
6. Шульговский, В.В. Физиология высшей нервной деятельности с основами
нейробиологии : учебник для биологических спец. вузов / В.В. Шульговский .— 2-е изд.,
испр. и доп. — М. : Академия, 2008 .— 528 c.
б) Дополнительная:
1. Безруких, М.М. Здоровьесберегающая школа: учебно-метод. пособие / М.М.
Безруких; Рос. Акад. образования.— М. : Мос. психолого-соц. ин-т, 2004 .— 240 с.
2. Любимова, З.В. Возрастная физиология. Ч. 1 : учеб. для вузов: в 2-х ч. / З.В.
Любимова, К.В. Маринова, А.А. Никитина.— М. : ВЛАДОС, 2004 .— 302 с.
3. Сапин, М.Р. Анатомия и физиология детей и подростков : учеб. пособие для вузов
по дисциплине "Возрастная анатомия, физиология и гигиена" / М.Р. Сапин, З.Г. Брыскина
.— 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Академия, 2005 .— 432 c.
4. Снегирь, Р.П. Практикум: Для лабораторных занятий по возрастной анатомии,
физиологии и гигиене / Р.П. Снегирь, И.В. Алферова; Мин. образования Рос. Федерации;
Уссурийский гос. пед. ин-т.— Уссурийск : Изд-во УГПИ, 2002 .— 36с.
с) Электронные информационные образовательные ресурсы
1. Возрастная анатомии и физиология: Хрестоматия [Электронный ресурс] / И.В.
Алферова, С.М. Симоненко. - Уссурийск, УГПИ , 2008. – Режим доступа: 1 опт.диск
2. Гончарова Ю.А. Возрастная анатомия, физиология и гигиена: Учебное пособие. Воронеж:
Изд-во
ВГУ,
2008.
92
с.
–
Режим
доступа:
http://window.edu.ru/resource/465/65465
3. Анатомия человека: Учебное пособие / И.М. Прищепа. - М.: Нов.знание: НИЦ ИНФРАМ, 2013. - 459 с. – Режим доступа: http://znanium.com/bookread.php?book=415730
29
III.Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Сведения об обеспечении образовательного процесса
специализированным и лабораторным оборудованием
Образовательная программа ОПД. Ф. 05 «Возрастная анатомия и физиология»
№
п/п
1
Наименование
дисциплин в
соответствии с учебным
планом
2
Возрастная анатомия и
физиология
1.
Зав. кафедрой
Наименование специализированных аудиторий,
кабинетов, лабораторий и пр. с перечнем
основного оборудования
3
Кабинет ГОЧС ,
Ауд.453:
1 )Предупреждение и ликвидация ЧС. Электронное
учебное пособие- М: 2005;
2) Справочник по травматологии и медицине
катастроф. Электронное учебное пособие- М: 2006
3) Учебные фильмы
СD-фильмы:
1. Степень риска. – М: 2004
2. Без права на ошибку- М: 2004
3. Экстренный вызов – М: 2004
4. Защита населения от чрезвычайных
ситуаций. – М: 2006.
Видео-фильмы:
1. Грозные силы природы (молнии, торнадо,
землетрясения).
2. Грозные силы природы (пожары, лавины,
наводнения, песчаные бури).
3. Грозные силы природы (ураганы, айсберги,
вулканы, цунами).
4. Защита окружающей среды (выпуск1)
5. Чрезвычайные ситуации (сборник 2, 3 , 4 )
6. Охрана труда и техника безопасности
7. Поведение в ЧС (выпуск 1, 2)
4) Комплекты плакатов по ГО ЧС, ОБЖ:
№ 1 – Действия населения при авариях и
катастрофах;
№ 2 - Основы гражданской обороны и защиты от
чрезвычайных ситуаций
Ядерный очаг
Химический очаг
Бактериологическое оружие
Инфекционные болезни
Современные обычные средства поражения
Средства коллективной и индивидуальной защиты
5) Аптечка АИ – II – 3комплекта.
6) Приборы:
- Дозиметр РКСБ -104
- Индикатор Радиоактивности РАДЭКС
Форма владения,
пользования
4
Оперативное
управление
С.М.Симоненко
30
ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ
ХРЕСТОМАТИЯ
Составители – С.М. Симоненко, доцент кафедры ОМЗ и ОЗД.
И.В.Алферова, ст. преподаватель кафедры ОМЗ и
ОЗД,
г. Уссурийск, 2008 г.
31
Содержание
Глава 1. Введение в возрастную физиологию и анатомию………………………………..31
1.1. Предмет возрастной анатомии и физиологии …………………………………………32
1.2. Взаимосвязь возрастной физиологии с другими науками……………………………33
1.3. Предмет и задачи школьной гигиены………………………………………………….34
1.4. Теоретические и прикладные задачи возрастной физиологии……………………….35
1.5. Становление возрастной физиологии………………………………………………….36
1.6. Рост и развитие ребенка……………………………………………………….…….......39
1.6.1. Показатели физического развития……………………………………………………41
1.7. Влияние наследственности и внешней среды на рост и развитие человека………..42
1.8. Влияние алкоголя на развитие организма……………………………………………..43
1.9. Характеристика возрастных периодов развития……………………………………..44
1.9.1. Школьная зрелость…………………………………………………………………….52
1.9.2. Адаптация к школе……………………………………………………………………53
1. 10. Особенности физиологии детей и подростков………………………………...........58
1.10.1. Акселерация и ретардация роста и развития детей и подростков………………..58
1.11. Закономерности онтогенетического развития………………………………….........60
Глава 2.Нервная система: значение и структурно-функциональная
организация……………..……………………… …………..…………..…….......61
2.1. Спинной мозг……………………………………………………………………………63
2.2. Головной мозг……………………………………………………………………………64
2.2.1. Кора больших полушарий…………………………………………………………….65
2.2.2. Созревание мозга в онтогенезе ребенка………………………………………..........67
2.2.3. Методики изучения функциональной организации мозга…………………………69
2.2.5. Шкала функциональных состояний…………………………………………………72
2.2.6. Механизмы регуляции функционального состояния………………………………74
2.3. Интегративная деятельность мозга…………………………………………………….75
2.3.1. Принцип системной организации интегративной деятельности мозга…………..75
2.3.2. Интегративные процессы и обработка информации в сенсорных системах……..77
2.3.3. Интегративные процессы в центральной нервной системе как основа
ихических функций…………………………………………………………………………79
2.4. Нейрофизиологические механизмы внимания………………………………………81
2.5. Роль различных структур головного мозга в
потребностно-эмоциональной сфере………………………………………………………83
2.6. Нейрофизиологические механизмы памяти………………………………………….85
2.7. Речь и ее мозговая организация………………………………………………………..87
2.8. Центральные механизмы регуляции движений………………………………………89
2.9. Непроизвольные и произвольные движения…………………………………………89
2.9.1 Высшие двигательные центры……………………………………………………….90
2.9.2 Роль двигательных областей коры, базальных ганглиев и таламусав организации
движений……………………………………………………………………………………..91
2.9.3 Методы изучения произвольных движений…………………………………………93
2.9.4 Возрастные изменения в системе регуляции движений……………………………94
2.10 Вегетативная нервная система и регуляция внутренней среды организма………
Особенности вегетативной нервной системы. ……………………………………………98
2.11 Оболочки спинного и головного мозга……………………………………………..102
2.11.1 Возрастные особенности оболочек головного и спинного мозга……………….102
2.12 Высшая нервная деятельность………………………………………………………..103
2.12.1 Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о высшей нервной
деятельности. Методы исследования высшей нервной деятельности………………….103
2.12.2 Мотивации и эмоции………………………………………………………………..105
32
2.13. Безусловные рефлексы. Инстинкты…………………………………………………106
2.13.1. Условные рефлексы…………………………………………………………………...107
2.13.2. Сон……………………………………………………………………………………...109
2.14. Механизмы памяти……………………………………………………………………...111
2.15. Качественные особенности высшей нервной деятельности человека………………112
2.15.1. Типы нервной деятельности………………………………………………………….113
2.15.2. Возрастные особенности высшей нервной деятельности человека……………….113
Глава 3. Возрастные особенности развития органов и систем…...………….…………….114
3.1 Общая характеристика аппарата опоры и движения…………………………………...114
3.1.1. Скелет……………………………………………………………………………………115
3.1.2. Развитие и рост костей. Возрастные изменения костей……………………………..116
3.3. Возрастные особенности органов дыхания…………………………………………….124
3.4. Возрастные особенности органов мочевой системы…………………………………...125
3.5. Эндокринный аппарат…………………………………………………………………....126
3.5.1. Гормоны (функции, механизм действия, регуляция секреции гормонов)…………127
3.5.2. Морфологическое и функциональное становление эндокринного аппарата в
онтогенезе……………………………………………………………………………………...129
3.6. Половое созревание………………………………………………………………………131
3.6.1. Возрастные особенности мужских половых органов………………………………..134
3.6.2 Возрастные особенности женских половых органов…………………………………135
3.7. Возрастные особенности сердца и перикарда………………………………………….136
3.7.1 Возрастные особенности кровеносных сосудов………………………………………138
3.8. Развитие и возрастные особенности органа зрения……………………………………140
3.9. Развитие и возрастные особенности органа слуха и равновесия……………………..141
Глава 4. Физиология и гигиена в школьном возрасте.
Школьная гигиена………………............................................................................………….142
4.1.1 Режим дня………………………………………………………………………………..142
4.2. Организация учебно-воспитательного процесса в школе…………………………….147
4.3. Физиолого-гигиенические условия среды обучения………………………………….157
4.4. Адаптация ребенка к школе……………………………………………………………..159
4.5. Оптимизация функционального состояния детей в учебном процессе………………164
4.6. Питание…………………………………………………………………………………..172
4.7. Основы личной гигиены…………………………………………………………………182
33
Глава 1. ВВЕДЕНИЕ В ВОЗРАСТНУЮ ФИЗИОЛОГИЮ И АНАТОМИЮ
1.1. Предмет возрастной анатомии и физиологии
Анатомия и физиология относятся к биологическим наукам, они являются
основными дисциплинами при теоретической и практической подготовке биологов и
медицинских работников. В то же время каждый грамотный человек хотя бы в общих
чертах должен знать о строении и основных функциях своего тела, своего организма,
отдельных его органов. Такого рода знания могут оказаться весьма полезными, если в
непредвиденных
обстоятельствах
потребуется
оказать
экстренную
помощь
пострадавшему. Поэтому уже в школьные годы, наряду с биологией — наукой о всем
живом, изучаются анатомия и физиология человека как представителя животного мира,
занимающего в нем особое место. Человек отличается от животных не только своим более
совершенным строением, но VI развитием мышления, наличием членораздельной речи,
интеллектом, которые определяются комплексом социальных условий жизни,
общественными взаимоотношениями, общественно-историческим опытом. Труд и
социальная среда изменили биологические особенности человека.
Таким образом, анатомия и физиология являются частью биологии, как и человек —
частью животного мира.
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 конструкцию, микроскопическое и ультрамикроскопическое строение. Анатомия рассматривает строение тела человека, его органов в
различные периоды жизни, от внутриутробного периода и до старческого возраста,
исследует особенности организма в условиях воздействия внешней среды.
Физиология изучает функции живого организма, его органов и систем, клеток и
клеточных ассоциаций, процессы их жизнедеятельности. Физиология исследует
функциональные взаимосвязи в теле человека в различные возрастные периоды и в
условиях изменяющейся внешней среды. Необходимо отметить, что невозможно понять
функции без знания строения тела человека, его анатомии. Также нельзя представить себе
все особенности, закономерности его строения без изучения функций. Прогресс анатомии
и физиологии как наук связан с развитием молекулярной биологии, генетики, физики,
химии (биохимии).
Следует заметить, что функциональная анатомия изучает строение тела человека по
частям, последовательно рассматривая строение отдельных органов, систем. Физиология
исследует функции, в выполнении которых участвуют те или другие органы, части тела.
Анализируя особенности строения тела человека и его функции, анатомия и физиология в
итоге изучают целостный человечески и организм.
Анатомия и физиология человека являются основой для изучения ряда других
биологических дисциплин: антропологии, гистологии (от греч. hystos — ткань), цитологии
(от греч. kytos — клетка), эмбриологии (от греч. embryon - - зародыш). Вес эти
дисциплины в различное время сформировались в недрах анатомии, а затем отделились от
нее благодаря появлению и усовершенствованию новых методов исследования (световой и
электронной микроскопии, экспериментальной биологии и медицины).
Современные анатомия и физиология широко пользуются результатами
экспериментов на животных, что позволяет понять резервные возможности органов и
тканей, механизмы приспособительных процессов.
Человеческий организм, состоящий из клеток, тканей, органов, их систем и аппаратов,
представляет собой целостную биологическую систему, в которой структуры и функции
находятся в I единстве. Для понимания строения и функций тела человека необходимо
знание его происхождения как вида в антропогенезе (от греч. anthropos — человек, genesis
— развитие), основных этапов эволюционного развития в животном мире в филогенезе (от
34
греч. phylon — род), закономерностей индивидуального развития человека в онтогенезе
(от греч. onthos — сущее) от зачатия до смерти.
Знание анатомии и физиологии дает возможность понять течение процессов в
организме, взаимосвязи человека с внешней средой, природой и животным миром,
объяснить происхождение вариантов телосложения, пороков развития, различных уродств,
а также изменений, возникших в результате различных заболеваний.
Анатомия и физиология изучают практически здоровых людей, у которых строение
и функции не нарушены.
В то же время сущест в ует индиви дуальная измен чивость (варианты
«нормы») в виде наиболее часто встречающихся случаев (рост, масса тела, органов,
интенсивность обменных процессов и др.). Резко выраженные отклонения от «нормы»
называются аномалиями (от греч. anomalia — неправильность). Аномалии, имеющие
внешние проявления, искажающие внешний облик человека, называют уродствами
(недоразвитие конечностей, черепа и др.). Различного рода уродства, их происхождение и
строение изучает наука тератология (от греч. (eras — урод).
Современная анатомия и физиология тщательно исследуют изменения и процессы,
происходящие в организме человека в различные возрастные периоды.
Раскрывая основные закономерности развития человека в эмбриогенезе, а также
детей в различные возрастные периоды, анатомия и физиология дают важный материал для
педагогов, психологов, воспитателей и гигиенистов.
Эффективность воспитания и обучения находится в тесной зависимости от того, в
какой мере учитываются анатомо-физиологические особенности детей и подростков.
Особого внимания заслуживают периоды развития, для которых характерна наибольшая
восприимчивость к воздействиям тех или иных факторов, а также периоды повышенной
чувствительности и пониженной сопротивляемости организма.
Знание возрастных анатомо-физиологических особенностей необходимо при
физическом воспитании, для определения эффективных методов обучения.
1.2. Взаимосвязь возрастной физиологии с другими науками
К моменту рождения организм ребенка еще очень далек от зрелого состояния.
Человеческий детеныш рождается маленьким, беспомощным, он не может выжить без
ухода и заботы взрослых. Необходимо много времени, чтобы он вырос и стал полноценным зрелым организмом.
Раздел физиологической науки, изучающий биологические закономерности и
механизмы роста и развития, называется возрастной физиологией. Развитие
многоклеточного организма (а организм человека состоит из нескольких миллиардов
клеток) начинается в момент оплодотворения. Весь жизненный цикл организма — от
зачатия до смерти — называется индивидуальное развитие, или онтогенез.
Закономерности и особенности жизнедеятельности организма на ранних этапах
онтогенеза традиционно являются предметом исследования возрастной физиологии
(физиологии развития ребенка).
Физиология развития ребенка концентрирует свой интерес на тех этапах, которые
представляют наибольший интерес для воспитателя, педагога, школьного психолога: от
рождения до морфофункционального и психосоциального созревания. Более ранние
этапы, относящиеся к внутриутробному развитию, исследует наука эмбриология. Более
поздние этапы, от достижения зрелости до старости, изучают нормальная физиология и
геронтология.
Человек в своем развитии подчиняется всем основным законам, установленным
Природой для любого развивающегося многоклеточного организма, и поэтому
физиология развития представляет собой один из разделов гораздо более широкой
области знания — биологии развития. В то же время в динамике роста, развития и
созревания человека имеется немало специфических, особенных черт, присущих только
виду Ноmо sарiеnсе (Человек разумный), В этой плоскости физиология развития
35
теснейшим образом переплетается с наукой антропологией, в задачи которой входит
всестороннее изучение человека.
Человек всегда живет в конкретных условиях окружающей среды, с которой он
взаимодействует. Непрерывное взаимодействие; приспособление к среде обитания —
общий закон существования живого. Человек научился не только приспосабливаться к
среде, но и изменять окружающий его мир в необходимом направлении. Однако это не
избавило его от воздействия факторов окружающей среды, причем на разных этапах
возрастного развития набор, сила действия и результат воздействия этих факторов могут
быть различны. Это определяет связь физиологии с экологической физиологией, которая
изучает воздействие на живой организм разнообразных факторов внешней среды и
способы приспособления организма к действию этих факторов.
В периоды интенсивного развития особенно важно знать, как действуют на человека
факторы среды, как влияют различные факторы риска. Этому традиционно уделяется
повышенное внимание. И тут физиология развития тесно взаимодействует с гигиеной, поскольку именно физиологические закономерности чаще всего выступают в качестве
теоретических основ гигиенических требований и рекомендаций.
Роль условий жизни, причем не только «физических», но и социальных,
психологических, в формировании здорового и приспособленного к жизни человека очень
велика. Ребенок должен с раннего детства осознавать ценность своего здоровья, владеть
необходимыми навыками его сохранения.
Формирование ценности здоровья и здорового образа жизни — задачи
педагогической валеологии, которая черпает фактический материал и основные
теоретические положения из физиологии развития.
И наконец, физиология развития представляет собой естественнонаучную основу
педагогики. При этом физиология развития неразрывно связана с психологией развития,
поскольку для каждого человека его биологическое и личностное составляют единое
целое. Недаром любое биологическое повреждение (болезнь, травма, генетические
нарушения и т.п.) неминуемо сказывается на развитии личности. Педагог должен
одинаково хорошо ориентироваться в проблемах возрастной психологии и физиологии
развития: только в этом случае его деятельность принесет реальную пользу его ученикам.
1.3. Предмет и задачи школьной гигиены
Школьная гигиена—наука, изучающая взаимодействие организма, ребенка с
внешней средой с целью разработки на этой основе гигиенических нормативов и
требований, направленных на охрану н укрепление здоровья, гармоничное развитие и
совершенствование функциональных возможностей организма детей и подростков.
Гигиена детей и подростков вооружает педагогику научно обоснованными
гигиеническими рекомендациями по организации учебно-воспитательного процесса,
режиму дня и отдыха учащихся, питанию детей, оборудованию, планировке и
благоустройству детских учреждений. Основные положения школьной гигиены используются также при санитарно-техническом оснащении детских учреждении — устройстве
отопления, водоснабжения, канализации, вентиляции и освещения.
В решении задач гармонического развития учащихся и укрепления их здоровья
существенно важно не только обеспечить соответствие условии, режима обучения
анатомо-физиологическим особенностям детей, но н активное целенаправленное влияние
на рост и развитие, повышение работоспособности и функциональных возможностей
организма, расширение границ его адаптационных возможностей.
Задача объединенного курса «Возрастная физиология и школьная гигиена» состоит в
том, чтобы вооружить студентов, будущих учителей-воспитателей, современными
сведениями о возрастных особенностях развивающегося организма, знаниями
закономерностей, лежащих в основе сохранения н укрепления здоровья школьников,
поддержания их высокой работоспособности трудовой деятельности.
36
1.4. Теоретические и прикладные задачи возрастной физиологии
Любая наука может развиваться только в том случае, если она ищет ответы на
важные вопросы, от решения которых зависит наше понимание мира и способы нашего
воздействия на него. Первая категория представляет собой теоретические, а вторая —
прикладные задачи науки.
Главной теоретической задачей физиологии развития является выяснение основных
закономерностей возрастного развития. За сто с лишним лет, в течение которых
формируется эта наука, были открыты многие законы, по которым растет и развивается
организм от зачатия до биологического созревания. Под биологическим созреванием
человека следует понимать достижение такого уровня морфологического,
физиологического, личностного и социального развития, когда индивид способен
произвести здоровое жизнеспособное потомство и обеспечить его нормальное развитие.
Следует специально подчеркнуть, что в понятие биологического созревания наряду с
чисто биологическими (морфологическими и физиологическими) критериями включены
психологические и социальные критерии развития.
Знание основных закономерностей возрастного развития позволяет подойти к
решению двух практических задач педагогики и педиатрии. Первая из них — опенка так
называемой «возрастной нормы». Действительно, и для врача, и для педагога очень важно
понимать, нормально ли развит ребенок, с которым ему предстоит работать. Любое
существенное отклонение в темпах развития означает, что к такому ребенку необходимо
применять специальные, нестандартные приемы воспитания или лечения. Поэтому
установление параметров возрастной нормы — одна из важнейших прикладных задач
физиологии развития, решаемых уже многие десятилетия. По ходу решения этой задачи
были выявлены многие феномены, в частности то обстоятельство, что темпы роста и
развития детей зависят от большого количества известных и неизвестных факторов. Так,
было убедительно доказано, что тяжелые социально-экономические ситуации (войны,
революции, стихийные бедствия) крайне негативно сказываются на. динамике
возрастного развития детского населения. Напротив, благоприятное социальноэкономическое положение общества способствует нормализации процессов роста и
развития. Однако существуют и не вполне ясные науке обстоятельства, влияющие на
темпы биологического развития. Так, явление акселерации роста и развития, которое
наблюдалось почти 100 лет в странах Европы и Нового Света, прекратилось так же
неожиданно, как и началось, причем его причины так и остались до конца не
разгаданными.
Другой ряд фактов позволил установить, что темп развития и конечный уровень
развития многих свойств вовсе не всегда коррелируют между собой. Нередко замедленное
развитие приводит к тому, что человек, хотя и позже сверстников, достигает необычайно
высокого уровня развития той или иной своей способности. И напротив, ускоренное
развитие порой заканчивается слишком рано, и человек, подававший большие надежды в
ранние годы, так и не достигает больших высот в зрелом возрасте.
Об этом, в частности, свидетельствуют биографии многих вундеркиндов». Между
тем выраженные отклонения в темпах роста и развития наблюдаются гораздо реже, чем
небольшие отклонения, проявляющиеся в умеренном отставании или опережении.
. Как к ним относиться? Ответ на этот вопрос призвана дать физиология развития,
которая как раз и должна выработать критерии, по которым практические работники
смогут суть о том, насколько существенны выявленные отклонения от нормы, и нужно ли
что-либо предпринимать для их устранения 111 смягчения их последствий.
Другой вопрос, имеющий важное значение для практики, — определение временных
границ возрастных периодов, или возрастная периодизация онтогенеза. Одни ученые
считают, что развитие ребенка протекает непрерывно, и поэтому говорить о каких-либо
его этапах, или периодах, бессмысленно. Так полагает, в частности, британская школа
антропологов, среди которых немало выдающихся ученых, чьи труды лежат в основе
физиологии развития, — Таннер, Харрисон и другие. Напротив, российская научная
37
школа, ведущая свою историю от Н.П. Гундобина, В. В. Бунака, П. К. Анохина и А.А.
Маркосяна, считает вопрос о периодах онтогенеза одним из узловых и посвящает этой
проблеме большое число исследований, научных конференций, дискуссий, публикаций.
Представления о гетерохронности развития и неравномерности онтогенетического
процесса, о чем речь более конкретно пойдет ниже, лежат в основе различных моделей
периодизации онтогенеза, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки.
Между тем для решения практических задач выбор одной из указанных моделей крайне
актуален, поскольку от этого зависит, например, ответ на вопрос, в каком возрасте можно
начинать систематическое обучение в школе.
К проблеме возрастной периодизации непосредственно примыкает задача выявления
сенситивных и критических периодов развития. Уже достаточно хорошо известно, что
некоторые свойства организма особенно зависимы от внешних воздействий на
определенных
этапах своего формирования. Ясно, сколь большое значение эта
информация может иметь для педагогов. Поэтому выявление такого рода сенситивных,
т.е. наиболее чувствительных к внешнему воздействию, периодов — весьма важная задача
физиологии развития.
В последние годы появились новые импульсы для развития конституционального
направления антропологических, физиологических, биохимических и психологических
исследований возрастного развития. В определенной мере это связано с высоким уровнем
развития современного спорта: высшее спортивное мастерство требует стопроцентного
использования задатков спортсмена, а подготовка каждого чемпиона стоит колоссальных
средств, поэтому спортивные менеджеры и тренеры хотят уже на самых ранних этапах
знать, насколько перспективен тот или иной начинающий спортсмен. Учитывая, что
спортом теперь дети начинают заниматься в возрасте 4—6 лет, можно представить себе,
сколь велика роль физиологии развития в правильной организации спортивной
полготовки будущих чемпионов, да и просто здоровых граждан. Именно поэтому многие
исследователи заняты изучением индивидуально-типологических особенностей роста и
развития. Эти же аспекты в последнее время привлекают все большее внимание школьных
педагогов, что связано с расширением специализации школьного образования. Выявление
одаренных детей и их гармоничное развитие и воспитание — перспективное направление
психолого-педагогических исследований и педагогической практики, базирующееся на
достаточно строгих физиологических закономерностях.
1.5. Становление возрастной физиологии
То, что ребенок отличается от взрослого многими свойствами, бытовом уровне
понимает каждый. Однако научное изучение возрастных особенностей детского
организма началось сравнительно недавно — во второй половине XIX в. Вскоре после
открытия закона сохранения энергии физиологи обнаружили, что ребенок потребляет в
течение суток ненамного меньше энергии, чем взрослый, хотя размеры тела ребенка
намного меньше. Этот факт требовал рационального объяснения. В поисках этого
объяснения немецкий физиолог Макс Рубнер провел изучение скорости энергетического
обмена у собак разного размера и обнаружил, что более крупные животные в расчете на 1
кг массы тела расходуют энергии значительно меньше, чем мелкие. Подсчитав площадь
поверхности тела. Рубнер убедился, что отношение количества потребляемой энергии
пропорционально именно величине поверхности тела — и это неудивительно: ведь вся
потребляемая организмом энергия должна быть выделена в окружающую среду в виде
тепла, т.е. поток энергии зависит от поверхности теплоотдачи. Именно различиями в
соотношении массы и поверхности тела Рубнер объяснил разницу в интенсивности
энергетического обмена между крупными и мелкими животными, а заодно — между
взрослыми и детьми. «Правило поверхности» Рубнера стало одним из первых
фундаментальных обобщений в физиологии развития и в экологической физиологии.
Этим правилом объясняли не только различия в величине теплопродукции, но также
в частоте сердечных сокращений и дыхательных циклов, легочной вентиляции и объеме
38
кровотока, а также в других показателях деятельности вегетативных функций. Во всех
этих случаях интенсивность физиологических процессов в детском организме
существенно выше, чем в организме взрослого.
Такой сугубо количественный подход характерен для немецкой физиологической
школы XIX в., освященной именами выдающихся физиологов Э. Ф. Пфлюгера, Г.Л.
Гелынгольца и других. Их трудами физиология была поднята до уровня естественных
наук, стоящих в одном ряду с физикой и химией. Однако русская; физиологическая
школа, хотя и уходила корнями в немецкую, всегда отличалась повышенным интересом к
качественным особенностям и закономерностям.
Выдающийся представитель русской педиатрической школы доктор Николай
Петрович Гундобин еще в самом начале XX в. утверждал, что ребенок — не просто
маленький, он еще и во многом не такой, как взрослый. Его организм устроен и работает
иначе, причем на каждом этапе своего развития детский организм прекрасно
приспособлен к тем конкретным условиям, с которыми ему приходится сталкиваться в
реальной жизни.
Эти идеи разделял и развивал замечательный русский физиолог, педагог и гигиенист
Петр Францевич Лесгафт, заложивший основы школьной гигиены и физического
воспитания детей и подростков. Он считал необходимым глубокое изучение детского
организма, его физиологических возможностей.
Наиболее отчетливо центральную проблему физиологии развития сформулировал в
20-е годы XX века немецкий врач и физиолог Э. Гельмрейх. Он утверждал, что различия
между взрослым и ребенком находятся в двух плоскостях, которые необходимо рассматривать по возможности независимо, как два самостоятельных аспекта: ребенок как
маленький организм и ребенок как развивающийся организм. В этом смысле «правило
поверхности» Рубнера рассматривает ребенка только в одном аспекте —- именно как маленький организм. Значительно более интересными представляются те особенности
ребенка, которые характеризуют его как организм развивающийся.
К одной из таких принципиальных особенностей относится открытое в конце 30-х
голов Ильёй Аркадьевичем Аршавским неравномерное развитие симпатических и
парасимпатических влияний нервной системы на все важнейшие функции детского
организма. И.А. Аршавский доказал, что симпатотонические механизмы созревают
значительно раньше, и это создает важное качественное своеобразие функционального
состояния детского организма. Симовых фундаментальных обобщений в физиологии
развития и в экологической физиологии.
Этим правилом объясняли не только различия в величине теплопродукции, но также
в частоте сердечных сокращений и дыхательных циклов, легочной вентиляции и объеме
кровотока, а также в других показателях деятельности вегетативных функций. Во всех
этих случаях интенсивность физиологических процессов в детском организме
существенно выше, чем в организме взрослого.
Такой сугубо количественный подход характерен для немецкой физиологической
школы XIX в., освященной именами выдающихся физиологов Э.Ф. Пфлюгера, Г.Л.
Гельмгольца и других. Их трудами физиология была поднята до уровня естественных
наук, стоящих в одном ряду с физикой и химией. Однако русская физиологическая школа,
хотя и уходила корнями в немецкую, всегда отличалась повышенным интересом к
качественным особенностям и закономерностям.
Выдающийся представитель русской педиатрической школы доктор Николай
Петрович Гундобин еще в самом начале XX в. утверждал, что ребенок — не просто
маленький, он еще и во многом не такой, как взрослый. Его организм устроен и работает
иначе, причем на каждом этапе своего развития детский организм прекрасно
приспособлен к тем конкретным условиям, с которыми ему приходится сталкиваться в
реальной жизни.
Эти идеи разделял и развивал замечательный русский физиолог, педагог и гигиенист
Петр Францевич Лесгафт, заложивший основы школьной гигиены и физического
39
воспитания детей и подростков. Он считал необходимым глубокое изучение детского
организма, его физиологических возможностей.
Наиболее отчетливо центральную проблему физиологии развития сформулировал в
20-е годы XX в. немецкий врач и физиолог Э.Гельмрейх. Он утверждал, что различия
между взрослым и ребенком находятся в двух плоскостях, которые необходим? рассматривать по возможности независимо, как два самостоятельных аспекта: ребенок как
маленький организм и ребенок как развивающийся организм. В этом смысле «правило
поверхности» Рубнера рассматривает ребенка только в одном аспекте — именно как маленький организм. Значительно более интересными представляются те особенности
ребенка, которые характеризуют его как организм развивающийся.
К одной из таких принципиальных особенностей относится открытое в конце 30-х
годов Ильёй Аркадьевичем Аршавским неравномерное развитие симпатических и
парасимпатических влияний нервной системы на все важнейшие функции детского
организма. И.А. Аршавский доказал, что симпатотонические механизмы созревают
значительно раньше, и это создает важное качественное своеобразие функционального
состояния детского организма. Симпатический отдел вегетативной нервной системы
стимулирует активность сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также обменные
процессы в организме. Такая стимуляция вполне алекпатна для раннего возраста, когда
организм нуждается в повышенной интенсивности обменных процессов, необходимой для
обеспечения процессов роста и развития. По мере созревания организма ребенка
усиливаются парасимпатические, тормозящие влияния. В результате снижается частота
пульса, частота дыхания, относительная интенсивность энергопродукции.
Проблема неравномерности гетерохронности (разновременности) развития органов
и систем стала центральным объектом исследования выдающегося физиолога академика
Петра Кузьмича Анохина, и его научной школы. Им была в 40-е годы сформулирована
концепция системогенеза, согласно которой последовательность разворачивающихся в
организме событий выстраивается таким образом, чтобы удовлетворять меняющимся по
ходу развития потребностям организма. При этом П.К. Анохин впервые перешел от
рассмотрения анатомически целостных систем к изучению и анализу функциональных
связей в организме.
Другой выдающийся физиолог Николай Александрович Бернштейн показал, как
постепенно в онтогенезе формируются и усложняются алгоритмы управления
произвольными движениями, как механизмы высшего управления движениями
распространяются с возрастом от наиболее эволюционно древних подкорковых структур
головного мозга к более новым, достигая все более высокого уровня «построения
движений». В работах Н.А. Бернштейна, впервые было показано, что направление
онтогенетического прогресса управления физиологическими функциями отчетливо
совпадает с направлением филогенетического прогресса. Таким образом, на
физиологическом материале была подтверждена концепция Э. Геккеля и А.Н. Северцова о
том, что индивидуальное развитие (онтогенез) представляет собой ускоренное эволюционное развитие (филогенез).
Крупнейший специалист в области теории эволюции академик Иван Иванович
Шмальгаузен также многие годы занимался вопросами онтогенеза. Материал, на котором
И. И. Шмальгаузен делал свои выводы, редко имел прямое отношение к физиологии
развития, но выводы из его трудов о чередования этапов роста и дифференцировок, а
также методологические работы в области изучения динамики ростовых процессов,
выполненные в 30-е годы, и до сих пор имеют огромное значение для понимания важнейших закономерностей возрастного развития.
В 60-е годы физиолог Акоп Арташесович Маркосян выдвинул концепцию
биологической надежности как одного из факторов онтогенеза. Она опиралась на
многочисленные факты, которые свидетельствовали, что надежность функциональных
систем по мере взросления организма существенно увеличивается. Это подтверждалось
данными по развитию системы свертывания крови, иммунитета, функциональной
40
организации деятельности мозга. В последние десятилетия накопилось много новых
фактов, подтверждающих основные положения концепции биологической надежности
А.А. Маркосян.
1.6. Рост и развитие ребенка
Формирование человеческого организма продолжается после рождения
(постнатальный период) и заканчивается к 22—25 годам. В периоды роста и развития
организма увеличиваются масса и поверхность тела, что обусловлено развитием тканей,
органов и отдельных частей тела. Одновременно происходит развитие функций органов и
систем. Каждый период характеризуется своими особенностями. Существует несколько
схем периодизации развития человека. Наиболее распространенные из них приведены в
(табл. 1), в основу которой положена схема, принятая VII Всесоюзной конференцией по
проблемам возрастной морфологии, физиологии, биохимии, прошедшей в Москве в 1965
г.
Таблица 1
Возрастные периоды онтогенетического развития
Основное название
Другие названия
Возраст
Внутриутробное развитие (антенатальный, пренатальный онтогенез)
Эмбриональный период
Развитие эмбриона
0—3 мес
Фетальный период
Развитие плода
3—9 мес
Внеутробное развитие (постнатальный онтогенез)
Детство:
Период
новорожденности
Неонатальный период
От рождения до 4 нед.
Грудной возраст
4 нед. — 1 год
Раннее детство
Ясельный возраст
1 —3 года
Первое детство
Дошкольный возраст
4—7 лет
Второе детство
Отрочество, младший
Мальчики 8—12 лет,
школьный возраст
девочки 8—11 лет
Подростковый возраст
Пубертатный период,
Мальчики 13—-16 лет,
старший школьный возраст девочки 12—15 лет
Юношеский возраст
Юность
16—20 лет
Зрелый возраст
Зрелость
1 период
Зрелость
Мужчины 22—35 лет,
женщины 21—35 лет
2 период
Мужчины 36—60 лет,
женщины 36—55 лет
Пожилой возраст
61—79 лет
Старческий возраст
75—90 лет
Долгожители
90 лет и старше
В этой схеме учтены не только морфофизиологические особенности человека, но и
социальные факторы, ориентированные на систему детских учреждений, связанных с
обучением детей и уходом взрослого человека на пенсию.
Рост и развитие организма включают процессы, в течение которых из оплодотворенной яйцеклетки развивается взрослый индивидуум. Рост — это увеличение
размеров тела и его частей; под термином – «развитие» понимают различные
функциональные изменений, происходящие вследствие роста и совершенствования
41
строения органов. Увеличение массы и поверхности тела обусловлено развитием тканей
(клеток и межклеточного вещества), органов и отдельных частей тела. Одновременно
развиваются функции органов и систем. Рост и развитие — это не просто увеличение
массы тела, но и становление различных функций организма. В это время значительная
часть физиологических показателей приближается к уровню, характерному для взрослого
человека. Так, например, повышается активность пищеварительных ферментов, совершенствуются органы чувств и нервная система, развиваются защитные механизмы против
инфекции и др.
Рост организма, его органов и систем с момента рождения до наступления зрелости
протекает гетерохронно (от греч. heteros — другой, chronos— время), т.е. неравномерно:
периоды ускорения роста чередуются с его замедлением. Быстрее растут и развиваются те
органы или системы органов, которые необходимы для существования организма на
данном этапе развития. Так, у новорожденного к моменту рождения сформирована
система питания жидкой пищей (молоком), В то же время развитие функциональных
систем, в которых на данный момент жизни нет необходимости, задерживается: например.
развитие функциональной системы питания твердой пищей. Таким образом, в процессе
роста и развития физиологические функции адаптируются к особенностям существования
организма, т.е. происходит его индивидуальная адаптация к условиям окружающей среды.
Достижение зрелости — продолжительный процесс. Среди высших млекопитающих
у человека самое продолжительное детство, в течение которого происходит развитие
мозга и становление психических функций — речи, мышления, сознания. Для их
нормального развития необходимо общение с другими людьми. На развитие ребенка
оказывают влияние питание, уход, климатогеографические факторы, семья, школа, двор, в
котором он живет, окружающие его предметы, люди (дети и взрослые). жизненные
события и т.п. Все это имеет значение не только для физического развития, но и
чрезвычайно важно для адекватного возрасту психического развития ребенка, для
которого необходимы не только благоприятная обстановка в семье, детском коллективе,
но и любовь самых близких людей — родителей, друзей и т.д. Для ребенка одинаково
вредны, как чрезмерное внимание, так и его заброшенность.
Положительное влияние на рост и развитие организма оказывает явление гетерозиса,
или «гибридной мощности», которое проявляется в большей длине тела, ускоренном
развитии, большей продолжительности жизни и длительности репродуктивного периода, в
большей устойчивости по отношению к инфекциям. Причины удачного сочетания генов и
их взаимодействия в основном у гибридов первого поколения в настоящее время не
установлены. Известно, что гетерозис особенно часто встречается у людей, родители которых относятся к разным национальностям и находились до брака в географическом
разобщении. Отсюда понятно, что в настоящее время, когда совершенствование средств
связи позволяет преодолевать географическую изолированность, гетерозис начинает
играть особо важную роль в эволюционном развитии человеческого общества.
При родственных браках часто возникает противоположное явление: дети слабо
развиты физически, подвержены инфекционным заболеваниям, часто проявляются
наследственные нарушения, характерна малая продолжительность жизни.
Показатели роста и развития детей одного календарного (паспортного) возраста
могут в значительной степени различаться, поэтому существующая система
формирования дошкольных и школьных групп детей по календарному возрасту не совсем
оправдана. Учитывая возможности задержки в развитии или часто встречающееся,
особенно в последние десятилетия, опережающее развитие, необходимо определять
биологический возраст человека. Биологический возраст называют возрастом развития.
Он отражает рост, развитие, созревание, старение организма и определяется совокупностью его структурных, функциональных и приспособительных особенностей. У
большинства детей календарный и биологический возрасты совпадают.
Биологический возраст можно определить по ряду показателей морфологической
зрелости:
42
— степени развития вторичных половых признаков;
— скелетной зрелости (порядок и сроки окостенения скелета);
— зубной зрелости (сроки прорезывания молочных и коренных зубов).
При оценке биологического возраста учитывают также физиологические и
биохимические показатели (уровни основного н других видов обмена веществ
особенности сердечно-сосудистой, дыхательной нейроэндокринной и других систем) и
уровень психического развития индивида.
При определении биологического возраста показатели развития ребенка
сопоставляются со стандартными показателями характерными для данной возрастной,
половой и этнической группы. При этом важно учитывать наиболее информативные
показатели, характерные для каждого возрастного периода: например, в пубертатном
периоде таким показателем становится развитие вторичных половых признаков и соответствующие этому нейроэндокринные изменения.
1.6.1. Показатели физического развития
К показателям физического развития относят длину и вес тела, обхваты (окружности) головы и грудной клетки. Их называют антропометрическими показателями.
Для каждого возрастного этапа характерна их определенная величина.
На протяжении всего периода внутриутробного развития, а также детского возраста
развитие организма идет неравномерно. Верхняя часть тела опережает в росте и развитии
нижнюю, а центральные части (голова и туловище) развиваются быстрее периферических
отделов (конечностей). В период полового созревания конечности растут быстрее головы
и туловища.
Возрастные изменения длины тела. Наиболее интенсивны рост и развитие человека в
первый год жизни. Средняя длина тела новорожденных девочек составляет 52,2 см,
мальчиков 52,6 см; за первый год жизни она увеличивается на 25 см. На втором году она
возрастает на 10—15 см, на третьем году жизни — на 8 см. Затем до 6 лет ежегодная
прибавка длины тела составляет 4—5 см.
Увеличение длины тела в 6—7-летнем возрасте на 8—10 см получило название
полуростового (или 1 ростового) скачка. В период полового созревания (11—14 лет)
происходит ростовой (2 ростовой), или пубертат-ный, скачок. Длина тела при этом возрастает в течение первого года сразу на 11—12см, а в последний год на 6—7см. Во время
роста изменяются пропорции тела, что хорошо заметно по соотношению размеров головы
и туловища, У новорожденного это соотношение 1:4, в то время как у взрослого 1:8.
Увеличение длины тела и веса в течение каждого года происходит циклично. Так,
возрастание длины тела наиболее интенсивно идет в летние месяцы, в то время как
увеличение веса в основном приходится на осенний период.
Возрастные изменения веса тела. Вес тела новорожденных девочек составляет в
среднем 3,4 кг, мальчиков 3,5 кг. Сразу после рождения вес новорожденного уменьшается
примерно на 200 г. а затем начинает интенсивно возрастать: за первый месяц жизни он
увеличивается на 600 г, за второй и третий на 800 г. а в каждый следующий (до одного
года) ежемесячное увеличение на 50 г меньше, чем в предыдущий месяц. Первоначальный
вес тела ребенка к 4—4,5 мес. примерно удваивается, а к году утраивается и составляет
10,3 кг — для мальчиков и 9,8 кг — для девочек. За первый год жизни увеличение составляет 6—7 кг, за второй 2—3 кг, в последующие три года 1,5—2,0 кг, а на 6-м и 7-м
году жизни оно вновь возрастает. Пик скорости увеличения веса тела у девочек
приходится на 13 лет (5,0—5.5 кг в год), а у мальчиков на 15 лет (5,5—6,5 кг в год).
Окружность (обхват) грудной клетки у новорожденного составляет 34—36 см. За
первый год увеличение составляет 11—13 см. за второй 3— 3.5 см, за третий 2—2,5 см. К
6 годам окружность достигает 58 см (56,9 см — у девочек и 59,1 см — у мальчиков).
Максимальное увеличение этого показателя приходится на пубертатный период, причем
на протяжении всего периода по росту окружности грудной клетки девочки отстают от
мальчиков.
43
Возрастные изменения пропорций тела. У новорожденного длина головы
составляет 1/4 часть общей длины тела, у 2-летнего — 1/5, у 6-летнего — 1 /6, а у
взрослого — 1/8. У новорожденных длина верхних и нижних конечностей примерно
одинакова и составляет 1/3 длины тела. К 7 годам ноги с 18 см удлиняются до 62.0—63,0
см. Длина рук возрастает к 7 годам до 52.0—54,0 см. Гораздо меньше изменяется длина
туловища: к 8 годам она становится равной 36,9 см.
За весь период развития длина нижних конечностей увеличивается в 5 раз, рук — в 4
раза, а туловища — в 3 раза.
Возрастные изменения показателей физического развития мальчиков и девочек.
Изменения показателей физического развития, происходящие в разные периоды роста
организма, неодинаковы по своей интенсивности. Наибольшее увеличение всех показателей отмечается на первом году жизни ребенка. У девочек максимальные изменения
большинства показателей физического развития отмечаются в более ранние периоды, чем
у мальчиков. Так, у девочек они регистрируются в 7, 9, 11 и 13 лет, у мальчиков в 8, 10 и
12 лет. Скорость роста особенно интенсивно увеличивается в период полового созревания
(у девочек в 11—13 лет, а у мальчиков в 12—14 лет). Рост тела в длину заканчивается у
девушек в 16—17 лет, у юношей в 18—19 лет.
1.7. Влияние наследственности и внешней среды на рост и развитие человека
Все структурные и функциональные изменения организма человека в разные
возрастные периоды идут под влиянием наследственности и условий внешней среды.
Наследственность (генетический код) определяет потенциальные возможности
физического и умственного развития индивидуума. Одни гены контролируют жизненно
важные функции, другие — процессы дифференцировки и морфогенеза. Каждый ген
оказывает как прямое, так и опосредованное действие. Примером прямого, первичного
действия может быть изменение гемоглобина в эритроцитах в случае мутации
соответствующего гена при серповидно-клеточной анемии. Она сопровождается
нарушением умственной и физической деятельности ребенка, сердечной недостаточностью, местными нарушениями кровообращения, увеличением селезенки и
нарушением работы других органов, возникающим вследствие изменения гемоглобина.
От особенностей генотипа и воздействий окружающей среды зависит интенсивность
ростовых процессов. С особенностями генотипа связана низкая длина тела африканских
пигмеев (от 125 до 150 см) и высокая—у людей племени ватусси: в среднем 2 м. Однако в
каждой из групп, характеризующихся той или иной средней длиной тела, встречаются
отдельные индивидуумы, у которых этот показатель может значительно отличаться от
средней нормы. Отклонения могут возникать вследствие воздействия на организм различных факторов среды, вызывающих через генетический аппарат клеток изменения в
нервно-гуморальной регуляции роста и развития, в частности, путем изменения
количества гормонов, контролирующих ростовые процессы. Средняя длина тела
европейцев— 170 см (мужчин— 175см, женщин — 165 см).
На рост и развитие ребенка влияют такие факторы внешней среды, как питание,
эмоциональные и социально-экономические факторы, положение ребенка в семье,
качество взаимоотношений с родителями, воспитателями, учителями, товарищами,
уровень культуры общества. Эти факторы могут нарушать, ограничивать рост и развитие
ребенка, а могут, наоборот, стимулировать их. Такие влияния отмечаются на всех уровнях
человеческого организма: молекулярном, клеточном, тканевом, органном, системном.
Средой определяется, в какой степени данный индивидуум может реализовать свои
наследственные возможности, Так, из ребенка, получившего по наследству прекрасное
телосложение и хорошую координацию движений, может получиться олимпийский
чемпион, если он будет расти в благоприятных условиях, обеспечивающих ему хорошее
питание и соответствующую тренировку. Другой ребенок с такой же наследственностью,
но лишенный нормального питания и занятий спортом, не сможет в полной мере
реализовать свои наследственные задатки. Аналогичное положение может сложиться и в
44
отношении развития умственных способностей ребенка, для развития которых
необходимо обеспечить ему соответствующее образование. Вместе с тем никакие, даже
самые благоприятные условия среды не дадут возможности индивидууму выйти за пределы имеющихся у него наследственных задатков: среда лишь способствует или, напротив,
препятствует реализации наследственных возможностей.
Понятие «среда» для человеческого организма включает не только чисто социальные
факторы, такие как физическое воспитание и образование. В пренатальный период
средовые условия для плода создаются материнским организмом. Оплодотворенная
яйцеклетка наследует задатки, заложенные в нее половыми клетками. Однако развитие
зародыша определяется теми условиями, которые может предоставить ему материнский
организм. Поэтому здоровье матери — залог нормального развития плода. Курение,
прием наркотических веществ, алкогольных напитков и др. отрицательно влияют на
развитие плода. Растущий и развивающийся зародыш испытывает на себе действие
факторов и собственной внутренней среды. В частности, на каждый растущий орган
влияют соседние органы. Например, если глазному бокалу в процессе роста и развития не
удается в нужный момент приблизиться к эктодерме, то в нем не может образоваться
хрусталик. Другой пример: если рост кровеносных сосудов отстает от роста органа,
который они должны снабжать кровью, то этот орган не будет развиваться нормально.
В период закладки органов (органогенеза) в большой мере проявляются
мутации. Развитие каждого органа и тем более системы органов контролируется
совокупным координированным действием сотен генов. У человека известно свыше 120
форм наследственной глухоты, которая возникает в результате мутаций генов, отвечающих за формирование слухового анализатора. Описано также около 250 наследственных
поражений глаз около 150 наследственных аномалий развития скелета. Не менее 18 генов
отвечают за нормальную дифференциацию пола. О нарушениях генетического контроля
над процессом онтогенеза свидетельствуют многочисленные болезни, связанные с
геномными и хромосомными мутациями.
Хотя среда не может изменить основной наследственный тип развития данного
поколения, при наличии известных условий она способна оказать на половые клетки такое
влияние, которое изменит наследственный багаж потомков. Большинство факторов,
оказывающих вредное воздействие на организм, не затрагивают половые клетки, однако
сильно действующие факторы, такие как радиационное облучение, могут вызвать
изменения хромосом половых клеток, в результате чего возникают мутации,
передающиеся по наследству и обычно неблагоприятные. Хотя способы исправления
многих генетических нарушений пока не разработаны, современная медицина может
правильно диагностировать на стадии пренатального развития большинство болезней,
связанных с нарушениями в генах и хромосомах. Для профилактики наследственных
нарушений чрезвычайно важным является выявление причин, вызывающих «ошибки
развития».
1.8. Влияние алкоголя на развитие организма
На организм человека на всех этапах его развития чрезвычайно вредное влияние
оказывает алкоголь, который обладает наркотическим действием. Всемирная Организация
Здравоохранения уже давно приняла решение: считать алкоголь наркотиком, подрывающим здоровье. Наркотическое действие алкоголя проявляется в развитии пристрастия к
нему, в появлении характерной для наркоманов стадии повышенной возбудимости с
последующей депрессией, в глобальном поражении всех органов и тканей организма. Под
действием алкоголя резко меняются свойства клеточных мембран, в частности их
проницаемость, что приводит к нарушению функции клетки в целом: страдают
центральная нервная система, слизистые оболочки пищеварительного тракта и
дыхательных путей. У людей, злоупотребляющих алкоголем в 8 раз увеличивается риск
развития злокачественных опухолей, а также цирроза печени, при котором клетки печени
замещаются разрастающимися соединительной и жировой тканями.
45
Особенно сильное действие оказывает алкоголь на нервную систему. Его губительное действие проявляется как при непосредственном воздействии на нервную
ткань, так и косвенно, путем воздействия на сосудистую систему и систему крови
(увеличивается склонность к тромбообразованию). Закупорка тромбом мельчайших
сосудов мозга нарушает кровоснабжение, что ведет к быстрой гибели нейронов.
Установлено, что у алкоголиков уменьшается объем мозга: он как бы сморщивается,
Нарушаются все высшие функции мозга: ухудшаются умственные способности, память,
внимание, нарушается способность логически мыслить, происходит полная деградация
личности. Средняя продолжительность жизни пьющих, по данным Всемирной
Организации Здравоохранения, не превышает 55 лет по сравнению с 70 годами
(непьющие). Непоправимый вред оказывает алкоголь, даже в малых дозах, на половые
клетки, что приводит к рождению детей с пороками развития. Как правило, нарушается их
умственное развитие, наблюдаются нервные и психические расстройства: повышенная
возбудимость, неуравновешенность, жестокость, в более тяжелых случаях развиваются
дебильность, идиотизм. Родителям следует помнить, что алкоголь продолжает оказывать
свое вредное воздействие на организм в течение 8—20 дней после его приема. Поэтому
желающие иметь детей должны полностью исключить из употребления алкогольные
напитки.
Таблица 2
Особенности доношенных и недоношенных новорожденных детей
Параметры
Доношенные
Недоношенные
Продолжительность
внутриутробного развития 39—40 нед.
28—38 нед.
Вес тела при рождении
Свыше 2500 г
(мальчики 3400—3750,
девочки 3000—3400)
Длина тела при рождении Не менее 45 см (47—56 см)
Менее 2500 г
Менее 45 см
Весоростовой индекс, вес
тела (г)/длина тела (см)
60—70
30—50
Цвет кожи
Бледно-розовый
Синеватый
Развитие подкожной
жировой прослойки
Хорошо выражена
Слабо развита
или отсутствует
Особый вред оказывает алкоголь на не сформировавшийся организм. У детей
быстрее, чем у взрослых, развивается пристрастие к алкоголю. Смертельная доза
алкоголя, отнесенная к единице массы, для них в 5 раз меньше, чем для взрослых. Дети,
которых кормила грудью пьющая мать, могут погибнуть в раннем возрасте, либо резко
отставать в физическом и умственном развитии.
1.9. Характеристика возрастных периодов развития
Период новорожденности характеризуется значительными преобразованиями
физиологических функций в связи с адаптацией организма к новым условиям
существования после рождения. Изменения затрагивают системы кровообращения
(включение малого круга), дыхания (переход на легочное дыхание), пищеварения
(питание молоком), выделения (продукты обмена выделяются почками) и т.д. Частота
сердечных сокращении достигает у новорожденного 120—160 в минуту. С
46
физиологической точки зрения очень важно, чтобы мать и ребенок после родов
находились в постоянном контакте — это лучшее условие для удовлетворения всех
потребностей ребенка в этот «переходный», сложный для него период. То же самое
следует заметить и в отношении недоношенных детей, которым в период
новорожденности нужны особое внимание и участие матери в уходе за ними.
Одним из главных признаков доношенности является вес ребенка при рождении. Он
важен также для будущего роста и развития. Доношенными считаются дети, вес которых
при рождении составляет не менее 3 кг (табл. 2). Они имеют следующие преимущества в
сравнении с детьми меньшего веса:
— легче переносят физические нагрузки при родах, во время прохождения через
родовые пути,
— меньше вероятность появления дефектов при рождении;
— ниже уровень смертности;
— меньше вероятность возникновения умственной отсталости;
— легче переносят инфекционные заболевания, реже болеют;
— реже встречаются расстройства зрения и слуха;
— меньше проблем с нарушением поведения,
— достаточная зрелость органов и систем органов, лучше справляются со стрессами.
Преждевременно рожденный плод (срок беременности менее 40 нед.) считается
недоношенным ребенком. Он способен выжить, если его возраст составляет 26—28 нед., а
масса тела не менее ниже 1000—1500г. Характеристика доношенных и недоношенных новорожденных приведена в табл. 2.
У доношенных новорожденных четко выражена граница обволошения на лбу, длина
волос достигает нескольких сантиметров, ногти на пальцах твердые. У девочек развиты
большие срамные (половые) губы, они почти прикрывают малые губы и клитор; у
мальчиков яички опустились в мошонку. У недоношенных детей малый родничок и швы
черепа открыты, череп более округлый, чем у детей, родившихся в срок.
Близнецы чаще рождаются преждевременно, при этом, даже если родятся в срок
имеют малый вес тела. Это связано с ограниченными возможностями кровоснабжения
плаценты и степени растяжения матки. Разнояйцевые близнецы чаще имеют разный вес
при рождении. У женщин, вынашивающих близнецов, больше вероятность осложнений
беременности (анемии, гипертонии) и др.
В грудном возрасте ребенок питается материнским молоком, получая с 5—6 мес.
прикорм (смешанное питание) и к концу грудного возраста переходит на «взрослое»
(дефинитивное) питание. В грудном возрасте тело ребенка быстро растет, интенсивно
развиваются все функции, но особенно активизируется деятельность нервной системы.
Важным признаком завершения грудного периода является способность ребенка
самостоятельно стоять и ходить,
Последующие возрастные периоды (см. табл.3) характеризуются прежде всего
усложнением физического развития и высших психических функции мозга. В связи с этим
для каждого периода проявляются характерные возрастные признаки социальных
отношений детей. Постепенно, через стадию игровой деятельности, формируются
способности к физическому и умственному труду (в частности, к процессу обучения).
Особое место в развитии детей занимает подростковый возраст, который
характеризуется перестройкой эндокринной системы, обеспечивающей половое
созревание. Одновременно ускоряется рост, изменяются вегетативные функции и
психическая деятельность подростка.
Основные данные, характеризующие возрастные периоды жизни человека от
новорожденности до пубертатного возраста, суммированы в табл. 3.
48
Таблиц.3
Развитие ребенка от новорожденности до пубертатного периода
Возраст
Новорожденный
До 2-х
Мес.
физическое
развитие
Подвижность
ограничена,
много
оформленных
рефлексов
(например,
сосание,
хватание и др.)
Сенсорное
развитие
Определяет
источник звука,
поворачивает
глаза или голову в
его сторону
Лежа на животе Фокусирует,
поднимает
координирует
подбородок
взгляд, реагирует
на картинку со
схематическим
изображением
человеческого
лица; громкие
звуки неприятны
Развитие ЦНС
Развитие речи
Быстро учится
Единственный
поворачивать
издаваемый
голову в сторону звук — плач
источника
звука
передкормлением
Забывает
о
наличии объекта
через 15 секунд
после его
удаления из
поля зрения
Коммуникации
Эмоции
Дети делятся
на активных,
среднеподвижных
и тихих по
реакции на нового
человека
Еще не дифференцированы;
дети находятся
в
бодрствующем
состоянии или спят
Период
Начинает
улымаксимального
баться своей
плача;
матери с 4—6
присутствуют в нед; отчет-ливо
основном
связывает плач
открытый а и с социальным
другие
окружением
гласные звуки
Дифференцированы на
положительные
и отрицательные
Сознание
До 6—7 мес. не
имеют отношений
или
убеждений
49
2—4 мес.
Поднимает
голову, лежа на
животе;
поворачивает
ее к источнику
звука
Появляется
узнавание
предметов,
оценка трех
мерности
пространства
Отличает мать
среди остальных,
но не
понимает, что
она только
одна;
происходящее вокруг
радует его
Начинается
звукопроизводств
о (гуление);
реагирует на
человеческий
голос и улыбку,
обращенные
к нему, иногда
смеется
Играет
с
различными
предметами,
например, с
погремушкой,
если ее дать
ему в руки:
начинает
дифференцировать
свое отношение к
окружающим
Четко проявляются
признаки
положительных
и
отрицательных
эмоций во время
гуления— улыбка
4—6 мес.
Протягивает
руки
для
контакта
с
предметом
и
схватывает его,
используя
все
пальцы, кроме
большого
Тянет предметы
в рот, изучая их;
улыбается в ответ
на движущуюся
картинку
с
изображением
лица человека
Переживает
стресс при виде
картинки, на
которой три
раза изображена
его мать
В гулении хорошо
различимы
гласные звуки,
Появляются
также и согласные
К концу периода
действительно
хорошо
различает
взрослых
Положительные
ответы
на
присутствие людей
становятся
выборочными;
появляются
отдельные эмоции
—страх,
злость,
признаки
самоудовлетворени
я
6—8 мес.
Короткое время
может
сидеть
без поддержки и
стоять с поддержкой, хватает
предметы,
пользуясь
указательным
и большим
пальцами
Фокусирует
внимание
на
выражении лица,
а не на общих
чертах
лица
человека
Понимает, что
пропавший из
поля зрения
предмет
продолжает
существовать,
даже если его не
видно
50
8—10 мес.
Ползает и пыта- Развивается
ется
стоять ощущение
самостоятельно, глубины
сам
держит
бутылочку при
кормлении
Совершенствуется понятие о
«постоянстве
существования
предмета»;
ищет пропавший
предмет
Часто старается
повторить
слышимые
звуки, но не
всегда
это
получается
правильно
Предпочитает
играть с другими
людьми, а не
один; начинает
подражать
другим
в
движениях
Проявляет
признаки
отчуждения,
когда его ругают за
плохое поведение
Коммуникации
Боязливо относится
к
незнакомым
людям, которые
ведут
себя
слишком
навязчиво,
улыбается своему
отражению
в
зеркале
Эмоции
Возраст
Физическое
развитие
Сенсорное
развитие
Развитие ЦНС
Развитие речи
10-12
мес.
Может ходить
с поддержкой,
перестает
тянуть все
предметы в рот
Перестает
расстраиваться
при внезапном,
неожиданном
исчезновении
объекта
Вместе с первыми
словами
начинает
создавать
и
использовать
слова,
обозначающие предметы
и явления
Первыми словами
часто
являются
существительные,
имеющие
обобщающее
значение
(напр., «киса»
может обозначать
множество
четвероногих
животных)
В присутствии
матери могут
сильно снижаться
возбудимость,
внимание и способность
реагировать
на посторонние
стимулы
У мальчиков и
девочек возникает
различие в
способе
самоутверждения,
появляется
готовность
дотронуться
до
других
Понимание
родительских
команд
остается
очень
примитивным и от
носится
к
определенной
ситуации
Сознание
12-18
мес.
Самостоятельно
ходит уже
к 13 мес;
помогает
одевать себя,
ест сам,
спускается
с лестницы
Быстро
развивается
способность
использовать
предметы
назначению
18 мес.
—2 года
Бегает, но
часто падает,
поднимается
по лестнице,
держась за палец
или
перила;
мальчики
растут несколько быстрее.
чем девочки
Замечает
перестановку
предметов.
даже если не
видит их
движения
До 7 лет
развивается
способность
устанавливать
по связь между
изображением
объекта
и мыслями о
нем (абстраги
рование)
Думает, что все
видят то же, что
и он; так, например, ребенок,
закрывая
глаза, и не видя
вас, думает, что
вы его тоже не
видите
Речевой
репертуар
содержит 3—
50 слов; речь
в основном
«телеграфная»,
например:
"все-ушликухня"
Использует
два слова
вместе
(существительное
и определение),
множественное
число и другие
грамматические
формы
51
К концу периода Исчезает страх
Поведение до 6—7
возникает
перед незнакомыми лет определяется
ревность и
объектами, людьми желанием избегать
борьба
и звуками:
наказания
за
игрушки, к концу периода
и
удовлетворить
радуется отдель- ревниво
потребности
ным людям или
относится
событиям
к другим детям
Одиночные
игры
прекращаются;
более
обычны
параллельные
игры
между
детьми,
находящимися
в одной комнате
К концу периода
появляется
боязнь темноты и
воображаемых
существ;
более
чувствительны
к
насмешкам
Детская
самооценка
морального
кодекса
родителей состоит
только из простых
категорий:
хорошо —плохо
52
2—3 года
3—5 лет
5—7 лет
Ночные мочеиспускания
становятся
редкими,
контроль
над
мышцами сфинктера позволяет
Приучить ребенка к туалету; совершенствуются
навыки
самостоятельног
о питания
Девочки начинают опережать
мальчиков
в развитии
скелета; мозг
составляет 3/4
веса мозга
взрослого
человека
Возрастает
способность
классифицировать
разнообразные
объекты
по
одному или
нескольким
общим
признакам
Объединяет 3—
4 слова, начинает
пользоваться
временами
глаголов, следить
за
порядком слов
в предложении
Делает попытки
помогать
в
домашних делах;
возрастает
взаимодействие
между
играющими
детьми
Мальчики больше
стремятся
физически
самоутвердиться, чем
девочки; и те, и
другие пытаются
получить большую
независимость
Появляется
комплекс
реакций вины,
но он все еще
остается
ситуативным
Понимает, что
объект может
частично из
меняться, но
не полностью,
(например, водалед), но
редко понимает,
почему это
происходит
На поведение
начинают
влиять
сверстники, но
идентификация
себя с родителем
того же пола
сильнее
Увеличивается
Проявляют чувство
удовлетворение от вины
и
сасамостоятельно
моконтроля
решенной
проблемы;
познается
чувствительность к
мнениям и отношениям других людей
К 6 годам вес
мозга достигает
90% мозга
взрослого человека:
нервные
пути в основном
сформированы
Пользуется
понятиями и правилами, но редко
и в зависимости
от ситуации
Предложения
становятся
длиннее
и сложнее,
совершенствуется
правильность
речи,
используется
активный
и пассивный
залог
Поправляются
неправильные
окончания слов
во
множественном
числе
(кино),
увеличивается
и
усложняется
словарный запас,
который теперь
связан со школой
Общается со
сверстниками
больше, чем
с
взрослыми;
ролевые
игры
дают различный
социальный
опыт
Дети
активно
вовлечены
в изучение
своего облика
Представления
детей
о
«правильности»
меняется: больше
уважения,
чем
страха,
перед
правилами
и
законами
7- 11 лет
Увеличиваются
сила и скорость
мышечных
сокращений,
улучшается
координация
движений,
ловкость
11-13 лет
Девочки
начинают
быстро расти и к
концу периода
опережают
мальчиков
в
среднем
на 2.5 года;
у девочек
Способен
к обобщению
и видению отдельных частей в
целом,
отбирает
предметы в соответствии с их
размером,
весом и т.д.
Способны
обдумывать
предмет или
события,
подбирая в уме
множество
решений;
используют
абстрактные
правила
для
решения задач на
мышление
К концу периода
практически
овладевает всеми
сложными
грамматическими
формами
Социальные
взаимодействия
сильнее
между
детьми
одного
пола; с детьми
противоположног
о пола они
минимальны
Эмоции
меньше
проявляются
в
физическом плане,
а больше
в
вербальных
коммуникациях со
сверстниками
53
Ребенок совершает
поступки, ориентируясь
на
то,
чтобы
либо
заслужить
поощрение, либо
не
нарушить
законы
Словарный
запас обогащается
техническими и
специальными
терминами;
увеличивается
набор
слов,
описывающих
явление
Общие интересы,
чувства и
планы связаны
со сверстниками
соответствующей
половой
принадлежности
Переходный
период —
отдаление
от
родителей;
возникают половые
чувства
При
совершении
поступков
руководствуется
универсальными
этическими
принципами
54
Юношеский период представляет собой переход к следующей за ним зрелости,
которая характеризуется стабильным состоянием органов и систем, готовностью
организма к деторождению, выращиванию и воспитанию детей. Пожилой и старческий,
возрасты характеризуются обратным морфофункциональным развитием человека —
инволюцией. Угасание и нарушения функций тоже происходят не гетерохронно и зависят
от активности человека.
1.9.1. Школьная зрелость
Под школьной зрелостью понимают особую степень морфофункционального
развития детей, которая способна обеспечить комплексное приспособление его организма
без ущерба для здоровья к систематическим учебным занятиям. О школьной зрелости
судят по антропометрическим показателям, функциональному состоянию различных
органов и систем организма (частота сердечных сокращений, кровяное давление, уровень
обмена веществ и др.). по уровню умственной работоспособности, развитию речи,
моторики, произвольного внимания и т. д. Одним из наиболее часто используемых тестов
на школьную зрелость является тест Керна в модификации Ирасека. Он заключается в
том, что детям предлагают выполнить 3 задания, нарисовать человека, скопировать фразу
из трех коротких слов и срисовать 10 точек расположенных в форме пятиугольника. За
каждое задание выставляется оценка. Наивысшей оценкой считается 1. наихудшей — 5.
Сумма оценок за все 3 задания дает общий балл. У зрелых детей общая оценка составляет
3—5 баллов, у среднезрелых — 5—9 баллов, у незрелых — 10 и более.
Использование данного теста позволяет оценить уровень психического развития
ребенка, степень развития координации движений, мышления, способность к
целенаправленному действию. Показано, что определяемая по этому тесту степень
школьной зрелости хорошо коррелирует со степенью зрелости по соматическим
показателям, т.е. по показателям деятельности различных органов и систем организма.
Согласно данным, полученным при исследовании с помощью теста Ирасека, можно выделить три группы детей: зрелые, среднезрелые и незрелые. В возрасте 5 лет 90% детей
относится к незрелым. В 6лет—51%,в 6,5лет—32%,в 7лет — 13%. в 8 лет — 2%. В
возрасте 5.5— 6.5 года большее количество незрелых детей отмечалось среди мальчиков,
в 7 лет их было поровну среди мальчиков и девочек. Незрелые дети менее способны
адаптироваться к новым для них школьным условиям: у них отмечаются более низкая
умственная работоспособность, большая утомляемость, более длительный период
адаптации к учебной деятельности. Это требует особого внимания при обследовании
детей за год до поступления в школу.
Еще одним способом определения физической готовности ребенка к школьным
нагрузкам является филиппинский тест; при вертикальном положении головы ребенка его
правая рука кладется поперек середины темени. Рука должна прилегать к голове, а пальцы
кисти надо вытянуть к мочке уха. Если при этом кончики пальцев дотягиваются до края
уха, тест считается положительным: организм ребенка готов к началу обучения в школе,
По результатам обследования необходимо проводить беседы с родителями,
информировать их о необходимости улучшения быта детей и организации правильного
воспитания, так как причиной школьной незрелости, наряду с патологией беременности и
родов могут быть такие факторы, как низкий культурный уровень родителей, плохие бытовые условия и т.д.
Изучение развития детей показало, что раннее начало учебы в школе не сказывается
отрицательно на формировании психических и физических функций развивающегося
организма, У 6- и 7-летних детей за первый год обучения прибавки веса и длины тела, а
также окружности Грудной клетки были одинаковыми. Показано, что когда часть
времени дети находятся в состоянии двигательной активности, такие функциональные
физиометрические показатели, как сила мышц и жизненная емкость легких,
увеличиваются у детей с 6 до 7 лет в большей степени, чем у детей, остающихся в этом
55
возрасте в детском саду. Не было существенной разницы у 6-летних школьников по сравнению с детьми этого же возраста, посещающими детский сад.
Для 6-летних первоклассников необходима специальная организация режима дня:
меньшая продолжительность урока, увеличение двигательной активности. дневной сон.
рациональное питание, длительное пребывание на воздухе. При несоблюдении этих
условий возможны нарушения в развитии детей, особенно у детей с уже имеющейся задержкой в развитии. В то же время правильная организация процесса обучения детей в
школе с 6 лет способствует их развитию и более быстрому переходу из категории
незрелых в среднезрелые и зрелые.
1.9.2. Адаптация к школе
Нормальные рост и развитие ребенка в школьном возрасте во многом определяются
факторами внешней среды. Для ребенка 6— 17 лет средой жизнедеятельности является
школа, где дети проводят до 70 % времени бодрствования.
В процессе обучения ребенка в школе можно выделить два физиологически наиболее
уязвимых (критических) периода — начало обучения (1-й класс) и период полового
созревания (11—15 лет, 5—7-й класс).
В младшем школьном возрасте изменяются базовые механизмы организации всех
физиологических и психофизиологических функций, растет напряжение адаптационных
процессов. Важнейшим фактором перехода целостного организма на другой уровень функционирования является формирование в этом возрасте регуляторных систем мозга,
восходящие влияния которых опосредуют избирательную системную организацию
интегративной функции мозга, а нисходящие регулируют деятельность всех органов и систем. Другим важным фактором, определяющим критический характер данного периода
развития, является резкая смена социальных условий — начало обучения в школе.
Изменяется вся жизнь ребенка — появляются новые контакты, новые условия жизни,
принципиально новый вид деятельности, новые требования и т.д. Напряженность этого
периода определяется, прежде всего тем, что школа с первых дней ставит перед учеником
целый ряд задач, не связанных непосредственно с предшествующим опытом, требует
максимальной мобилизации интеллектуальных, эмоциональных, физических резервов.
Высокое
функциональное
напряжение,
которое
испытывает
организм
первоклассника, определяется тем, что интеллектуальные и эмоциональные нагрузки
сопровождаются длительным статическим напряжением, связанным с сохранением
определенной позы при работе в классе. Причем статическая нагрузка для детей 6—7 лет
наиболее утомительна, так как при удержании определенной позы, например, при письме,
необходимо длительное напряжение спинных мышц, недостаточно развитых у детей этого
возраста. Сам процесс письма (особенно безотрывного) сопровождается длительным
статическим напряжением мышц руки (сгибателей и разгибателей пальцев).
Обычные виды деятельности школьника вызывают серьезное напряжение ряда
физиологических систем. Например, при чтении вслух обмен веществ возрастает на 48 %, а
ответ у доски, контрольные работы приводят к учащению пульса на 15—30 ударов в минуту, к
увеличению систолического давления на 15—30 мм рт.ст., к изменению биохимических
показателей крови и т.п.
Адаптация к школе — довольно длительный процесс, имеющий и физиологические,
и психологические аспекты.
Первый этап — ориентировочный, когда на весь комплекс новых воздействий,
связанных с началом систематического обучения, дети отвечают бурной реакцией и
значительным напряжением практически всех систем организма. Эта «физиологическая
буря» длится достаточно долго (2—3 нед).
Второй этап — неустойчивое приспособление, когда организм ищет и находит какие-то
оптимальные (или близкие к оптимальным) варианты реакций на эти воздействия. На
56
первом этапе ни о какой экономии ресурсов организма говорить не приходится: организм
тратит все, что есть, а иногда и «в долг берет»; поэтому учителю так важно помнить, какую
высокую «цену» платит организм каждого ребенка в этот период. На втором этапе эта «цена»
снижается, «буря» начинает затихать.
Третий этап — период относительно устойчивого приспособления, когда организм
находит наиболее подходящие (оптимальные) варианты реагирования на нагрузку,
требующие меньшего напряжения всех систем. Какую бы работу ни выполнял школьник,
будь то умственная работа по усвоению новых знаний, статическая нагрузка, которую
испытывает организм при вынужденной «сидячей» позе, или психологическая нагрузка
общения в большом и разнородном коллективе, организм, вернее каждая из его систем,
должен отреагировать своим напряжением, своей работой. Поэтому, чем большее
напряжение потребуется от каждой системы, тем больше ресурсов израсходует организм.
Возможности детского организма далеко не безграничны, а длительное функциональное
напряжение и связанные с ним утомление и переутомление могут привести к нарушению
здоровья.
Продолжительность всех трех фаз адаптации приблизительно 5—6 нед, т.е. этот
период продолжается до 10—15 октября, а наибольшие сложности возникают в 1—4-ю
неделю.
Чем же характеризуются первые недели обучения? Прежде всего достаточно низким
уровнем и неустойчивостью работоспособности, очень высоким уровнем напряжения
сердечно-сосудистой системы, симпатоадреналовой системы, а также низким показателем
координации (взаимодействия) различных систем организма между собой. По
интенсивности и напряженности изменений, происходящих в организме ребенка в первые
недели обучения, учебные занятия можно сравнить с влиянием на взрослый, хорошо
тренированный организм экстремальных нагрузок. Например, изучение реакции организма
первоклассников на уроках по показателям деятельности сердечно-сосудистой системы
выявило, что напряжение этой системы ребенка можно сравнить с напряжением той же
системы космонавта в состоянии невесомости. Этот пример убедительно показывает,
насколько труден для ребенка процесс физиологической адаптации к школе. Между тем ни
учителя, ни родители часто не осознают всей сложности этого процесса, а это незнание и
форсирование нагрузки еще больше усложняют и без того столь непростой период.
Несоответствие требований и возможностей ребенка ведет к неблагоприятным изменениям
функционального состояния центральной нервной системы, к резкому снижению учебной
активности и работоспособности. У значительной части школьников в конце учебных,
занятий отмечается резко выраженное утомление.
Только на 5—6-й неделе обучения постепенно повышаются и становятся более
устойчивыми показатели работоспособности, снижается напряжение основных
жизнеобеспечивающих систем организма (центральной нервной, сердечно-сосудистой,
симпатоадреналовой), т.е. наступает относительно устойчивое приспособление ко всему
комплексу нагрузок, связанных с обучением. Однако по некоторым показателям эта фаза
(относительно устойчивого приспособления) затягивается до 9 нед., т. е. длится более 2 мес.
И хотя считается, что период острой физиологической адаптации организма к учебной
нагрузке заканчивается на 5—6-й неделе обучения, весь первый год учебы (если сравнить
его со следующими периодами обучения) можно считать периодом неустойчивой и
напряженной регуляции всех систем организма ребенка.
Об этом свидетельствует нестабильность функциональной организации мозга в течение
1-го года обучения, особенно значительная к концу 2-й четверти. ЗЭГ учеников 1-го класса
в декабре характеризуется снижением частоты альфа-ритма, увеличением медленных
колебаний
Успешность процесса адаптации во многом определяется состоянием здоровья
ребенка. В зависимости от состояния здоровья адаптация к школе, к изменившимся
57
условиям жизни может протекать по-разному. Выделяются группы детей с легкой
адаптацией, адаптацией средней тяжести и тяжелой.
При легкой адаптации напряженность функциональных систем организма ребенка
снижается в течение 1-й четверти. При адаптации средней тяжести нарушения
самочувствия и здоровья более выражены и могут наблюдаться в течение первого полугодия. У части детей адаптация к школе проходит тяжело. Уже к концу 1-й четверти у них
отмечаются нарушения психического здоровья, которые проявляются в виде различных
страхов, нарушений сна, аппетита, чрезмерной возбудимости, или, наоборот, вялости,
заторможенности. Возможны жалобы на усталость, головные боли, обострение
хронических заболеваний и т.п. Значительные нарушения в состоянии здоровья нарастают
от начала к концу учебного года.
Напряжение всех функциональных систем организма ребенка, связанное с
изменением привычного образа жизни, в наибольшей степени проявляется в течение
первых 2 мес. обучения. Почти у всех детей в начале школьных занятий наблюдаются
двигательное возбуждение или заторможенность, жалобы на головные боли, плохой сон,
снижение аппетита. Эти отрицательные реакции бывают тем более выражены, чем резче
переход от одного периода жизни к другому, чем меньше готов к этому организм
вчерашнего дошкольника. Большое значение имеют такие факторы, как особенности
жизни ребенка в-семье (насколько резко отличается привычный для него домашний
режим от школьного). Безусловно, лети, посещавшие детский сад, значительно легче
адаптируются к школе, чем «домашние», непривычные к длительному пребыванию в
детском коллективе и режиму дошкольного учреждения. Одним из основных критериев,
характеризующих успешность адаптации к систематическому обучению, являются состояние здоровья ребенка и изменения его показателей под влиянием учебной нагрузки.
Легкую адаптацию и в определенной степени адаптацию средней тяжести можно, повидимому, считать закономерной реакцией организма детей на изменившиеся условия
жизни. Тяжелое же протекание адаптации свидетельствует о непосильности учебных
нагрузок и режима обучения для организма первоклассника. В свою очередь, выраженность
и длительность самого процесса адаптации зависят от состояния здоровья ребенка к началу
систематического обучения.
Легче переносят период поступления в школу и лучше справляются с умственной и
физической нагрузкой здоровые дети, с нормальным функционированием всех систем
организма и гармоничным физическим развитием. Критериями благополучной адаптации
детей к школе могут служить улучшение динамики работоспособности на протяжении
первых месяцев обучения, отсутствие выраженных неблагоприятных изменений
показателей состояния здоровья и хорошее усвоение программного материала.
У каких детей труднее всего протекает адаптация? Тяжелее всех адаптируются дети,
родившиеся при патологии беременности и родов, дети, перенесшие черепно-мозговые
травмы, часто болеющие, страдающие различными хроническими заболеваниями и
особенно имеющие расстройства нервно-психической сферы.
Общая ослабленность ребенка, любое заболевание, как острое, так и хроническое,
задержка функционального созревания, негативно влияя на состояние центральной нервной
системы, служат причиной более тяжелого протекания адаптации и обусловливают
снижение работоспособности, высокую утомляемость, ухудшение здоровья и снижение
успешности обучения.
Одна из основных задач, которые ставит перед ребенком школа, — это необходимость
усвоения им определенной суммы знаний, умений и навыков. И несмотря на то что общая
готовность учиться (желание учиться) практически одинакова у всех детей, реальная
готовность к обучению очень различна. Поэтому у ребенка с недостаточным уровнем
интеллектуального развития, с плохой памятью, с низким развитием произвольного
внимания, воли и других качеств, необходимых при обучении, будут самые большие
58
трудности в процессе адаптации. Сложность в том, что начало обучения меняет основной
вид деятельности ребенка-дошкольника (им является игра), но и новый вид деятельности —
учебная деятельность — возникает не сразу. Учение в школе нельзя отождествлять с
учебной деятельностью. «Дети, как известно, учатся в самых различных видах деятельности
— в игре, в труде, при занятиях спортом и т.д. Учебная же деятельность имеет свое содержание и строение, и ее необходимо отличать от других видов деятельности, выполняемых
детьми как в младшем школьном, так и в других возрастах (например, от игровой,
общественно-организационной, трудовой деятельности). Причем в младшем школьном
возрасте дети выполняют все только что перечисленные виды деятельности, но ведущей и
главной среди них является учебная. Она детерминирует возникновение основных
психологических новообразований данного возраста, определяет общее психическое
развитие младших школьников, формирование их личности в целом». Мы привели эту
цитату из работы известного отечественного психолога В.В.Давыдова потому, что именно
он показал и обосновал отличие учебы и учебной деятельности.
Начало обучения в школе позволяет ребенку занять новую жизненную позицию и
перейти к выполнению общественно значимой учебной деятельности. Но в самом начале
обучения у первоклассников еще нет потребности в теоретических знаниях, а именно эта
потребность является психологической основой формирования учебной деятельности.
На первых этапах адаптации мотивы, связанные с познаванием, учением, имеют
незначительный вес, а познавательная мотивация учения и воля еще недостаточно развиты,
они постепенно формируются в процессе самой учебной деятельности. Ценность учения
ради знания, потребность постижения нового не ради получения хорошей оценки или
избежания наказания (к сожалению, на практике чаще всего формируются именно эти
стимулы) — вот что должно быть основой учебной деятельности. «Эта потребность
возникает у ребенка в процессе реального усвоения им элементарных теоретических знаний
при совместном с учителем выполнении простейших учебных действий, направленных на
решение соответствующих учебных задач», — считает В. В.Давыдов. Он убедительно доказал,
что учебная деятельность «содержит в своем единстве много аспектов, в том числе
социальный, логический, педагогический, психологический, физиологический и др.», а
значит, и механизмы адаптации ребенка к школе столь же различны. Конечно, мы не может
разобрать все из них, поэтому более подробно рассмотрим физиологическую и
психологическую адаптацию ребенка.
Как правило, индикатором трудности процесса адаптации к школе являются
изменения в поведении детей. Это может быть чрезмерное возбуждение и даже
агрессивность, а может быть, наоборот, заторможенность, депрессия. Может возникнуть
(особенно при неблагоприятных ситуациях) и чувство страха, нежелание идти в школу. Все
изменения в поведении ребенка, как правило, отражают особенности психологической
адаптации к школе.
Основными показателями адаптации ребенка к школе являются формирование
адекватного поведения, установление контактов с учащимися, учителем, овладение
навыками учебной деятельности. Именно поэтому при проведении специальных социально-психологических исследований адаптации детей к школе изучался характер
поведения ребенка, особенности его контактов со сверстниками и взрослыми и
формирование навыков учебной деятельности.
Наблюдения за первоклассниками показали, что социально-психологическая
адаптация детей к школе может проходить по-разному.
Первая группа детей (56 %) адаптируется к школе в течение первых 2 мес. обучения,
т.е. примерно за тот же период, когда проходит и наиболее острая физиологическая
адаптация. Эти дети относительно быстро вливаются в коллектив, осваиваются в школе,
приобретают новых друзей в классе; у них почти всегда хорошее настроение, они
спокойны, доброжелательны, добросовестно и без видимого напряжения выполняют все
59
требования учителя. Иногда у них отмечаются сложности либо в контактах с детьми, либо
в отношениях с учителем, так как им еще трудно выполнять все требования правил
поведения; хочется побегать на перемене или поговорить с товарищем, не дожидаясь
звонка, и т.п. Но к концу октября эти трудности, как правило, нивелируются, отношения
нормализуются, ребенок полностью осваивается и с новым статусом ученика, и с новыми
требованиями, и с новым режимом — он становится учеником.
Вторая группа детей (30 %) имеет длительный период адаптации, период
несоответствия их поведения требованиям школы затягивается: дети не могут принять
ситуацию обучения, общения с учителем, детьми — они могут играть на уроках или выяснять отношения с товарищем, они не реагируют на замечания учителя или реагируют
слезами, обидами. Как правило, эти дети испытывают трудности и в усвоении учебной
программы. Лишь к концу первого полугодия реакции этих детей становятся адекватными
требованиям школы, учителя.
Третья группа (14 %) — дети, у которых социально-психологическая адаптация
связана со значительными трудностями; кроме того, они не усваивают учебную
программу, у них отмечаются негативные формы поведения, резко проявляются
отрицательные эмоции. Именно на таких детей чаще всего жалуются учителя, дети, родители:
они «мешают работать в классе», «третируют детей».
Необходимо обратить особое внимание на то, что за одинаковым внешним
проявлением негативных форм поведения, или, как обычно говорится, плохим поведением
ребенка, могут скрываться самые разные причины. Среди этих детей могут быть те, кто
нуждается в специальном лечении, могут быть ученики с нарушениями
психоневрологической сферы, но это могут быть и дети, не готовые к обучению, например,
выросшие в неблагоприятных семейных условиях. Постоянные неуспехи в учебе, отсутствие
контакта с учителем создают отчуждение и отрицательное отношение сверстников. Дети
становятся «отверженными». Но это рождает реакцию протеста: они «задираются» на
переменах, кричат, плохо ведут себя на уроке, стараясь хотя бы таким образом выделиться.
Если вовремя не разобраться в причинах плохого поведения, не скорректировать затруднения
адаптации, то все вместе может привести к срыву, дальнейшей задержке психического
развития и неблагоприятно отразиться на состоянии здоровья ребенка, т.е. стойкое нарушение
эмоционального состояния может перейти в нервно-психическую патологию.
Наконец, это могут быть просто «перегруженные» дети, не справляющиеся с
дополнительными нагрузками. Так или иначе плохое поведение — сигнал тревоги, повод
внимательнее посмотреть на ученика и вместе с родителями разобраться в причинах
трудностей адаптации к школе.
Какие же факторы, влияющие на успешность адаптации, мало зависят от учителя, а
какие — полностью в его руках?
Успешность и безболезненность адаптации ребенка к школе связаны в первую очередь
с его готовностью к началу систематического обучения. Организм должен быть
функционально готов (т.е. развитие отдельных органов и систем должно достичь такого
уровня, чтобы адекватно реагировать на воздействия внешней среды). В противном случае
процесс адаптации затягивается, идет с большим напряжением. И это естественно, так как
дети, функционально не готовые к обучению, имеют более низкий уровень умственной
работоспособности. У трети «неготовых» детей уже в начале года отмечается сильное
напряжение деятельности сердечно-сосудистой системы в процессе занятий, потеря массы
тела; они часто болеют и пропускают уроки, а значит, еще больше отстают от
сверстников.
Следует специально остановиться на таком факторе, влияющем на успешность
адаптации, как возраст начала систематического обучения. Не случайно продолжительность
периода адаптации у шестилеток в основном больше, чем у семилеток. У шестилетних детей
60
наблюдаются более высокое напряжение всех систем организма, более низкая и
неустойчивая работоспособность.
Год, отделяющий шестилетнего ребенка от семилетнего, очень важен для его
физического, функционального (психофизиологического) и психического развития,
поэтому многие исследователи считают, что оптимальный возраст поступления в школу
не 6 (до 1 сентября), а 6,5 лет. Именно за этот период (от 6 до 7 лет) формируются
многие важные психологические новообразования: интенсивно развиваются регуляция
поведения, ориентация на социальные нормы и требования, закладываются основы
логического мышления, формируется внутренний план действий.
Следует учитывать расхождение биологического и паспортного возраста, которое
может составлять в этом возрасте 0,5—1,5 года.
Длительность и успешность процесса адаптации к школе, дальнейшего обучения во
многом определяются состоянием здоровья детей. Легче всего адаптация к школе протекает
у здоровых детей, имеющих I группу здоровья, а тяжелее всего у детей, имеющих III
группу (хронические заболевания в компенсированном состоянии).
Есть факторы, существенно облегчающие адаптацию к школе всех детей, особенно
«неготовых» и ослабленных, факторы, которые во многом зависят от учителя и родителей.
Наиболее важный из них — рациональная организация учебных занятий и рациональный
режим дня.
Одним из главных условий, без чего невозможно сохранить здоровье детей в течение
учебного года, является соответствие режима учебных занятий, методов преподавания,
содержания и насыщенности учебных программ, условий внешней среды возрастным
функциональным возможностям первоклассников.
Обеспечение соответствия двух факторов — внутреннего морфофункционального и
внешнего
социально-педагогического
является
необходимым
условием
благоприятного преодоления этого критического периода.
1. 10. Особенности физиологии детей и подростков
Развитие организма в онтогенезе делят на внутриутробный (антенатальный) и
внеутробный (постнатальный) периоды.
Внутриутробный (антенатальный) онтогенез:
1.
Эмбриональный период (эмбрион до 2 мес).
2.Фетальный период (плод от 2 до 9 мес).
Внеутробный онтогенез включает следующие периоды созревания организма:
1. Период новорожденности (неонатальный период, от рождения до 1 мес).
2. Период грудного возраста (с 1 мес до 1 года).
3. Ясельный период (от 1 года до 3 лет).
4. Дошкольный период (от 3 до 7 лет).
5. Младший школьный период: у мальчиков от 7 до 13 лет. У девочек от 7 до 11 лет.
6. Подростковый
возраст
(пубертатный
период):
у
мальчиков
13до17лет, у девочек от 11 до 15 лет.
1.10.1. Акселерация и ретардация роста и развития детей и подростков
Массовые обследования физического развития детей различного возраста показали,
что в XX в. наблюдалось ускорение (акселерация) роста и развития многих систем
организма детей и подростков. Однако кроме акселерации лат. acceleratio - ускорение)
существует и ретардация (от лат. retardatio - замедление, задержка).
Под термином «рост» понимают увеличение длины, объема массы тела детей и
подростков, связанное с увеличением числа клеток и количества составляющих их
органических молекул, т. е. количественные изменения.
61
Под развитием, понимают качественные изменения в детском организме,
заключающиеся в усложнении его организации, т. е. в усложнении строения и функций
всех тканей и органов, усложнении их взаимоотношений и процессов их регуляции
(созревание организма).
Рост и развитие ребенка, т. е. количественные и качественные изменения, тесно
взаимосвязаны и обусловливают друг друга. Постепенные количественные изменения,
происходящие в процессе роста организма, приводят к появлению у ребенка новых
качественных особенностей. Термин «акселерация» употребляется в основном в двух
значениях: акселерация эпохальная и внутригрупповая.
Эпохальная акселерация обозначает ускорение физического развития современных
детей и подростков в сравнении с предшествующими поколениями. Длина тела
новорожденных за 60-80 лет XX в. увеличилась на 2-2,5 см, а их масса на 0,5 кг. Длина
тела у пятнадцатилетних увеличилась на 6-10 см, а масса на 3-10 кг (в сравнении с
подростками начала XX в.). Значительно быстрее происходили развитие и рост некоторых
отделов скелета и эндокринной системы, обеспечивающей и более ранее половое
созревание (на два года раньше, чем это было в начале XX в.). Сократилась
продолжительность роста: в конце XX в. рост девушек и юношей в среднем заканчивался
в 16-19 лет, а в начале XX в. люди достигали максимального роста к 25-26 годам.
Существуют убедительные доказательства акселерации роста и развития сердечнососудистой, дыхательной и двигательной систем детей и подростков, что, возможно,
привело к «омоложению» спортивных рекордов.
Под внутригрупповой акселерацией понимают ускорение роста и развития
отдельных детей и подростков в определенных возрастных группах. В среднем такие дети
составляют 15-20% от общего числа детей данного возраста. Для них характерны более
высокий рост, большая мышечная сила, большие возможности дыхательной системы. У
них значительно быстрее происходит половое созревание, раньше заканчивается рост в
длину (обычно к 15-17 годам) и несколько быстрее, как полагают большинство
ученых,осуществляется психическое развитие.
Явление ретардации роста и развития детей и подростков интересует ученых
главным образом в связи с решением проблемы школьной зрелости. Число
ретардированных детей внутри возрастных групп также достигает 13-20%, и это особенно
важно учитывать при поступлении детей в школу и определении физических нагрузок.
Определение степени школьной зрелости поступающих в школу детей поможет
своевременно организовать специальные группы для детей с замедленным физическим
развитием, успешное обучение которых возможно только при наличии адекватной
учебно-воспитательной работы. В некоторых случаях для предупреждения нарушений
здоровья ретардированных детей целесообразна даже временная отсрочка их поступления
в школу.
Биологические механизмы ретардации роста и развития детей и подростков мало
изучены. Важное значение имеют и эндогенные, и экзогенные факторы. К первым
относятся различные наследственные, врожденные и приобретенные в постнатальном
онтогенезе органические нарушения, ко вторым - различные факторы социального
характера.
Столь пристальное внимание к проблеме акселерации объясняется просто — ее
решение имеет большое практическое значение. Более ранние рост и развитие детей и
подростков требуют пересмотра методов обучения, изменения форм полового, физического и эстетического воспитания молодежи, пересмотра возрастных возможностей
человека, планирования занятий физкультурой и спортом.
К сожалению, явление акселерации не всегда положительным образом сказывается
на функциональных возможностях детского организма. Есть доказательства, что у
акселированных детей рост и развитие сердца отстают от роста тела. В результате
62
нарушается его нормальная деятельность, создаются предпосылки для развития сердечнососудистых заболеваний (Р. А. Калюжная, 1973).
Биологические механизмы акселерации пока не выяснены. Можно полагать, что
причины акселерации физического развития различны и наиболее существенными
являются следующие.
1. Эффект гетерозиса, связанного с широкой миграцией современного населения и
увеличения
количества
смешанных
браков.
При
этом
потомство
первого
поколения
обладает
временным
пре
имуществом в физическом развитии.
2. Урбанизация населения (увеличение городского населения) и стимулирующее
влияние условий городской жизни на темпы физического развития.
3. Умеренное ухудшение экологической обстановки (увеличение промышленной
радиации, накопление продуктов выхлопных газов и труб промышленных предприятий,
запыление и др.).
Следует отметить, что если бы изменения темпов роста и размеров тела сохраняли
постоянную направленность, то даже низкий прирост показателей при переходе от одного
поколения к другому вызвал бы увеличение тела современного человека до гигантских
размеров.
Следовательно, акселерация — лишь звено в истории преобразования вида Homo
sapiens,а не основной фактор этого процесса..
Акселерация приходит на смену ретардации (воспринимается как таковая по
контрасту с последней) и сменяется ретардацией (возвращением к исходному уровню).
Скорее всего, средняя длина тела у сопоставляемых групп населения изменяется во
времени по синусоиде, когда периоды подъема и спада признака сменяют друг друга.
Однако протяженность этих циклов неодинакова, а недостаточность точек отсчета
приводит к односторонности оценок, выявив лишь одну из существующих тенденций (Н.
А. Агаджанян, Б. А. Никитюк, И. Н. Полунин).
1.11. 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. Арщавский 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 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, н 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.
63
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 | приспособительною 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 гетерохромное созревание, поэтапное
включение и смена функциональных систем характерны и для других этапов индивидуального развития.
Глава 2. НЕРВНАЯ СИСТЕМА: ЗНАЧЕНИЕ И СТРУКТУРНОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
Функционирование организма как единого целого, взаимодействие отдельных его
частей, сохранение постоянства внутренней среды (гомеостаза) осуществляются двумя
регуляторными системами: нервной и гуморальной.
Значение нервной системы. Основными функциями нервной системы
являются: 1) быстрая и точная передача информации о состоянии внешней и
внутренней среды организма; 2) анализ и интеграция всей информации; 3) организация
адаптивного реагирования на внешние сигналы; 4) регуляция и координация
деятельности всех органов и систем в соответствии с конкретными условиями
деятельности и изменяющимися факторами внешней внутренней среды организма. С
деятельностью высших отделов нервной системы связано осуществление психических
процессов и организация целенаправленного поведения.
Нервная система, являясь единой и высоко интегрированной, на основе
структурных и функциональных особенностей, подразделяется на две основные части —
центральную и периферическую.
Центральная нервная системе включает головной и спинной мозг, где
расположены скопления нервных клеток — нервные центры, осуществляющие прием и
анализ информации, ее интеграцию, регуляцию целостной деятельности организма,
организацию адаптивного реагирования на внешние и внутренние воздействия.
Периферическая нервная система состоит из нервных волокон, расположенных
вне центральной нервной системы, Одни из них — афферентные (чувствительные)
волокна — передают сигналы от рецепторов, находящихся в разных частях тела в
центральную нервную систему, другие — эффекторные (двигательные) волокна- из
центральной нервной системы на периферию.
Нейрон — основная структурно-функциональная единица нервной системы.
Нейроны — высокоспециализированные клетки, приспособленные для приема,
кодирования, обработки, интеграции,
хранения и передачи информации. Нейрон состоит из тела и отростков двух типов:
коротких ветвящихся дендритов и длинного отростка — аксона.
Тело клетки имеет диаметр от 5 до 150 микрон. Оно является биосинтетическим
центром нейрона, где происходят сложные метаболические процессы. Тело содержит
ядро и цитоплазму, в которой расположено множество органелл, участвующих в синтезе
клеточных белков (протеинов).
64
Аксон. От тела клетки отходит длинный нитевидный отросток аксон, выполняющий
функцию передачи информации. Аксон покрыт особой миелиновой оболочкой, создающей
оптимальные условия для проведения сигналов. Конец аксона сильно ветвится, его
конечные веточки образуют контакты со множеством других меток (нервных, мышечных и
др.). Скопления аксонов образуют нервное волокно.
Дендриты — сильно ветвящиеся отростки, которые во множестве т ходят от тела
клетки. От одного нейрона может отходить до 1000 дендритов. Тело и дендриты покрыты
единой оболочкой и образуют воспринимающую (рецептивную) поверхность клетки. На
ней расположена большая часть контактов от других нервных меток — синапсов. Клеточная
оболочка — мембрана — является хорошим электрическим изолятором. По обе стороны
мембраны существует электрическая разность потенциалов — мембранный потенциал,
уровень которого изменяется при активации синаптических контактов.
Синапс имеет сложное строение. Он образован двумя мембранами:
пресинаптической и постсинаптической. Пресинаптическая мембрана находится на
окончании аксона, передающего сигнал; постсинаптическая — на теле или дендритах, к
которым сигнал передается. В синапсах при поступлении сигнала из синаптических
пузырьков выделяются химические вещества двух типов — возбудительные
(ацетилхолин, адреналин, норадреналин) и тормозящие (серотонин, гаммааминомасляная кислота). Эти вещества - медиаторы, действуя на постсинаптическую
мембрану, изменяют ее свойства в области контактов. При выделе НИИ возбуждающих
медиаторов в области контакта возникает возбудительный постсинаптический потенциал
(ВПСП), при действии тормозящих медиаторов — соответственно тормозящий постсинаптический потенциал (ТПСП). Их суммация приводит к изменению
внутриклеточного потенциала в сторону деполяризации или гиперполяризации. При
деполяризации клетка генерирует импульсы, передающиеся по аксону к другим клеткам или
работающему органу. При гиперполяризации нейрон переходит в тормозное состояние и не
генерирует импульсную активность. Множественность и разнообразие синапсов
обеспечивает возможность широких межнейрональных связей и участие одного и того же
нейрона в разных функциональных объединениях.
Классификация нейронов. Имея принципиально общее строение, нейроны сильно
различаются размерами, формой, числом, ветвлением и расположением дендритов, длиной и
разветвленностью аксона, что свидетельствует об их высокой специализации. Выделяются
следующие два основных типа нейронов.
Пирамидные клетки — крупные нейроны разного размера («коллекторы»), на которых
сходятся (конвергируют) импульсы от разных источников.
Дендриты пирамидных нейронов пространственно организованы. Один отросток —
апикальный дендрит — выходит из вершины пирамиды, ориентирован вертикально и имеет
конечные горизонтальные разветвления. Другие — базальные дендриты — разветвляются у
основания пирамиды. Дендриты густо усеяны специальными выростами - шипиками,
которые повышают эффективность синаптической передачи. По аксонам пирамидных
нейронов импульсация передается другим отделам ЦНС. Пирамидные нейроны по своей
функции подразделяются на два типа: афферентные и эфферентные. Афферентные
передают и принимают сигнал из сенсорных рецепторов, мышц, внутренних органов в
центральную нервную систему. Нервные клетки, передающие сигналы из центральной
нервной системы на периферию, называются эфферентными.
Вставочные клетки или интернейроны. Они меньше по размерам, разнообразны по
пространственному расположению отростков (веретенообразные, звездчатые, корзинчатые).
Общим для них является широкая разветвленность дендритов и короткий аксоне разной
степенью ветвления. Интернейроны обеспечивают взаимодействие различных клеток и
поэтому иногда называются ассоциативными.
65
Представленность разных типов нейронов и характер их взаимосвязи существенно
различаются в разных структурах мозга.
Возрастные изменения структуры нейрона и нервного волокна. На ранних
стадиях эмбрионального развития нейрон, как правило, состоит из тела, имеющего два
недифференцированных и неветвящихся отростка. Тело содержит крупное ядро, окруженное
небольшим слоем цитоплазмы. Процесс созревания нейронов характеризуется быстрым
увеличением цитоплазмы, увеличением в ней числа рибосом и формированием аппарата
Гольджи, интенсивным ростом аксонов и дендритов. Различные типы нервных клеток
созревают в онтогенезе гетерохронно. Наиболее рано (в эмбриональном периоде) созревают
крупные афферентные и эфферентные нейроны. Созревание мелких клеток (и нейронов)
происходит после рождения (в постнаталъном онтогенезе) под влиянием средовых
факторов, что создает предпосылки для пластических перестроек в центральной нервной
системе.
Отдельные части нейрона тоже созревают неравномерно. Наиболее поздно формируется
дендритный шипиковый аппарат, развитие которого к постнатальном периоде в
значительной обеспечивается притоком внешней информации.
Покрывающая аксоны миелиновая оболочка интенсивно растет в постнатальном
периоде, ее рост ведет к повышению скорости проведения импульса по нервному волокну.
Миелинизация проходит в таком порядке: сначала — периферические нервы, затем
волокна спинного мозга, стволовая часть головного мозга, мозжечок и позже — волокна
больших полушарий головного мозга. Двигательные нервные волокна покрываются
миелиновой оболочкой уже к моменту рождения, чувствительные (например, зрительные)
волокна — в течение первых месяцев постнатальной жизни ребенка.
2.1. Спинной мозг
Спинной мозг представляет собой длинный тяж. Он заполняет полость позвоночного
канала и имеет сегментарное строение соответствующее строению позвоночника.
В центре спинного мозга расположено серое вещество — скопление нервных клеток,
окруженное белым веществом, образованным нервными волокнами. В спинном мозге находятся
рефлекторные центры мышц туловища, конечностей и шеи. С их участием осуществляются
сухожильные рефлексы в виде резкого сокращения мышц (коленный, ахиллов рефлексы),
рефлексы растяжения, сгибательные рефлексы, рефлексы, направленные на поддержание
определенной позы. Рефлексы мочеиспускания и дефекации, рефлекторного набухания
полового члена и извержении семени у мужчин (эрекция и эякуляция) также связаны с
функцией спинного мозга.
Спинной мозг осуществляет и проводниковую функцию. Нервные волокна,
составляющие основную массу белого вещества, образуют проводящие пути спинного мозга.
По этим путям устанавливается связь между различными частями ЦНС и проходят
импульсы восходящем и нисходящем направлениях. По этим путям поступает информация
в вышележащие отделы мозга, от которых отходят импульсы, изменяющие деятельность
скелетной мускулатуры и внутренних органов.
Деятельность спинного мозга у человека в значительной степени подчинена
координирующим влияниям вышележащих отделов ЦНС.
Обеспечивая осуществление жизненно важных функций, спинной мозг
развивается раньше, чем другие отделы нервной системы. Когда у эмбриона головной
мозг находится на стадии мозговых пузырей, спинной мозг достигает уже
значительных размеров. На ранних стадиях развития плода спинной мозг заполняет
всю полость позвоночного канала. Затем позвоночный столб обгоняет в росте спинной
мозг, и к моменту рождения он заканчивается на уровне третьего поясничного позвонка.
У новорожденных длина спинного мозга 14—16 см, к 10 годам она удваивается. В
толщину спинной мозг растет медленно. На поперечном срезе спинного мозга детей
66
раннего возраста отмечает преобладание передних рогов над задними. Увеличение
размеров нервных клеток спинного мозга наблюдается у детей в школьные годы.
2.2. Головной мозг
Головной мозг состоит из трех основных отделов — заднего, среднего и переднего мозга,
объединенных двусторонними связями.
Задний мозг является непосредственным продолжением спинного мозга. Он включает
продолговатый мозг, мост и мозжечок. Продолговатый мозг играет значительную роль в
осуществлении жизненно важных функций. В нем расположены скопления нервных клеток
— центры регуляции дыхания, сердечно-сосудистой системы и деятельности внутренних
органов.
На уровне моста находятся ядра черепно-мозговых нервов. Через него проходят
нервные пути, соединяющие вымелем отделы с продолговатым и спинным мозгом.
Позади моста расположен мозжечок, с функцией которого в основном связывают
координацию движений, поддержание позы и равновесия. Усиленный рост мозжечка
отмечается на первом году жизни ребенка, что определяется формированием в течение
этого периода дифференцированных и координированных движений. В дальнейшем темпы
его развития снижаются. К 15 годами мозжечок достигает размеров взрослого.
Средний мозг (мезенцефалон) включает ножки мозга, четверохолмие и ряд скоплений
нервных клеток (ядер). В области четверохолмия расположены первичные центры зрения и
слуха, осуществляющие локализацию источника внешнего стимула. Эти центры находятся
под контролем вышележащих отделов мозга. Они играют важнейшую роль в раннем
онтогенезе, обеспечивая первичные формы сенсорного внимания. Ядра (черная
субстанция и красное ядро) играют важную роль в координации движений и регуляции
мышечного тонуса.
В среднем мозге расположена так называемая сетчатая, или ретикулярная, формация. В
ее состав входят переключательные клетки, аккумулирующие информацию от афферентных
путей. Восходящие пути от клеток ретикулярной формации идут во все отделы коры
больших полушарий, оказывая тонические активирующее влияния. Это так называемая
неспецифическая активирующая система мозга, которой принадлежит важная роль в
регуляции уровня бодрствования, организации непроизвольного внимания и
поведенческих реакций.
Передний мозг состоит из промежуточного мозга (диэнцефалона) и больших
полушарий.
Промежуточный мозг включает две важнейшие структуры: таламус (зрительный
бугор) и гипоталамус (подбугровая область). Гипоталамус играет важнейшую роль в
регуляции вегетативной нервной системы. Вегетативные эффекты гипоталамуса,
разных его отделов имеют неодинаковые направленность и биологическое значение.
При функционировании задних отделов возникают эффекты симпатического типа, при
функционировании передних отделов — эффекты парасимпатического типа. Восходящие
влияния этих отделов также разнонаправлены: задние оказывают возбуждающее влияние
на кору больших полушарий, передние - тормозящее. Связь гипоталамуса с одной из
важнейших желез внутренней секреции — гипофизом — обеспечивает нервную регуляцию
эндокринной функции.
В клетках ядер переднего гипоталамуса вырабатывается нейро-секрет, который по
волокнам гипоталамо-гипофизарного пути транспортируется в нейрогипофиз. Этому
способствуют и обильное кровоснабжение, и наличие сосудистых связей гипоталамуса и
гипофиза.
Гипоталамус принимает участие в регуляции температуры тела, водного обмена, обмена
углеводов. Ядра гипоталамуса участвуют во многих сложных поведенческих реакциях
(половые, пищевые, агрессивно-оборонительные). Гипоталамус играет важную роль в
формировании основных биологических мотиваций (голод, жажда, половое влечение), а
67
также положительных и отрицательных эмоций. Многообразие функций гипоталамуса дает
основание расценивать его как высший подкорковый центр регуляции жизненно важных
процессов, их интеграции в сложные системы, обеспечивающие целесообразное
приспособительное поведение.
Диференцировка ядер гипоталамуса к моменту рождения не завершена и протекает
в онтогенезе неравномерно. Развитие ядер гипоталамуса заканчивается в период полового
созревания.
Таламус составляет значительную часть промежуточного мозга. Это многоядерное
образование, связанное двусторонними связями с корой больших полушарий. В его состав
входят три группы ядер. Релейные ядра передают зрительную, слуховую, кожно-мышечносуставную информацию в соответствующие проекционные области коры больших
полушарий. Ассоциативные ядра связаны с деятельностью ассоциативных отделов коры
больших полушарий.
Неспецифические ядра (продолжение ретикулярной формации среднего мозга)
оказывают активизирующее влияние на кору больших полушарий.
Центростремительные импульсы от всех рецепторов организма (за исключением
обонятельных), прежде чем достигнут коры головного мозга, поступают в ядра таламуса.
Здесь поступившая информация перерабатывается, получает эмоциональную окраску и
направляется в кору больших полушарий.
К моменту рождения большая часть ядер зрительных бугров хорошо развита. После
рождения размеры зрительных бугров увеличиваются за счет роста нервных клеток и
развития нервных волокон.
Онтогенетическая направленность развития структур промежуточного мозга состоит в
увеличении их взаимосвязей с другими мозговыми образованиями, что создает условия для
совершенствования координационной деятельности его различных отделов и мозга мелом. В
развитии промежуточного мозга существенная роль принадлежит нисходящим влияниям коры
больших полушарий.
Базальные ганглии (хвостатое ядро, полосатое тело, бледный шар) играют важнейшую
роль в осуществлении двигательной функции, являясь связующим звеном между
ассоциативными и двигательными областями коры больших полушарий.
Большие полушария головного мозга у взрослого человека составляют 80 % массы
головного мозга. Они соединены пучками нервных волокон, образующих мозолистое тело. В
глубине больших полушарий расположена старая кора — гиппокамп, являющийся одной из
важнейших структур лимбической системы.
Лимбическая система, функционально объединяющая гиппокамп, гипоталамус,
некоторые ядра таламуса и области коры, является важнейшей частью регуляторного
контура (система структур, участвующих в регуляции нервных процессов в коре больших
полушарий). Лимбическая система участвует в когнитивным аффективных и мотивационных
процессах.
Основной структурой больших полушарий является новая кора
(неокортекс),
покрывающая их поверхность.
2.2.1. Кора больших полушарий
Кора больших полушарий представляет собой тонкий слой серого вещества на
поверхности полушарий. В процессе эволюции поверхность коры интенсивно
увеличивалась по размеру за счет появления борозд и извилин. Общая площадь
поверхности коры у взрослого человека достигает 2200—2600 см2. Толщина коры в различных
частях полушарий колеблется от 1,3 до 4,5 мм. В коре насчитывается от 12 до 18 .млрд.
нервных клеток. Отростки этих клеток образуют огромное количество связей, что создает
условия для обработки и хранения информации.
68
В коре каждого из полушарий выделяют четыре доли - лобную, теменную,
височную и затылочную. Каждая из этих долей содержит функционально различные
корковые области.
Проекционные сенсорные зоны, включающие первичные и вторичные корковые
поля, принимают и обрабатывают информацию определенной модальности от органов
чувств противоположной половины тела (корковые концы анализаторов по
И.П.Павлову). К их числу относятся зрительная кора, расположенная в затылочной
доле, слуховая — в височной, соматосенсорная — в теменной доле.
Моторная кора каждого полушария, занимающая задние отделы лобной доли,
осуществляет контроль и управление двигательными действиями противоположной
стороны тела.
Ассоциативные области составляют у человека основную часть поверхности коры
больших полушарий (третичные поля). Именно с этими областями связано формирование
познавательной деятельности и психических функций. Клинические наблюдения
показывают, что при поражении заднеассоциативных областей нарушаются сложные
формы ориентации в пространстве, конструктивная деятельность, затрудняется
выполнение всех интеллектуальных операций, которые осуществляются с участием
пространственного анализа (счет, восприятие сложных смысловых изображений).
Поражение лобных отделов коры приводит к невозможности осуществления сложных
программ повеления, требующих выделения значимых сигналов на основе прошлого
опыта и предвидения будущего. В ассоциативных областях коры левого полушария
выделяются поля, непосредственно связанные с осуществлением речевых процессов, —
центр Вернике в задневисочной коре, осуществляющий восприятие речевых сигналов,
и центр Брока в нижних отделах лобной области коры, связанный с произнесением речи.
Нейронная организация коры больших полушарий. В коре больших полушарий
человека различные специализированные типы нейронов и их отростки
пространственно организованы и распределены по шести слоям I слой состоит в
основном из конечных разветвлений апикальных дендритов пирамидных нейрона. Во II слое
сосредоточено значительное количество вставочных клеток с разветвленной системой
дендритов, связанных с пирамидными нейронами II и III слоя. Это некрупные афферентные
пирамиды. В IV и V слое расположены пирамиды большого размера, коллекторы
информации, посылающие эфферентные волокна другим нейронам. Наиболее крупные
пирамиды находятся в V слое двигательной коры (гигантские клетки Беца). Их длинные
аксоны формируют пирамидный тракт (VI слой), проводящий импульсы, по которым
осуществляется управление движениями.
Клетки разного типа, находящиеся в разных слоях коры, объединены большим
количеством разнообразных связей и образуют определенные группировки — модули или
ансамбли. В сенсорных проекционных отделах и моторной коре в объединениях преобладает вертикальная ориентация, определяемая апикальным дендритом. Это так
называемые колонки или микроансамбли, в которых осуществляются аналитические
процессы. Кроме микроансамблей выделены более сложные группировки (лестничные,
гнездные), включающие большое количество нейронов разных типов, и разветвленные
базальные дендриты. Такие ансамбли чаще встречаются в ассоциативных областях и
являются структурной основой более сложной обработки информации.
Помимо внутриансамблевых межнейрональных связей, группировки нейронов
имеют внешние связи. Выходящие за пределы ансамблей терминальные аксоны образуют
системы ассоциативных связей, благодаря которым происходит объединение нейронных
ансамблей как внутри одной корковой зоны, так и между зонами.
Сложная разветвленная система внутри корковых ассоциативных связей создает основу
пластичной функциональной интеграции и системной организации деятельности мозга.
69
2.2.2. Созревание мозга в онтогенезе ребенка
Головной мозг как многоуровневая структура неравномерно созревает в ходе
индивидуального развития. Во внутриутробном периоде одновременно с закладкой и
развитием основных жизненно важных органов первыми начинают формироваться отделы
мозга, где расположены нервные центры, обеспечиваем их функционирование
(продолговатый мозг, ядра среднего и промежуточного мозга). К концу внутриутробного
периода у человека определенной степени зрелости достигают первичные проекционные
поля. К моменту рождения уровень зрелости структур мозга позволяет осуществлять как
жизненно важные функции (дыхание, сосание и др.), так и простейшие реакции на внешние воздействия, т.е. осуществляется принцип минимального и достаточного
обеспечения функций. Закономерный ход созревания структур мозга в пренатальном
периоде обеспечивает нормальное индивидуальное развитие, нарушения созревания
приводят к ближайшим и отдаленным неблагоприятным последствиям, проявляющимся в
нервно-психическом статусе и поведении ребенка.
В постнатальном периоде продолжается интенсивное развитие мозга, в особенности его
высших отделов — коры больших полушарий.
Нейронная организация коры больших полушарий в онтогенезе. В развитии коры
больших полушарий выделяются два процесса - рост коры и дифференцировка ее нервных
элементов. Наиболее интенсивное увеличение ширины коры и ее слоев происходит на первом
году жизни, постепенно замедляясь и прекращаясь в разные сроки — к 3 годам в
проекционных, к 7 годам в ассоциативных областях. Рост коры происходит за счет увеличения
межней-ронального пространства (разрежение клеток) в результате развития волокнистого
компонента (роста и разветвления дендритов и аксонов) и клеток глии, осуществляющей
метаболическое обеспечение развивающихся нервных клеток, которые увеличиваются в
размерах.
Процесс дифференцировки нейронов, начинаясь также в раннем постнатальном
периоде, продолжается в течение длительного периода индивидуального развития,
подчиняясь как генетическому фактору, так и внешнесредовым воздействиям.
Первыми созревают афферентные и эфферентные пирамиды, нижниx слоев коры,
позже — расположенные в более поверхностных слоях. Постепенно дифференцируются
различные типы вставочных нейронов. Раньше созревают веретенообразные клетки,
переключающие афферентную импульсацию из подкорковых структур к развивающимся
пирамидным нейронам. Звездчатые и корзинчатые клетки, обеспечивающие
взаимодействие нейронов и циркуляцию возбуждения внутри коры, созревают позже.
Заканчиваясь возбудительными и тормозными синапсами на телах нейронов, эти клетки
создают возможность структурирования импульсной активности нейронов (чередование
разрядов и пауз), что является основой нервного кода. Дифференцировка вставочных
нейронов, начавшаяся в первые месяцы после рождения, наиболее интенсивно
происходит в период от 3 до 6 лет. Их окончательная типизация в переднеассоциативных
областях коры отмечается к 14-летнему возрасту.
Функционально важным фактором формирования нейронной организации коры
больших полушарий является развитие отростков нервных клеток — дендритов и аксонов,
образующих волокнистую структуру.
Аксоны, по которым в кору поступает афферентная импульсация, в течение первых
трех месяцев жизни покрываются миелиновой оболочкой, что существенно ускоряет
поступление информации к нервным клеткам проекционной коры.
Вертикально ориентированные апикальные дендриты обеспечивают взаимодействие
клеток разных слоев, и в проекционной коре они созревают в первые недели жизни,
достигая к 6-месячному возрасту III слоя. Дорастая до поверхностных слоев, они образуют
конечные разветвления.
70
Базальные дендриты, объединяющие нейроны в пределах одного слоя, имеют
множественные разветвления, на которых образуются множественные контакты аксонов
других нейронов. С ростом базальных дендритов и их разветвлений увеличивается
воспринимающая поверхность нервных клеток.
Специализация нейронов в процессе их дифференциации и увеличение количества
и разветвленности отростков создают условия для объединения нейронов разного типа в
клеточные группировки — нейронные ансамбли. В нейронные ансамбли включаются также
клетки глии и разветвления сосудов, обеспечивающие меточный метаболизм внутри
нейронного ансамбля.
В развитии коры и формировании ансамблевой организации в онтогенезе выделяют
следующие этапы.
К моменту рождения вертикально расположенные пирамидные клетки в нижнем
слое и их апикальные дендриты создают прообраз колонки, которая у новорожденных
бедна межклеточными связями.
1-й год жизни характеризуется увеличением размеров нервных клеток,
дифференциацией звездчатых вставочных нейронов, увеличением дендритных и аксонных
разветвлений. Выделяется ансамбль нейронов как структурная единица, окруженная
тонкими сосудистыми разветвлениями.
К 3 годам ансамблевая организация усложняется развитием гнездных группировок,
включающих разные типы нейронов.
В 5—6 лет наряду с продолжающейся дифференциацией и специализацией нервных
клеток нарастают объем горизонтально расположенных волокон и плотность капиллярных
сетей, окружающих ансамбль. Это способствует дальнейшему развитию межнейрональной
интеграции в определенных областях коры.
К 9—10 годам усложняется структура отростков интернейронов и пирамид,
увеличивается разнообразие ансамблей, формируются широкие горизонтальные
группировки, включающие и объединяющие вертикальные колонки.
В 12—14 лет в нейронных ансамблях четко выражены разнообразные
специализированные формы пирамидных нейронов, высокого уровня дифференцировки
достигают интернейроны; в ансамблях всех областей коры, включая ассоциативные
корковые зоны, за счет разветвлений отростков удельный объем волокон становится
значительно больше удельного объема клеточных элементов.
К 18 годам ансамблевая организация коры по своим характеристикам достигает
уровня взрослого человека.
Закономерности созревания структур мозга в онтогенезе. Основная
закономерность в характере созревания мозга как многоуровневой иерархически
организованной системы проявляется в том, что эволюционно более древние структуры
созревают раньше. Это прослеживается в ходе созревания структур мозга по вертикали:
от спинного мозга и стволовых образований головного мозга, обеспечивающих
жизненно важные функции, к коре больших полушарий. По горизонтали развитие идет от
проекционных отделов, включающихся в обеспечение элементарных контактов с
внешним миром уже с момента рождения, к ассоциативным, ответственным за
сложные формы психической деятельности. Для развития каждого последующего
уровня необходимо полноценное созревание предыдущего. Так, для созревания
проекционной коры необходимо формирование структур, через которые поступает
сенсорно-специфическая информация. Для развития в онтогенезе ассоциативных
корковых зон необходимо формирование и функционирование первичных проекционных
отделов коры. Так, нарушение в раннем возрасте проекционных корковых зон приводит к
недоразвитию областей более высокого уровня (вторичные проекционные и
ассоциативные отделы). Этот принцип развития структур мозга в онтогенезе
Л.С.Выготский обозначил как направление «снизу вверх».
71
Следует подчеркнуть, что позже созревающие структуры не просто надстраиваются
над уже существующими, а влияют на их дальнейшее развитие. Так, при исследовании
активности отдельных нейронов было показано, что только после созревания
проекционной корковой зоны нейроны релейного ядра таламуса пристают
специализированную реакцию зрелого типа в ответ на афферентный стимул.
Сформированная многоуровневая организация мозга носит иерархический
характер. Ведущую роль в осуществлении целостной интегративной функции мозга
приобретают высшие отделы коры больших полушарий, управляющие подчиненными им
структурами более низкого уровня. Такой принцип иерархической организации структур
зрелого мозга Л. С. Выготский обозначил как направление «сверху вниз».
Длительный и гетерохронный характер созревания структур мозга определяет
специфику функционирования мозга в различных возрастных периодах.
2.2.3. Методики изучения функциональной организации мозга
Одним из первых методов оценки функциональной роли разных структур мозга
явился метод повреждения или удаления участков мозга с помощью хирургических,
химических и температурных воздействий. Другой рано возникший метод — это метод
прямой электрической стимуляции, который применялся как в экспериментах на
животных, так и во время нейрохирургических операций, когда находящийся в
сознании больной мог оценить свои ощущения при раздражении различных точек
коры корковых структур. Например, при раздражении проекционной зрительной коры
больной как бы видел цветовые пятна, вспышки пламени; стимуляция вторичных
зрительных полей вызывала сложные зрительные образы, раздражение определенных
подкорковых ядер — звуковые и зрительные галлюцинации. С помощью электрической
стимуляции во время операции была уточнена локализация речевых зон,
физиологические основы речи, памяти и эмоций.
Электроэнцефалография. В настоящее время наиболее распространенным и
адекватным для изучения функциональной организации мозга является метод
регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ) — суммарной биоэлектрической активности,
отводимой с поверхности головы. Многоканальная запись ЭЭГ в различных отведениях
позволяет одновременно регистрировать электрическую
активность функционально
различных областей коры.
В ЭЭГ выделяются следующие типы ритмических колебаний: дельта-ритм 0,5—3
Гц; тета-ритм 4—7 Гц; альфа-ритм 8—13 Гц, основной ритм ЭЭГ, преимущественно
выраженный в каудальных отделах коры (затылочной и теменных); бета-ритм 15—30 Гц;
гамма-колебания > 30—60 Гц.
Эти ритмы различаются не только по своим частотным, но и функциональным
характеристикам. Их амплитуда, топография, соотношение являются важным
диагностическим признаком и критерием функциональной активности различных
областей коры при реализации психической деятельности. Подробно этот вопрос будет
рассмотрен в соответствующих главах,
Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с помощью ЭВМ. Визуальная
оценка применяется в клинической практике, С целью унификации и объективизации
диагностических оценок используется метод структурного анализа нативной ЭЭГ, основанный на выделении функционально сходных признаков и их объединений в блоки,
отражающие характер активности структур мозга различных уровней (коры больших
полушарий, диэнцефальных, лимбических, стволовых). В возрастной нейрофизиологии этот
метод успешно используется для оценки степени структурно функциональной зрелости
мозга.
В настоящее время, как в клинических, так и в исследовательских целях широко
используются компьютерные методы анализа ЭЭГ, позволяющие оцепить выраженность
72
различных ритмов по их спектральной мощности и их статистическую взаимосвязь
(корреляционный анализ и анализ функции когерентности ритмической активности).
Оценка когерентности ритмической активности широко используется в исследовательских
целях. Этот метод позволяет выявить степень сходства организации ритмов
биоэлектрической активности в различных мозговых структурах. Сходство организации
рассматривается как необходимая предпосылка взаимодействия и адекватный показатель
функциональной организации структур мозга при осуществлении различных видов
деятельности. Рост значений функции когерентности (КОГ) биопотенциалов в ряде
областей коры отражает увеличение вероятности их функциональной интеграции.
Вызванные потенциалы. Другой тип суммарной электрической активности —
вызванные потенциалы (ВП). Они возникают в ответ на внешние воздействия и
отражают изменения функциональной активности областей коры, осуществляющих
прием и обработку поступающей информации. ВП представляет собой
последовательность разных по полярности — позитивных и негативных – компонентов,
возникающих после предъявления стимула. Количественными характеристиками ВП
являются латентный период (время от начала воздействия стимула до достижения
максимального значения компонента) и амплитуда компонента. Компоненты ВП
принято обозначать латинскими буквами по полярности: N – негативные, Р –
позитивные и цифровыми индексами – по величине латентности в миллисекундах.
Например, положительный компонент с латентным
периодом 300 мс после
предъявления стимула обозначается Рзоо. Метод регистрации ВП широко используется
при анализе процесса восприятия. В экспериментальных моделях на животных приI
одновременной регистрации ВП и активности отдельных нейронов была показана
связь основного комплекса ВП с возбудительными и тормозными процессами,
протекающими на разных уровнях коры больших полушарий. Было обнаружено, что
начальные компоненты ВП — это так называемые экзогенные компонент
связанные с активностью пирамидных клеток, которые воспринимают сенсорную
информацию. Возникновение других, более поздних, фаз ответа обусловлено
обработкой информации, осуществляемой нейронными аппаратами коры при участии
не только сенсорного афферентного потока, но и импульсации, поступающей из
других отделов мозга, в частности из ассоциативных и неспецифических ядер
таламуса, и по внутрикорковым связям из других корковых зон.
Эти нейрофизиологические исследования положили начало
широкому
использованию ВП человека для анализа процесса восприятия.
У человека ВП имеет относительно небольшую амплитуду по сравнению с
амплитудой фоновой ЭЭГ, и его изучение стало возможно только при
использовании компьютерной техники для выделения сигнала из шума и
последующего усреднения реакций, возникающих в ответ на ряд однотипных
стимулов. ВП, регистрируемые при предъявлении сложных сенсорных сигналов и
решений определенных когнитивных задач, получили название связанных с
событиями потенциалов (ССП).
При изучении ССП наряду с анализом параметров, используемых при анализе
ВП, — латентного периода и амплитуды компонентов — используются и другие
специальные методы обработки, позволяющие в сложной конструкции ВП выделить
компоненты связанные с определенными когнитивными операциями: метод главных
компонент и метод разностных кривых.
Метод главных компонент основан на использовании факторного анализа,
позволяющего выделить факторы, наиболее тесно связанные с определенными
операциями и приходящиеся на временной интервал, соответствующий тому или иному
компоненту ССП. Это позволяет вычленить функциональную роль данного компонента в
анализируемом процессе. С той же целью используется метод разностных кривых. Он
73
заключается в следующем: сначала регистрируют фоновую кривую ССП при нейтральной
стимуляции, а затем — кривую ССП при предъявлении конкретных задач. Потом с
помощью компьютера эти две кривые сравнивают, и по преимущественной выраженности
определенных компонентов делается заключение об их связи с выполняемой задачей.
Топографическое картирование. Многоканальная регистрация ЭЭГ дает возможность
представить полученные в результате компьютерной обработки ЭЭГ данные в удобном для
восприятия виде - как карты одномоментного пространственного распределения по коре
мощности разных ритмов ЭЭГ и амплитуд композитов ВП или других характеристик.
Последовательность таких орт дает представление о динамике процессов. На
топографических картах мозга цветом и его интенсивностью кодируются различные
параметры ЭЭГ. Такая визуализация позволяет охарактеризовать функциональную
организацию мозга при разных состояниях и видах деятельности.
Компьютерная томография основана на использовании вычислительной техники и
новейших технических методов, позволяющих получить множество объемных изображений
одной и той же структуры мозга.
Из методов компьютерной томографии наиболее часто используется метод позитронноэмиссионной томографии (ПЭТ). Этот метод позволяет охарактеризовать активность
различных структур мозга на основе изменения метаболических процессов. При обменных
процессах в нервных клетках используются определенные химические элементы, которые
можно пометить радиоизотопами. Усиление активности сопровождается усилением
обменных процессов, и в областях повышенной активности образуется скопление изотопов,
по которым и судят об участии тех или иных структур в психических процессах.
Другим широко используемым методом является ядерно-магнитно-резонансная
томография. Метод основан на получении изображения, отражающего распределение
плотности ядер водорода [(протонов), при помощи электромагнитов, расположенных
вокруг тела человека. Водород является одним из химических элементов, участвующих в
метаболических процессах, и потому его распределение в структурах мозга — надежный
показатель их активности. Преимущество ядерно-магнитно-резонансного метода состоит в том,
что его использование не требует введения в организм радиоизотопов, и вместе с тем этот
метод позволяет получить четкие изображения «срезов» мозга в различных плоскостях, так
же как и метод ПЭТ.
2.2.4. Регуляция функционального состояния мозга
Определение функционального состояния. Функциональное состояние - это тот
фон, на котором осуществляется деятельность целостного организма, его отдельных
систем и органов. Само слово «состояние» отражает относительную длительность
(протяженность) протекающих процессов — это тоническая составляющая активности.
Функциональное состояние целостного организма зависит прежде всего от
функционального состояния мозга, обеспечивающего адекватность реагирования
организма на факторы внешней и внутренней среды.
Оценка функционального состояния. В зависимости от функционального
состояния деятельность индивида может быть эффективной и неэффективной.
Показатели
результативности
деятельности
рассматриваются
как
важный
интегративный показатель функционального состояния. При такой оценке выделяют два
класса функциональных состояний: 1) оптимальная мобилизация физиологических
систем, обеспечивающих адекватность деятельности при минимальных энергозатратах;
2) состояние динамического рассогласования, когда деятельность либо неэффективна,
либо успешность достигается чрезмерными энергозатратами. Другие два подхода к
оценке функционального состояния базируются на конкретных физиологических
показателях. Один из них основан на изучении комплекса показателей, отражающих
центральную регуляцию вегетативных функций. Наиболее часто используются
74
показатели гемодинамики: сердечный ритм, артериальное давление, ударный и
минутный объемы крови. Регуляция гемодинамики осуществляется посредством
разнонаправленных (симпатических и парасимпатических) воздействий вегетативной
нервной системы. Изменение активности центральной нервной системы в сторону ее
напряжения вызывает увеличение показателей гемодинамики; снижение уровня
активности мозга приводит к их уменьшению. Этот подход широко используется в
медицинской практике, он лег в основу разработки и так называемого «детектора лжи»,
принцип функционирования которого — полиграфическая регистрация вегетативных
показателей, позволяющая выявить скрытое напряжение состояния индивида.
Принципиально иной подход основан на непосредственной регистрации ЭЭГ. Он
позволяет оценить не только общий эффект функционального состояния, но и
выявить механизмы, лежащие в его основе. Выраженность разных ритмов ЭЭГ и их
соотношение отражают активность коры больших полушарий, подкорковых структур
мозга и характер их взаимодействия при разных функциональных состояниях.
2.2.5. Шкала функциональных состояний
По уровню активации мозга в шкале функциональных состояний выделяют
определенные периоды, характеризующиеся разным уровнем активности, — от глубокого
сна до напряженного активного состояния. Картина функционального состояния мозга в
континууме сонно-бодрственного цикла детально изучена: использованием метода ЭЭГ.
Выделены 5 стадий сна и 2 уровня бодрствования, которые характеризуются доминированием
разных ритмических компонентов ЭЭГ и отражают активность отдельных мозговых систем,
что позволяет понять их: логическую сущность.
Стадии сна. По картине ЭЭГ выделяются следующие стадии сна: 1-я — короткая
(10—15 мин) стадия дремоты характеризуется уменьшением альфа-активности и
появлением низкоамплитудных тета- и дельта-волн. 2-я стадия занимает почти половину
времени сна. На этой стадии регистрируются вспышки веретенообразных колебаний разной
частоты. На 3-й стадии к ним добавляюся высокоамплитудные дельта-волны, которые
становятся доминирующей формой активности на 4-й стадии. 3-я и 4-я стадии
объединяются общим названием дельта-сон и представляют собой наиболее глубокие
стадии сна. 5-я стадия сна (парадоксальный сон) характеризуется ЭЭГ, близкой к ЭЭГкартине бодрствования. Парадоксальный сон занимает примерно 23 % всей продолжительности сна.
Все пять стадий сна неоднократно повторяются в течение ночи, причем в одной и той же
последовательности.
Все фазы сна, за исключением парадоксального, сопровождаются снижением
метаболизма, общим расслаблением, что указывает на осуществление восстановительных
процессов. Долгое время сну приписывалась только эта функция. Между тем специальные
исследования показали, что даже для глубокого сна характерны сновидения, которые
напоминают мысли и рассуждения, что отражает наличие определенной деятельности мозга.
Существует точка зрения об особой функциональной активности мозга и время глубокого сна,
характеризующейся переходом следов кратковременной памяти в долговременную.
Парадоксальный сон, в отличие от медленно-волнового, характеризуется резким
усилением вегетативных реакций (вегетативные бури), наличием быстрых движений глаз и
ярких
эмоционально
окрашенных
сновидений.
Физиологическая
значимость
парадоксального сна состоит в том, что происходит своеобразная «разрядка», освобождение
коры больших полушарий от информационной нагрузки, эмоционального напряжения и
создаются оптимальные условия для предстоящей деятельности. Регистрирующийся на этой
стадии
альфа-ритм
с
его
сканирующей
функцией
рассматривается
как
нейрофизиологический механизм, обеспечивающий эти процессы.
75
Таким образом, сон — неоднородный и полифункциональный процесс высокой
функциональной значимости. От его продолжительности, выраженности и соотношения двух
основных видов - медленного и парадоксального сна — существенно зависит также и
функциональное состояние человека, его работоспособность, умственная деятельность и
эмоциональный фон. При нарушениях сна или его длительном отсутствии снижается
скорость реакций, нарушается внимание, наступает быстрая утомляемость при умственной
работе, нарастает раздражительность. Все стадии сна, включая парадоксальный,
наблюдаются уже с момента рождения ребенка. Вместе с тем продолжительность сна и
потребность в нем с возрастом значительно изменяются. У новорожденного она составляет
21—23 ч, к концу первого года примерно 14 ч, в 4 года - 12 ч, в 8—10 лет — 10 ч, в 15—16
лет — 9 ч. Для оптимальной деятельности взрослого человека необходимо 7—8 ч сна.
Состояние бодрствования. Бодрствование является тем функциональным
состоянием, на фоне которого разворачивается любая деятельность. Значимость этого
состояния для обеспечения эффективности деятельности при ее оптимальной
физиологической стоимости чрезвычайно велика. Состояние бодрствования не является
однородным. В нем выделяются разные по ЭЭГ-картине и соответственно по своей
функциональной организации состояния: спокойное бодрствование и активное
бодрствование.
Спокойное бодрствование. Это функциональное состояние наблюдается при
отсутствии какой-либо конкретной деятельности и отражает определенный уровень
организации нервных сетей, связывающих различные структуры мозга. У взрослого
человека спокойное бодрствование характеризуется наличием синхронизированного
альфа-ритма частотой 8—13 Гц (среднее значение 10 Гц). Он максимально выражен при
полном покое и закрыли глазах. Степень выраженности альфа-ритма различается у разных
людей. По выраженности альфа-ритма выделяют несколько типов ЭЭГ, отражающих
индивидуальную организацию нервных процессов, большую или меньшую активированность
коры больших полушарий и особенности ее взаимодействия с подкорковый структурами.
Строгая ритмичность, стабильность доминирующей частоты состоянии относительного
покоя создают оптимальный фон для приема и обработки информации.
Функциональная роль альфа-ритма обеспечивается не только четкой ритмичностью, но
и его пространственно-временной организацией в коре больших полушарий. Одним из
показателей такой организации является наличие устойчивых фазовых сдвигов альфа-волн,
наиболее значительных для удаленных отделов коры (например, так называемый лобнозатылочный градиент). Фазовый сдвиг создает условия оптимальной и дискретной обработки
информации в пределах каждого альфа-цикла, осуществляемой в разных отделах коры
больших полушарий. В специальных исследованиях показано, что на восходящей фазе альфаволны облегчается прием афферентной импульсации, а на нисходящей - затрудняется.
Значение
пространственной
организации
альфа-ритма
для
обеспечения
межцентрального взаимодействия корковых структур выявляется при анализе функции
когерентности (математическая функция, отражающая степень согласованности
электрической активности отдельных зон мозга; чем выше функция когерентности, тем
согласованнее работают исследуемые участки головного мозга). Установлено, что в
состоянии спокойного бодрствования функция когерентности основного среднечастотного
ритма альфа(10 Гц) имеет высокие значения практически для всех пар отведений как
внутри полушарий, так и между симметричными отделами полушарий, что свидетельствует
о высоком уровне межцентральной интеграции в этом функциональном состоянии,
ЭЭГ-картина спокойного бодрствования, в отличие от таковой сна, существенно
меняется с возрастом, отражая постепенность созревания нейронного аппарата коры
больших полушарий. В период новорожденности отсутствует свойственное более старшему
возрасту состояние относительного покоя как оптимального фона для восприятия
информации. Кратковременно присутствуют чередующиеся с состоянием сна периоды
76
активного бодрствования, связанные с принятием пиши, манипуляциями взрослого
(туалет, переодевание) или дискомфортом. В ЭЭГ соответственно отсутствует характерная
для состояния покоя ритмическая синхронизированная активность. Достаточно
продолжительная ритмическая синхронизированная активность частотой 4—6 Гц,
преимущественно выраженная в затылочных областях, обнаруживается с 3 – 4 месячного
возраста, когда у ребенка уже наблюдаются периоды спокойного бодрствования. Хотя
частота этого ритма значительно ниже тиковой у взрослого, его локализация, реактивность я
внешние воздействия позволила расценивать его как аналог альфа-ритма, низкая частота
которого связана с незрелостью нервного аппарата коры больших полушарий. По мере
созревания коры больших полушарий частота альфа-ритма возрастает, приближаясь к частоте
этого ритма у взрослого. Увеличивается и его представленность в ЭЭГ покоя. С 6—7 лет он
становится доминирующей формой активности. Этот возраст можно рассматривать как важный
этап в организации ЭЭГ покоя, отражающий функциональную организацию коры больших
полушарий. Одновременно возрастает значение функции когерентности по альфа-ритму,
отражающей синхронность этих колебаний, что рассматривается как важнейший фактор
внутри коркового взаимодействия. К 9—10 годам параметры альфа-ритма достигают
дефинитивного уровня. Его представленность претерпевает определенные изменения в
подростковом возрасте, что связано с периодом полового созревания.
Активное бодрствование. При подготовке к деятельности или осуществлении в
условиях мобилизации происходят существенные перестройки в организме, и прежде всего
— переход реагирующей системы на более высокий уровень активированности. При этом
основной ритм распадается (так называемая реакция «синхронизации или блокады
альфа-ритма), и в ЭЭГ регистрируются колебания более высокой частоты, включающие
высокочастотный компонент альфа-диапазона {11 — 13 Гц), бета- и гамма-активность.
Состояние мобилизационной готовности требует соответствующего метаболического и
прежде всего кислородного обеспечения. Соответственно отмечается рост показателей
гемодинамики. Изменения, наблюдаемые в состоянии активного бодрствования,
обеспечивают эффективность реализации деятельности при подготовке к определенному ее
виду. Наряду с генерализованной активацией наблюдаются локальные повышения
активированности отдельных нервных центров, тех, которые будут вовлечены в ее
реализацию, — локальная активация.
2.2.6. Механизмы регуляции функционального состояния
В изменении функционального состояния мозга важнейшая роль принадлежит
модулирующей системе, регулирующей активационные процессы в цикле бодрствование
— сон и на разных уровнях бодрствования.
Модулирующая система включает в себя структуры разного уровня: ретикулярную
формацию ствола и таламуса, неспецифические таламические ядра, лимбическую систему.
Ретикулярная (сетчатая) формация представляет собой сеть нейронов,
воспринимающих всю афферентную импульсацию. На уровне сетчатой формации
импульсные потоки, теряя свою специфичность, по широкой системе восходящих связей,
минующих специфические переключательные ядра таламуса, направляются в кору больших
полушарий, вызывая генерализованное и тоническое повышение уровня ее активации.
Одновременно нисходящие влияния ретикулярной системы вызывают изменения
метаболического обеспечения, приводя его в соответствие с изменившимся
функциональным состоянием.
Таламус играет более сложную роль в модуляции функционального состояния коры
больших полушарий, оказывая как активирующие, так и тормозные воздействия на различные
нервные центры, обеспечивая этим возможность локальной активации, играющей
важнейшую роль в системной организации интегративной деятельности мозга.
77
В механизмах регуляции функционального состояния коры обеспечения локальной
активации существенная роль принадлежит также структурам лимбической системы —
гипоталамусу и гиппокампу. Их двухсторонние связи с таламусом и высшими отделами коры
больших полушарий создают возможность регуляции активирующих воздействий в
соответствии с состоянием потребностно-эмоциональной сферы, с одной стороны, анализом и
оценкой всей ситуации с учетом внешних и внутренних факторов осуществляемых в коре
больших полушарий, — с другой. Таким образом, создается замкнутый контур регуляции
функционального стояния мозга, играющий важнейшую роль в обеспечении целостной
интегративной деятельности мозга, ее организации в соответствии с конкретными
условиями и задачами.
Возрастная динамика регуляции функционального состояния определяется
постепенным и гетерохронным развитием различных звеньев регуляторной системы в
онтогенезе ребенка. С ее созреванием связана специфика функциональной организации
мозга, как в покое, так и при осуществлении различных видов деятельности, в особенности
произвольных, требующих вовлечения наиболее поздно созревающих в процессе развития
лобных отделов коры..
2.3. Интегративная деятельность мозга
2.3.1. Принцип системной организации интегративной деятельности мозга
Представление о функции мозга как о результате динамической интеграции
различных структур, выполняющих определенную, специфическую роль в формировании
целостной деятельности мозга, впервые было сформулировано И.М. Сеченовым в 1863г. Это
представление, получившее дальнейшее развитие в трудах выдающихся физиологов И. П.
Павлова, А.А. Ухтомского, Н.А. Бернштейна, П. К. Анохина, стало приоритетным в
отечественной физиологии, послужив основой для объяснения механизмов целенаправленного
поведения и мозговой организации психических процессов.
Высшая нервная деятельность. В учении о высшей нервной деятельности, созданном
И.П. Павловым, огромное внимание уделяется нейрофизиологическим процессам,
обеспечивающим приспособительные реакции организма на воздействия внешнего мира.
Высшая нервная деятельность, согласно учению И. П. Павлов -это совокупность сложных
форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ним подкорковых структур,
обеспечивающих взаимодействие целостного организма с внешней средой. В качестве
нервного механизма, обеспечивающего реагирование на внешние воздействия,
рассматривался условный рефлекс. В отличие от безусловных рефлексов, являющихся
врожденными, сформировавшимися в ходе эволюции и передающимися по наследству,
условные рефлексы возникают, закрепляются и угасают (если утрачивают свое значение) в
течение жизни. Условные рефлексы могут образовываться на любые сигналы, реализуясь
при участии высших отделов нервной системы. От стабильных безусловных условные рефлексы
отличаются изменчивостью. В течение жизни индивидуума иные из них, утрачивая свое
значение, угасают, другие вырабатываются. Образование условного рефлекса связано с
установлением временной связи между двумя группами клеток коры: между
воспринимающими условное и воспринимающими безусловное раздражение. Эта связь
становится тем прочнее, чем чаще одновременно возбуждаются оба участка коры. После
нескольких таких сочетаний связь оказывается настолько прочной, что потом при
воздействии одного лишь условного раздражителя возбуждение возникает и во втором
очаге.
В настоящее время образование временной связи между двумя корковыми центрами при
выработке условного рефлекса рассматривается как один из механизмов внутри центрального
взаимодействия, обеспечивающего формирование навыка и поведение индивида, В условиях
реального существования организма условный рефлекс является элементом, включенным в
78
сложную целостную деятельность мозга — интегративную деятельность. Наличие сложной
системы внутри корковых и корково-подкорковых связей создает основу для более сложного
взаимодействия нервных центров. Интегративная деятельность мозга в каждый момент
времени осуществляется структурами мозга, объединенными и динамические системы,
обеспечивающие приспособительный характер поведенческих реакций.
Принцип доминанты Л.Л. Ухтомского. А.А. Ухтомский, анализируя мозговые
механизмы поведения сформулировал принцип доминанты. Согласно представлению А.А.
Ухтомского, при осуществлении действия, обусловленного актуальными для данного
момента сигналами иди внутренними потребностями, возникает доминантный очаг
возбуждения, создающий в мозгу динамическую констелляцию (объединение) нервных
центров — функциональный рабочий орган. Констелляция нервных центров состоит из
обширного числа пространственно разнесенных нервных элементов разных отделов ЦНС,
временно объединенных для осуществления конкретной деятельности. Отдельные ее
компоненты в разные моменты могут образовывать разные динамические констелляции,
обеспечивающие выполнение определенных стоящих перед организмом целей и задач. А.А.
Ухтомский обращал внимание на тот факт, что «нормальная деятельность мозга опирается
не на раз и навсегда определенную статику различных фокусов как носителей отдельных
функций, а на непрестанную межцентральную динамику нервных процессов на разных
уровнях ЦНС. Тем самым подчеркивался не жесткий, а пластичный характер
функциональных объединений, лежащих в основе интегративной деятельности мозга. Это
определило понимание интегративной деятельности как результата системного
динамического взаимодействия мозговых структур, обеспечивающего адаптивное
реагирование и поведение индивида.
Концепции функциональной системы П.К. Анохина. Положения о системной
организации деятельности мозга получили дальнейшее развитие в теории функциональных
систем П.К. Анохина. Функциональная система представляет собой объединение элементов
организма (рецепторов, нервных элементов различных структур мозга и исполнительных
органов), упорядоченное взаимодействие которых направлено на достижение полезного
результата, рассматриваемого как системообразующий фактор. Функциональная система
формируется на основании целого ряда операций.
1. Афферентный синтез всей имеющейся информации, которая включает наличную
афферентацию, следы прошлого опыта, мотивационный компонент. На основе синтеза всей
этой информации обоснованно принимается решение и формируется программа действий.
2.Принятие решения с одновременным формированием программы действий и
акцептора
результатов
действий
—
модели
ожидаемого результата. Это означает, что до осуществления любого поведенческого акта в
мозге уже имеется представление о нем; сходное представление об организации
деятельности мозга было высказано Н. А, Бернштейном, считавшим, что всякому действию
должно предшествовать создание «модели потребного будущего», т. е. того результата, на
достижение которого направлена функциональная система.
3.Собственно действие, которое организуется за счет эффектных сигналов из
центральных структур к исполнительным органам, обеспечивающим достижение
необходимой цели.
4.Сличение на основе обратной связи параметров совершенного действия с моделью—
акцептором его результатов; обратная афферентация является необходимым фактором
успешности каждого поведенческого акта и основой саморегуляции функциональной системы.
В состав функциональной системы включены элементы, принадлежащие как одной
физиологической системе или органу, так и разным (пространственная разнесенность
компонентов). Одни и те же элементы могут входить в состав разных функциональных
систем. Стабильность состава компонентов функциональной системы и характер их
взаимосвязи определяются видом реализуемой деятельности. Функциональные системы,
79
обеспечивающие жизненно важные функции (дыхание, сосание), состоят из стабильных,
жестко связанных компонентов. Системы, которые обеспечивают осуществление сложных
поведенческих реакций и психических функций, включают в себя как жесткие, так и в
значительно большей степени гибкие, пластичные связи, что создает высокую
динамичность и вариативность их организации в зависимости от конкретных условий и
задач.
2.3.2. Интегративные процессы и обработка информации в сенсорных системах
Сенсорные системы, или анализаторы. В обеспечении контактов организма с окружающим
миром ведущая роль принадлежит сенсорным системам, осуществляющим прием и
обработку внешне сигналов. На основе информационных процессов создается образ мира,
складывается индивидуальный опыт, формируется познавательная деятельность.
Представление о единой многоуровневой системе приема и анализа внешних сигналов
впервые было сформулировано И. П. Павловым, создавшим учение об анализаторах. По И.П.
Павлову, первичный анализ информации осуществляется тремя взаимосвязанными
отделами: периферическим (рецепторный аппарат), проводниковым (проводящие пути от
рецепторов и переключательные ядра таламуса) и центральным (проекционные области коры
больших полушарий).
Рецепторы — специализированные образования, реагирующие на качественно
различные виды (модальность) внешних сигналов: зрительный, слуховой, обонятельный,
тактильный. Воспринимаемая рецепторами специфическая энергия (световые, звуковые
волны) преобразуется в последовательность нервных импульсов, передающихся по
специфической афферентной системе. Рецепторы различаются по строению, одни из них
представлены сравнительно простыми клетками или нервными окончаниями, другие,
например сетчатка глаза или кортиев орган уха, являются элементами сложноустроенных
органов чувств.
Учитывая особую роль зрительной и слуховой сенсорных систем для человека и
сложность их рецепторных структур, рассмотрим их строение, обеспечивающее восприятие
сигналов соответствующей модальности.
Сетчатка — многослойное образование. Она состоит из пигментного слоя,
фоторецепторов и нескольких слоев нервных клеток. Фоторецепторы, воспринимающие
световые волны, представлены двумя видами клеток: колбочками и палочками. Палочки
обладают большей чувствительностью. Этот аппарат сумеречного зрения располагается на
периферии сетчатки. В центре расположены колбочки, воспринимающие различные цвета,
их чувствительность меньше и они функционируют только при ярком освещении. Нервные
клетки осуществляют первичную обработку информации в сетчатке. Их аксоны образуют
зрительный нерв, по которому информация передается в головной мог. К моменту
рождения сетчатка практически сформирована, колбочковый аппарат окончательно
созревает в раннем постнатальном периоде, что касается зрительного нерва, то его
миелинизация происходит в течение первых 3 мес., и это определяет значительное
увеличение скорости передачи информации в мозг.
Звуковоспринимающий аппарат — кортиев орган расположен в улитке внутреннего уха.
Его основная часть — покровная пластинка — состоит примерно из 24 тыс. тонких и упругих
фиброзных волоконец. Вдоль основной пластинки в 5 рядов расположены опорные и
волосковые клетки, воспринимающие звуков волны. При распространении звуковых волн
разные волосковые клетки реагируют на звуки разной высоты и интенсивности. Возникающие в этих клетках импульсы по слуховому нерву перелаются в центральную нервную
систему. Слуховая сенсорная система формируется очень рано и периферийный аппарат
функционирует уже в пренатальном периоде. Сенсорная информация из зрительного и
слухового рецепторных аппаратов через релейные ядра таламуса поступает в
проекционные отделы коры больших полушарий. Модально специфическая информация
80
топически организована: от определенных участков рецепторного аппарата она поступает
к определенным нейронам коры больших полушарий. Это так называемые рецептивные
поля нейронов, способствующие пространственной организации сенсорных процессов.
Кодирование сенсорной информации. Информация о разных характеристиках
стимула передается определенной последовательностью нервных импульсов — нервным
кодом. Кодирование осуществляется числом и частотой импульсов в разряде, интервалами
между разрядами, общей конфигурацией разряда. Как на основе нервного кода
распознаются отдельные признаки, а затем складывается целостный образ? Наиболее
убедительный ответ на вопрос о кодировании признаков дает точка зрения о наличии на
разных уровнях сенсорной системы высокоспециализированных нервных клеток,
избирательно реагирующих на определенный признак стимула — ориентацию, направление
движения, интенсивность. Они получили название детекторов. Нейроны-детекторы,
выделяющие из стимулов разные признаки (цвет, движение, ориентацию), расположены на
разных уровнях ЦНС и в разных слоях коры. Нейроны, выделяющие сложные признаки,
локализованы в верхних слоях коры и образуют объединения (нейронные ансамбли).
Для проекционных корковых зон наиболее характерны вертикально ориентированные
нейронные ансамбли — колонки, впервые обнаруженные Маунткаслом в соматосенсорной
коре. Одни колонки реагировали на прикосновение к поверхности тела, другие - на давление.
Часть колонок реагировала на стимуляцию только одной половины тела. Колонки
обнаруживаются и в других областях коры. По сложности обрабатываемой информации
выделяют три типа колонок: микроколонки, макроколонки и гиперколонки, или модули.
Микроколонки реагируют лишь на определенную градацию какого-либо признака,
например вертикальную или горизонтальную ориентацию; макроколонки, объединяя
микроколонки, выделяют общий признак ориентации, реагируя на разные ее значения.
Модуль выполняет обработку самых разных характеристик стимула (интенсивность стимула,
цвет, ориентация, движение).
Иерархически организованная система связей от микроколонок к модулям
обеспечивает
возможность
осуществляемого
в
проекционной
коре
тонкого
дифференцированного анализа признаков разной сложности внутри одной сенсорной
модальности.
Дальнейшая обработка сенсорно специфической информации осуществляется с
участием так называемых гностических
нейронов, получающих информацию об
отдельных признаках
системы нейронов-детекторов.
В гностических нейронах
отдельные признаки интегрируются в целостный одномодальный (зрительный или
слуховой) образ воспринимаемого объекта. Гностические нейроны, интегрирующие
признаки
одной сенсорной модальности, составляют 4-5% нервных клеток в
первичных проекционных зонах и широко представлены во вторичных полях.
Нейронные сети как структурно-функциональная основа перцепции.
В
настоящее время широкое признание получило представление о значении нейронных сетей в
информационных процессах. Согласно сетевому принципу, формирование нейронных сетей
обеспечивает не только анализ поступающих сигналов, но и создает возможность существенно
иной качественной обработки информации. Представление о сетевом принципе
организации нервной переработки информации было выдвинуто Д.Хеббом,
рассматривающем в качестве элементарной интегративной единицы нейронные ансамбли,
которые могут расцениваться как локальные нервные сети. Помимо таких локальных
сетей существуют и более сложные нейронные сети, которые объединяют различные
области коры и обладают выраженными пластичными свойствами. В информационных
процессах эти сети объединяют в единую систему проекционные и ассоциативные
области коры и являются основой организации целостного процесса восприятия.
Возрастная динамике сенсорных процессов определяется постепенным созреванием
различных звеньев анализатора. Рецепторные аппараты созревают еще в пренатальном
81
периоде и к моменту рождения являются наиболее зрелыми. Значительные изменения
претерпевают проводящая система и воспринимающий аппарат проекционной зоны, что
приводит к изменению параметров реакции на внешний стимул. Следствием усложнения
ансамблевой организации нейронов и совершенствования механизмов обработки
информации, осуществляемой в проекционной корковой зоне, является усложнение
возможностей анализа и обработки стимула, которое наблюдается уже в первые месяцы
жизни ребенка. На этом же этапе развития происходит миелинизация афферентных
путей. Это приводит к значительному сокращению времени поступления информации к
корковым нейронам: латентный (скрытый) период реакции существенно сокращается.
Дальнейшие изменения процесса переработки внешних сигналов связаны с
формированием сложных нервных сетей, включающих различные корковые зоны и
определяющих формирование процесса восприятия как психической функции.
2.3.3. Интегративные процессы в центральной нервной системе как основа
психических функций
Системная организация процесса восприятия. Восприятие как психическая
функция не ограничивается обработкой информации в сенсорно-специфическом
анализаторе. Являясь активным процессом, восприятие включает ряд когнитивных
операций оценку стимула с точки зрения его значимости, опознание, классификацию и
зависит от задачи, стоящей перед субъектом.
В системе восприятия особая роль принадлежит ассоциативным областям коры,
которые осуществляют интеграцию признаков разной сенсорной модальности и на этой
основе создают целостный образ внешнего мира. В рамках восприятия одной модальности
они, благодаря связям с различными подкорковыми структурами и другими областями
коры, участвуют в сличении наличной информации со следами в памяти, в оценке
значимости в соответствии с ведущей потребностью, в опознании и классификации.
Система двусторонних связей ассоциативных областей коры, в особенности лобных
отделов, с лимбическими и ретикулярными регуляторными структурами определяет
высокую пластичность процесса восприятия и его адекватность текущей ситуации.
Обработка информации в ассоциативных областях коры головного мозга.
Нейронная организация ассоциативной коры характеризуется наличием сложных
нейронных ансамблей и разветвленной системой межнейрональных связей.
В отличие от мономодальных нейронов проекционных корковых зон нейроны
ассоциативных областей характеризуются полимодальными свойствами. На стимулы
разных модальностей один и тот же нейрон реагирует определенным рисунком
(паттерном) разряда, отражающим его специфические признаки. Показано, что эти
нейроны получают сенсорно-специфическую информацию как из подкорковых отделов,
так и из проекционных зон коры и имеют неспецифический вход от модулирующей
системы мозга. Отличительной особенностью их реакций является их меньшая
стабильность и однозначность по сравнению с ответами модальных нейронов проекционных
зон. В ассоциативных областях, выделяются нейроны с максимальной реакцией на первое
воздействие стимула и нейроны с постепенным усилением ответа при повторном действии
раздражителя.
В ассоциативной коре (нижневисочная зона) обнаружены также нейроны,
избирательно реагирующие на сложные зрительные стимулы, становившиеся значимыми в
процессе обучения. Обезьян обучали выбору стимула, идентичного эталону, из больше
набора (97 стимулов). В ходе обучения при правильной резким животного в ряде нейронов в
ответ на появление значимого объекта возникали разряды определенной конфигурации, не
регистрировавшиеся при предъявлении других стимулов. Таким образом, для нейронов
ассоциативной коры характерны следующие особенности: 1) конвергенция стимулов, что
необходимо для полного описания и опознания объекта; 2) высокая пластичность,
82
обеспечивающая вовлечение их в реакции в зависимости от конкретных условий; 3)
способность реагировать избирательно на сложные объекты, приобретающие
определенную значимость.
Отражение системной организации процесса восприятия в структуре и топографии
ВП (вызванный потенциал) и ССП (связанный с событиями потенциал). В развитии
представлений о процессе восприятия как системе, в которой участвуют проекционные и
ассоциативные области коры, большую роль сыграло изучение суммарных биоэлектрических
реакций, возникающих в ответ на предъявление сенсорных стимулов, и при решении
различных перцептивных задач — ВП и ССП. Вызванные ответы представляют собой
последовательность позитивных и негативных колебаний, в которых различают начальные
компоненты, непосредственно связанные с анализом и обработкой сенсорной информации
(так называемые экзогенные компоненты) и более поздние колебания (эндогенные),
отражающие процессы переработки информации разной степени сложности в зависимости от
стоящих перед испытуемым задач. Наиболее сложную структуру имеют ССП.
Более стабильными по своим параметрам являются начальные компоненты; поздние
в силу зависимости от многих факторов (внимания, значимости, наличия следовых
процессов) отличаются значительной вариабельностью. При использовании метода
главных компонент и разностных кривых было оказано, что в одном и том же временном
интервале могут возникать несколько компонентов, имеющих различное функциональное
значение и топографию в коре головного мозга.
Вызванный потенциал, возникающий в интервале до 200 мс, преимущественно
выражен в каудальных отделах коры и имеет при осуществлении специфической
зрительной функции наибольшую амплитуду в затылочной области.
При предъявлении сложных стимулов и оценке их значимости в составе ССП в
интервале от 200 до 400 мс в различных корковых зонах в зависимости от характера стимула и
условий его опознания развиваются разные компоненты — негативная волна, больше
выраженная в заднеассоциативных областях и отражающая анализ признаков стимула и
его опознание, и позитивные компоненты, связанные с такими когнитивными
операциями, как сличение со следом памяти, классификация стимула, принятие
решения относительно предъявленной задачи.
Поздний
позитивный
комплекс
преимущественно
выражен
в
переднеассоциативных отделах коры. Показано, что в процессе классификации
изображений по ведущему признаку поздний позитивный комплекс имеет
максимальную амплитуду в левой лобной области, что указывает на ее
специализированную роль в осуществлении этой операции.
Преимущественная выраженность определенных компонентов ССП в той или
иной области коры отражает ее специализированное участие в отдельных операциях
процесса восприятия. В то же время компоненты ССП с той или иной степенью
выраженности могут быть одновременно зарегистрированы во всех корковых зонах.
Этому соответствуют данные ПЭТ и ядерно-магнитно-резонансной томографии о
широком вовлечении коры головного мозга в процесс восприятия.
Отдельные корковые зоны активно взаимодействуют друг с другом. В
экспериментальных исследованиях выявлено взаимовлияние проекционных и
ассоциативных отделов коры при осуществлении старении перцептивных операций.
Таким образом, современные данные подтверждают представление о восприятии
как системном процессе, в котором специализированно участвуют и взаимодействуют
различные области коры больших полушарий.
Возрастные особенности системной организации процесса восприятия.
Гетерохромное созревание структур мозга, участвующих в реализации этой функции
определяет очень существенные качественные преобразования ее мозговой организации в
процессе индивидуального развития ребенка. С момента рождения ребенка функционируют
83
проекционные отделы коры. В ответ на зрительные стимулы в этих отделах
регистрируются локальные вызванные потенциалы, характеризующиеся относительно
простой формой и длительным латентным периодом. Это свидетельствует возможности
осуществления элементарного сенсорного анализа уже в период новорожденности.
Однако, по образному определению И. М. Сеченова, новорожденный «видит, но видеть не
умеет». Восприятие, создание образа предмета связано с функцией ассоциативных областей.
По мере их созревания они начинают включаться в анализ и обработку поступающей
информации. В раннем детском возрасте до 3—4 лет включительно заднеассоциативные
зоны дублируют функцию проекционной коры. Их вызванные ответы по форме, временным
параметрам, реактивности соответствуют ответам проекционной зоны.
Качественный скачок в формировании системы восприятия отмечен после 5 лет. К
6—7 годам заднеассоциативные зоны специализированно вовлекаются в процесс опознания
сложных изображений, а в проекционной коре осуществляется более простой анализ,
например выделение контура и контраста. На этом этапе развития существенно
облегчается опознание сложных, раннее незнакомых предметов, сличение их с эталоном.
В школьном возрасте система зрительного восприятия продолжает усложняться и
совершенствоваться за счет переднеассоциативных областей. Эти области, ответственные за
принятие решения, оценку значимости поступающей информации и организации адекватного
реагирования, обеспечивают формирование произвольного избирательного восприятия.
Существенные изменения избирательного реагирования с учетом значимости стимула
отмечены к 10—11 годам. Недостаточная сформированность этого процесса в 7—8 лет
обусловливает затруднение в выделении основной значимой информации и отвлечение на
несущественные детали. Продолжительность
созревания
нейронного
аппарата
переднеассоциативных областей коры в онтогенезе определяет совершенствование
процесса восприятия на протяжении всего восходящего периода развития, включая
подростковый.
2.4. Нейрофизиологические механизмы внимания
Внимание — одна из важнейших психологических функций. Оно — обязательное
условие результативности любой деятельности, будь то восприятие реальных предметов и
явлений, выработка двигательного навыка или операции с числами, словами, образами,
совершаемые в уме.
Выделяются два типа внимания — произвольное (активное), направленное на
сознательно выбранную цель, и непроизвольное (пассивное), возникающее при
неожиданных изменениях во внешней среде — новизне, неопределенности.
Структурно-функциональная организация внимания. Непроизвольное внимание
по механизму близко к ориентировочной реакции, но возникает на новое или
неожиданное предъявление стимула. Начальная ситуация неопределенности требует
мобилизационной готовности коры больших полушарий, и основным механизмом,
запускающим непроизвольное внимание, является вовлечение в этот процесс
ретикулярной модулирующей системы мозга. Ретикулярная формация по восходящим
связям вызывает генерализованную активацию коры больших полушарий, а структуры
лимбического комплекса, оценивающие новизну поступающей информации, по мере
повторения сигнала опосредуют либо угасание реакции, либо ее переход к вниманию,
направленному на восприятие или организацию деятельности.
Произвольное внимание в зависимости от конкретных задач, потре6ностей, мотиваций
облегчает, «оптимизирует» все этапы
осуществления познавательной деятельности:
начальный — ввод информации, основной центральный — ее анализ и оценку значимости и
конечный результат — фиксацию нового знания в индивидуальном опыте, поведенческую
реакцию, необходимые двигательные действия.
84
На этапе ввода и первичного анализа стимула, его выделения в пространстве важная
роль принадлежит двигательным компонентам внимания — глазным движениям. Процессы,
происходящие на уровне среднего мозга (четверохолмие), обеспечивают саккадические
движения глаз, помещающие объект в область наилучшего видения на сетчатке. Реализация
этого механизма происходит при участии заднеассоциативной теменной коры, которая
получает разномодальную информацию от сенсорных зон (информационная составляющая) и
от коркового отдела лимбической системы (мотивационная составляющая).
Формирующиеся на этой основе нисходящие влияния коры управляют структурами
среднего мозга и оптимизируют начальный этап восприятия.
Обработка информации о стимуле, представляющем определенную значимость для
организма, требует поддержания внимания и регуляции активационных влияний.
Управляющий эффект {локальная активация) достигается регулирующими влияниями
лобной коры. Реализация локальных активирующих влияний осуществляется через
ассоциативные ядра таламуса. Это так называемая фронто-таламическая система внимания. В
механизмах локальной активации значительная роль принадлежит также структурам
лимбической системы (гиппокамп, гипоталамус, миндалина, лимбическая кора) и их связям с
лобным неокортексом.
Активация исполнительных механизмов включающих программы и программы
врожденного и приобретенного поведения, осуществляется с участием лобных отделов и
базальных ганглиев, находящихся под двойным контролем — коры и лимбического мозга.
Таким образом, произвольное селективное внимание обеспечивается целыми
комплексами иерархически организованных структур. В результате активирующие влияния
становятся опосредованными результатами анализа ситуации и оценки значимости, что
способствует формированию системы активированных мозговых центров, адекватной
условиям выполняемой задачи.
ЭЭГ-анализ мозговой организации внимания. В ЭЭГ при генерализованной
тонической активации в ответ на предъявление нового стимула, вызвавшего непроизвольное
внимание, возникает десинхронизация основного ритма — блокада среднечастотного
альфа-компонента, доминирующего в состоянии покоя, и усиление представленности
высокочастотных колебаний альфа-диапазона, бета- и гамма-активности.
Значимость функциональных объединений структур при селективном внимании
была продемонстрирована при изучении мозговой организации направленного модально
специфического внимания в ситуации ожидания определенной перцептивной задачи. Информация о модальности стимула, подвергающегося бинарной классификации, которую
заранее получал испытуемый, приводила к формированию в коре левого полушария
функциональных объединений на частоте альфа-ритма в период, непосредственно
предшествующий перцептивной деятельности, с центром интеграции в области корковой
проекционной зоны соответствующей модальности — в височной зоне при ожидании
слуховой задачи, в сенсомоторной корковой зоне при тактильной, в затылочной при
зрительной. Существенно, что именно такая организация предстимульного внимания
способствовала правильному решению задачи. Активность правого полушария в этой
ситуации не связана с обеспечением правильного ответа при ожидании задачи.
Возрастные особенности структурно-функциональной организации внимания.
Признаки непроизвольного внимания обнаруживаются уже в период новорожденности в
виде элементарной ориентировочной реакции на экстренное применение раздражителя. Эта
реакция еще лишена характерного исследовательского компонента, но она уже проявляется
в определенных изменениях электрической активности мозга, вегетативных реакциях
(изменение дыхания, частоты сердцебиения).
В 2—3-месячном возрасте ориентировочная реакция приобретает черты
исследовательского характера. В грудном, так же как и в начале дошкольного возраста,
корковая генерализованная активация представлена не блокадой альфа-ритма, а усилением
85
тета-ритма, отражающего повышенную активность лимбических структур связанных с
эмоциями. Особенности активационных процессов
определяют специфику
произвольного внимания в этом возрасте: внимание маленького ребенка привлекают в
основном эмоциональные раздражители. По мере созревания системы восприятия речи
формируется социальная форма внимания, опосредовании речевой инструкцией. Однако
вплоть до 5-летнего возраста эта форма внимания легко оттесняется непроизвольным
вниманием, возникающим в ответ на новые привлекательные раздражители.
Существенные изменения корковой активации, лежащей в основе внимания, отмечены
в 6—7-летнем возрасте. Обнаруживается зрелая форма корковой активации в виде
генерализованной блокады альфа-ритма. Существенно возрастает роль речевой инструкции в
формировании произвольного внимания. Вместе с тем в этом возрасте еще велико значение
эмоционального фактора.
Качественные сдвиги в формировании нейрофизиологических механизмов
произвольного внимания связаны со структурно-функциональным созреванием лобных
отделов коры, обеспечивающих организацию процессов локальной регулируемой
активации в соответствии с принятием решения на основе проанализированной
информации, мотивации или словесной инструкции. В результате этого в деятельность
избирательно включаются определенные структуры мозга, активность других
затормаживается и создаются условия для наиболее экономичного и адаптивном
реагирования.
Важнейшим этапом в организации произвольного внимания является младший
школьный возраст. В 7—8 лет недостаточная зрелость фронтально-таламической системы
регуляции активационных процессов определяет большую степень их генерализации и
менее выраженную избирательность объединения корковых зон в рабочие
функциональные констелляции в ситуации предстимульного внимания, предваряющего
конкретно реализуемую деятельность. К 9—10 годам механизмы произвольной регуляции
совершенствуются: активационные процессы становятся более управляемыми, определяя
улучшение показателей организации деятельности.
2.5. Роль различных структур головного мозга в потребностно-эмоциональной
сфере
Потребности и мотивации. Потребности являются внутренним источником
активного взаимодействия организма с внешней средой и рассматриваются как основная
детерминанта поведения, направленного на достижение определенной цели. И.П. Павлов
вел понятие «рефлекса цели» как выражения стремления живого организма к обладанию чемлибо — пищей, различными предметами. Сфера потребностей человека очень широка. Она
включает од биологические, так и социальные и духовные потребности.
Биологические потребности связаны с активностью нервных центров гипоталамуса. В
экспериментах на животных с электродами, вживленными в различные ядра гипоталамуса,
было отмечено, что у голодного животного резко возрастала электрическая активность
определенных участков гипоталамуса. При насыщении усиление электрической активности
этих структур прекращалось. Их раздражение вызывало пищевое поисковое поведение. При
раздражении других ядер наблюдались отказ от пищи, половое возбуждение, агрессивнооборонительное поведение.
Биологические потребности человека отличаются от животных. Их реализация не носит
непосредственного характера и в значительной мере определяется социальными и
культурными факторами. Это свидетельствует о том, что даже биологические потребности у
человека находятся под контролем регулирующих структур коры больших полушарий.
Актуализируемая, наиболее значимая в данный момент потребность, приобретающая все
свойства доминанты, называется мотивацией. По теории доминанты А. А. Ухтомского, она
86
подчиняет себе деятельность организма, обеспечивая приоритетность данного поведенческого
акта и подавляя другие виды деятельности.
Эксперименты с созданием искусственной доминанты показали, что на ее фоне
повышаются чувствительность нейронных систем в структурах, охваченных доминантным
состоянием, скорость протекающих в них процессов и конвергентные способности. Мотивация
выступает как пусковой механизм формирования функциональной системы, активизируя
структуры, включающиеся в референтный синтез, принятие решения, выработку
программы и ее коррекцию на основе результатов действия.
Мотивация реализуется при непосредственном участии гипоталамуса и других
отделов лимбической системы, где наряду с основными центрами, связанными с
биологическими потребностями, расположены структуры, участвующие в оценке и
регуляции этапов поведения, направленных на удовлетворение потребности. В общую
многоуровневую систему реализации мотивации вовлекается и кора больших полушарий,
организующая активное поисковое поведение.
Эмоции, их физиологическая основа. В тесной связи с мотивационно-потре6ностной
сферой находятся эмоции. Эмоции рассматриваются как психический процесс, активно
включающийся в модуляцию функционального состояния мозга и организацию повеления,
направленного на удовлетворение актуальных потребностей. При этом эмоции отражают
субъективное отношение к внешнему миру, окружающим людям, самому себе,
собственной деятельности и ее результату.
Мозговая организация эмоций исследовалась в эксперимент на животных с
разрушением и раздражением различных подкорковых структур, а также в клинике
локальных поражений мозга у человека. Наиболее яркие эффекты были получены при
раздражении определенных ядер гипоталамуса, вызывавшем эмоциональные реакции
разного знака. Стимуляция зон латерального гипоталамуса приводила к стремлению
животных (крыс) к продлению этого состояния путем самораздражения. Раздражение
других центров гипоталамуса вызывало реакцию избегания. Области мозга раздражение
которых вело к подкреплению и избеганию, получили название центров удовольствия и
неудовольствия соответственно с позитивной и негативной эмоциональной окраской.
Эмоциональные реакции разного знака были получены и при раздражении других отделов
лимбической системы.
Как было сказано выше, лимбические структуры входят в состав модулирующей
системы мозга, и это определяет важную роль эмоций в регуляции активационных
процессов — генерализованной и локальной активации, а следовательно, и в
организации поведенческих реакций.
Мозговая организация эмоций, как и других психических функций, многоуровневая.
Лимбическая система обладает связями с ассоциативными областями неокортекса.
В клинических исследованиях выявилась специфическая роль лобной и височной
коры в проявлении эмоций. При разных типах поражения лобных долей отмечались
глубокие нарушения эмоциональной сферы, затрагивающие в основном высшие эмоции,
связанные с социальными отношениями, произвольной деятельностью, творчеством.
Наблюдалось растормаживание влечений, неустойчивость эмоционального фона от
депрессии до эйфории.
При височных поражениях, особенно справа, нарушается опознание эмоциональной
интонации речи.
Выявлена неодинаковая роль ассоциативных отделов в эмоциональном
регулировании. Так, показано, что при правосторонних поражениях возникает состояние
эйфории и беспечности. Левосторонние поражения приводят к преобладанию
озабоченности, тревожности: больные беспокойны и часто плачут.
87
На основании этих данных возникло представление о преимущественной связи
правого полушария с отрицательным эмоциональным фоном, а левого полушария — с
положительным.
Возрастные особенности потребностно-эмоциональной сферы ребенка. У детей уже
с первых месяцев жизни очень велика потребность в новизне. Удовлетворение потребностей в
новизне вызывает положительные эмоции, и те, и свою очередь, стимулируют деятельность
ЦНС. Согласно представлению П.В.Симонова, эмоция, компенсируя недостаток
сведений, необходимых для достижения цели, обеспечивает продолжение действий,
способствует поиску новой информации и тем самым повышает надежность живой
системы.
Эмоции детей из-за слабости контроля со стороны высших отделов ЦНС
неустойчивы, их внешние проявления несдержанны. Ребенок легко и быстро плачет и
так же быстро от плача может перейти к смеху. От радости ребенок громко смеется,
кричит, машет руками. С возрастом, по мере созревания коры больших полушарий и
усиления ее влияний на нижележащие подкорковые структуры, сдержанность
эмоциональных проявлений возрастает. Тесная связь эмоций с потребностями определяет
необходимость учета возрастных особенностей эмоциональной сферы ребенка в процессе воспитания. Воспитание способно существенно влиять даже на биологические,
врожденные потребности, изменять степень и формы их проявления. Еще более велика
роль воспитания в формировании социально обусловленных, в том числе
познавательных, потребностей. Расширение сферы потребности с помощью целенаправленных воспитательных мероприятий, тесно связанных с эмоциями на этапе
развития, который характеризуется повышенной эмоциональной активацией, будет
способствовать расширению диапазона внешних воздействий, привлекающих внимание,
и тем самым приведет к совершенствованию познавательных процессов и
целенаправленной деятельности ребенка.
Созревание высших отделов ЦНС в младшем школьном возрасте расширяет
возможность
формирования
познавательных
потребностей
и
способствует
совершенствованию регуляции эмоций.
2.6. Нейрофизиологические механизмы памяти
Важнейшим свойством нервной системы является способность накапливать,
хранить и воспроизводить поступающую информацию. На основе временной
последовательности осуществляемых операций и длительности хранения следов
различных событий выделяют сенсорную (перцептивную), кратковременную и долговременную память. Сенсорная память представляет собой след возбуждения в сенсорной
системе от непосредственно действующего стимула и служит первичному анализу и
дальнейшей обработке сенсорной информации. Ее особенностью является значительная
емкость, до 20 элементов (бит). Длительность сохранения следов в перцептивной памяти
не превышает 1 с. Воспроизведение следов в системе нейронных сетей (циркуляция
возбуждений) обеспечивает кратковременное хранение информации уже ограниченной
емкости (7 + 2 бита) — кратковременную память. Предполагается, то за время
реверберации импульсов по замкнутым нейронным контурам, которое может
продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут, происходит перевод
импульсного кода в структурные изменения в синаптическом аппарате и в теле нейрона.
Долговременная память — это неопределенно долгое хранение информации,
составляющей индивидуальный опыт. Долговременная память базируется на
определенной фиксированной структуре, биохимических и молекулярных изменений в
нейронах, что обеспечивает ее устойчивость и длительность хранения информации.
Выделение различных видов памяти на основе временного параметра относительно.
На самом деле процессы памяти более сложные, но развертываются во времени и
88
взаимодействуют в процессе реальной деятельности. В процессе восприятия или
организации целенаправленного акта как кратковременная, так и долговременная память
могут перейти в активное состояние, так называемую рабочую память.
Рабочая, или оперативная, память — это актуализированная система следовых
процессов, активно использующихся во время организации и выполнения различных
видов деятельности и целенаправленного поведения. Рабочая память представляет собой
один из компонентов афферентного синтеза в функциональной системе. Извлеченные
следы взаимодействуют с обстановочной и пусковой афферентацией для принятия
решения и формирования программы действий.
Структурно-функциональная организация памяти. Память обеспечивается
функционированием многоуровневой системы мозговых структур. В нее включаются
сенсорные корковые зоны, где формируется первичный след сенсорной информации,
ассоциативные области, где синтезируется материал для образной и словесно-логической
памяти.
В процессе перевода информации из кратковременной памяти долговременное
хранение участвует гиппокамп. При его поражении теряется память о текущих событиях,
долговременная память при этом сохраняется. Это так называемый синдром Корсакова.
В формировании эмоциональной памяти ведущая роль принадлежит миндалине,
которая обеспечивает быстрое и прочное запечатление эмоционально значимых событий
даже после их одноразового появления.
Гиппокамп и миндалина тесно связаны с височной корой, которая рассматривается
как «хранилище» долговременной памяти.
В отборе информации для хранения и в актуализации следов (перевода их в рабочую
память), необходимых для организации целенаправленного поведения, ведущая роль
принадлежит лобным отделам коры, имеющим двусторонние связи со структурами
лимбической и ретикулярной системы.
Лобные отделы как высшее звено неспецифической активирующей системы
участвуют на основе оценки значимости информации в создании оптимального уровня
активации для фиксации следов и их воспроизведения.
Молекулярные механизмы памяти. Началом представления о специфических
носителях памяти послужили исследования X. Хидена, показавшего, что образование
следов памяти сопровождайся изменением структуры РНК с последующим образованием
новых белков. В дальнейшем было показано, что РНК участвует в передаче
специфического кода, а в качестве хранилища информации выступает ДНК.
Исследование
молекулярных
механизмов
памяти
рассматривается
как
перспективное направление. Однако в основе долговременной памяти лежат не только
преобразования на уровне отдельных клеток, но и на системном уровне. Эти
преобразования обеспечиваются медиаторными системами мозга, объединяющими разные
структуры, участвующие в операциях запечатления и воспроизведения следовых
процессов, в распределенную динамическую систему памяти.
Возрастная динамика памяти. Механизмы памяти претерпевают значительные
изменения с возрастом. Память, основанная на простом запечатлевании следа, —
сенсорная память — осуществляется на ранних этапах развития. По мере развития
сенсорных систем и усложнения процесса восприятия формируется образная память. На
ранних этапах развития формируется также память в основе которой лежит механизм
выработки условного рефлекса. Этот вид памяти является базовым в формировании
навыка, простых форм памяти. Относительная простота системы памяти в детском
возрасте определяет устойчивость и прочность запоминания в раннем детстве. По мере
структурно-функционального созревания коры больших полушарий, развития речевой
функции формируется свойственная человеку словесно-логическая память. Человек
способен запоминать не только и не столько подробности информации, сколько общие
89
положения. Так, в прочитанном тексте взрослый человек запоминает не словесную
формулировку, а содержание. Созревание высших корковых формаций с возрастом
определяет длительность и постепенность развития и совершенствования этого вида
памяти.
2.7. Речь и ее мозговая организация
Речь — специфически человеческая функция, возникшая в процессе эволюции. Для
ее обозначения и подчеркивания, различий физиологических механизмов речи как формы
общения с внешним миром от имеющихся у животных И. П. Павлов ввел понятие второй
сигнальной системы, в то время как у животных имеется только первая сигнальная
система восприятия непосредственных признаков внешних стимулов. Слово, хотя тоже
является стимулом, воспринимается через сенсорные системы и может обозначать
предмет, отличается тем, что в нем отражаются наиболее существенные свойства внешних
объектов. Оно обеспечивает возможность обобщенного и отвлеченного отражения
действительности.
Выделяются коммуникативная, регулирующая и программирующая функции речи.
Речь обеспечивает общение между людьми, служит для обмена информацией и
побуждения к действию. Посредством слов человек познает предметы и явления внешнего
мира без непосредственного контакта с ними, устанавливает связи и отношения. Речь
является основой процесса мышления. Среда, в которой развивается ребенок, определяет
формирование родного языка. У человека имеются генетические предпосылки языкового
общения, они заложены в структуре мозга и артикуляционного речевого аппарата.
Регулирующая функция речи проявляется в сознательных формах психической
деятельности. Речи принадлежит важная роль в развитии произвольного волевого
поведения. От внешней регуляции поведения, обеспечиваемой коммуникативной функции
речи, ребенок в процессе развития приобретает возможность преобразовывать внешние
речевые сигналы — приказы — во внутреннюю речь (процесс интериоризации). С
помощью внутренней речи человек сам может регулировать свое поведение.
Программирующая функция речи состоит в формулировании программ различных
действий и поведения на основе внутренней речи. В собственно речевой (вербальной)
деятельности это проявляется в программировании и грамматическом построении развернутого речевого высказывания.
Системная организация речевой деятельности. Выделение центров речи привело
к представлению об узком локальном представительстве речевой функции. Вербальную
деятельность представляли как взаимосвязь центров восприятия речи (Вернике) и ее
воспроизводства (Брока) и локализовали у правшей исключительно в левом полушарии.
Важный вклад в понимание функциональной организации структур мозга при
осуществлении речевой функции внесли нейропсихологические исследования А. Р.
Лурия. Было показано, что при различных по локализации мозговых поражениях
нарушается сложная структура речевой деятельности. Характер нарушений зависит от
того, какая структура мозга повреждена.
Существенную роль в восприятии слышимой речи играют вторичные отделы
слуховой коры левого полушария, которые воспринимают элементарные коды слов —
фонемы. Например: люк, лак, лук или бар — пар. Различение фонем (фонематический
страдает при поражении этих структур, понимание точного значения слов становится
невозможным. Фонемы — это звуки речи, замещение которых изменяет смысл слова и
отвечает за специфический для вербальной функции фонематический слух. Нарушения в
этой области делают невозможным понимание точного и конкретного значения слов.
Такую же роль в зрительном восприятии слов играют вторичные зрительные зоны.
Понимание смысла слов, особенно в зависимости от контекста (в предложении), и
целостного речевого высказывания (семантический анализ) страдает при поражении
90
глубоких отделов левой височной доли, ответственной за слухо-речевую память, и
заднеассоциативных областей, включая центр Вернике, где элементы речевой структуры
интегрируются в смысловую схему.
При сохранности этих структур и нарушении лобных отделов, с которыми связаны
программирование действий, активный поиск информации, анализ наиболее
существенных элементов содержания сложных развернутых высказываний, их понимание
становится невозможным.
Сложноорганизованной является и система называния предметов и устной речи.
Непосредственно реализация устной речи происходит с участием нижних отделов
премоторной области левого полушария, где локализован центр Брока. Нарушения в этой
области приводят к застреванию на каком-нибудь слоге, перестановки букв,
многократном повторении предыдущей артикуляции. Вместе с тем реализация устной
речи происходит с участием других структур мозга.
Так, называние предмета требует перекодировки зрительного образа в его звуковой
эквивалент. Эта операция связана с теменно-затылочными отделами мозга. Другим
важным условием адекватного называния предмета является сохранность акустической
структуры слова, что является функцией левой височной области. Нарушение называния
может быть связано и с более сложи мозговыми процессами: необходимость единственно
правильного называния предмета требует торможения всех побочных альтернатив, что
включает лобную кору, управляющую всей активирующей системой мозга.
Роль лобной коры особенно велика в воплощении замысла и намерения речевого
высказывания в устную словесную форму. При лобном синдроме (повреждение лобных
областей) отсутствует самостоятельно возникающее высказывание (речевая инициатива).
Больные в диалоге ограничиваются пассивными и односложными повторениями.
В последнее время была выявлена важная роль в речевых процессах, так называемой
дополнительной моторной области, расположенной кпереди от центральной (Роландовой)
борозды и являющейся частью лобных долей мозга. У больных с поражением этой
области нарушается ритм речи, интонация. Существенно страдает грамматический
порядок слов — больные пропускают союзы, местоимения, затрудняются в
использовании глаголов. Эти нарушения затрагивают как произносимую, так и слышимую
речь.
Необходимо подчеркнуть, что, несмотря на то что основные речевые центры
расположены в левом полушарии, правое тоже вовлекается в речевую функцию.
При поражении правого полушария страдают интонационные компоненты речи,
нелингвистические компоненты речи — интонация, параметры основного тона (высота,
громкость), эмоциональная окраска. Структуры, управляющие голосовыми реакциями,
тесно связаны на разных уровнях с лимбической системой мозга, что и привносит в
звучащую речь эмоциональный компонент. Правое полушарие ответственно и за
зрительно-пространственный анализ вербального материала.
Важные сведения о мозговой организации речевых процесов были получены и с
помощью ЭЭГ-анализа, и компьютерной томографии. Как показали результаты ЭЭГанализа, при вербальных операциях (составление слов из букв) усиливается степень
взаимодействия областей левого полушария, участвующих речевой деятельности. В
правом полушарии отмечается взаимодействие лобной и затылочной области; вовлечение
зрительной проекционной зоны связано со зрительным предъявлением букв.
Следует подчеркнуть специфику ритмического компонента образующего
функциональные объединения в левом и правом полушариях: в левом взаимодействие
областей осуществляется по высокочастотному компоненту альфа-ритма, в правом — по
низкочастотному.
91
О вовлечении структур правого и левого полушария в вербальную деятельность
свидетельствует и избирательное усиление метаболизма в определенных корковых зонах;
обнаруживаемое в томографических исследованиях.
Показано участие в речевой деятельности глубинных структур мозга. При
исследовании нейронной активности таламуса у человека обнаружены нейроны,
изменяющие конфигурацию и частоту разряда при предъявлении речевых стимулов.
Поражение таламических структур приводит к нарушению разных аспектов речевой
деятельности.
Развитие механизмов речи. Речь формируется в течение первых лет жизни ребенка.
Уже с момента рождения начинают формироваться системы, ответственные за восприятие
звуков речи и артикуляционные механизмы. С момента рождения ребенок воспринимает
фонемы. Показано, что ВП, регистрируемые при восприятии фонем, отличаются от
таковых на тоны и звуковые щелчки. Первые звуки, издаваемые ребенком, — гуление —
не несут еще языковой специфичности, однако уже на 1-м году лепет различен у детей,
развивающихся в разной языковой среде. На основе формирования сенсорных систем, и
прежде всего зрительной, формируется назывательная (номинативная) функция речи ребенок ассоциирует предметы и их названия. Для развития речевой функции важнейшее
значение имеет речевой контакт — коммуникативная функция речи. По мере развития
высших отделов мозга, ответственных за произвольную регуляцию деятельности,
формируются регулирующая и программирующая функции речи. Целостная вербальная
деятельность, ее абстрактно-логические и графические формы (чтение и письмо)
развиваются и совершенствуются в течение длительного периода развития ребенка,
охватывающего весь процесс обучения в школе.
2.8. Центральные механизмы регуляции движений
Любое взаимодействие человека с окружающей средой, любое действие связано с
движением или включает в себя движение. Взгляд, улыбка, жест, ходьба, физические
упражнения, письмо и речь — все это движения. Просто стоять, поддерживая
определенную позу, — значит тоже совершать определенные движения.
Вполне справедливо мнение известного российского физиолога И. М.Сеченова:
«...Все бесконечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности сводится
окончательно к одному лишь явлению — мышечному движению. Вне зависимости от
того, нужно ли вам почесать нос, выполнить сложнейшее танцевальное "па" или
поставить свою подпись, в реализацию движения включаются разные звенья нервной
системы от коры мозга до двигательных нервов, приводящих в действие мышцы нашего
тела».
Согласно современным представлениям, организация (подготовка) и управление
движениями человека осуществляются многоуровневой, иерархически (соподчиненно)
организованной системой, включающей различные отделы центральной нервной системы.
2.9. Непроизвольные и произвольные движения
Существует разделение движений на непроизвольные (бессознательные) и
произвольные (осознанные). С одной стороны, это разделение весьма условно, так как
существует большой класс движений, которые в зависимости от ситуации будут
бессознательными или осознанными. Например, дыхание — это комплекс движений
грудной клетки и ряда мышц плечевого пояса, осуществляющийся неосознанно даже при
самом глубоком сне и в состоянии наркоза, но дыхательные движения, осуществляемы
этими мышцами при пении, вряд ли можно считать неосознанными (это специальные
дыхательные движения, которые формируются в процессе обучения пению). Или другой
пример - сосательные движения младенца с первых минут жизни явно непроизвольны, но
те же движения, которые выполняет человек при отсасывании яда после укуса змеи, —
92
точно, осознанны и произвольны. По-видимому, более корректно говорить о более или
менее осознанных движениях.
Краткую и точную характеристику произвольных движений дал известных
исследователь Рагнар Гранит: «Произвольным в произвольном движении является его
цель». Произвольные движения — самые сложные по своей структуре. Их реализация
невозможна без участия высших двигательных центров. Все движения, которые ребенок
осваивает в своей жизни, которым его обучают, - это произвольные движения. Учится ли
он ходить или бегать, складывает ли кубики или завязывает шнурки, выводит первые
буквы, или застегивает пуговицы — все это целенаправленные движения, осуществление
которых подчинено достижению «полезного результата действия».
Путь от коры к мотонейронам (от центра к периферии) на каждом участке (этапе)
имеет свою сложную структуру взаимоотношений параллельные пути обработки и
передачи информации, и особую структуру взаимодействия между чувствительными и
двигательными системами. Эффективное осуществление движений невозможно без
постоянного поступления разных видов сенсорной информации (соматосенсорной и
вестибулярной, зрительной и слуховой). В то же время для получения сенсорной
информации необходимы движения. Видимо, поэтому для описания ряда двигательных
актов используется термин «сенсомоторный», хотя нельзя исключить сенсорную
информацию из общей схемы организации движений.
Рассмотрим роль каждого из отделов нервной системы в организации движений.
2.9.1 Высшие двигательные центры
Высшие двигательные центры — это структуры мозга, расположенные выше
спинного мозга и участвующие в регуляции движений.
Подкорковые и корковые мотивационные зоны, включая ассоциативные области
коры, формируют побуждение к действию или «принятие решения о действии». По И. А.
Бернштейну, «...задача действия, иными словами, результат, которого организм стремится
достигнуть, есть нечто такое, что должно стать, но чего еще нет. Таким образом, задача
действия есть закодированное в мозгу отображение или модель потребного будущего...
Еще точнее будет сказать, что реакцией организма и его верховных управляющих систем
на ситуацию является не действие, а принятие решения о действии». Представление Н.А.
Бернштейна созвучно концепции функциональной системы П. К. Анохина.
В общей многоуровневой (подкорковые и корковые зоны) системе принятия
решения (реализации мотивации) принимают участие гипоталамус и другие лимбические
системы, а также фронтальные, ассоциативные зоны коры, т.е. структуры, обеспечивающие афферентный синтез, принятие решения и выработку программы действия. Этот
уровень фактически определяет, «что делать», и во многом от того, как сформирована
задача действия, зависит результат — качество выполнения движения.
Например, если мы даем ребенку задание написать букву, то в разном возрасте, при
разной сформированности «задачи действия» он будет писать букву по-разному, как
умеет, — печатную или письменную, каллиграфически правильно или кое-как.
О том, как преобразуются наши мысли и желания и разряды кортикальных
нейронов, можно пока только догадываться. Однако методы нейрофизиологических
исследований позволяют зарегистрировать изменения электрической активности
отдельных зон коры мозга в ситуации, предшествующей движению. Причем при
несформированном или новом виде движений в процесс подготовки (при определении
«задачи действия») включены практически все зоны коры, а при сформированном,
отработанном движении, как правило, фронтальные зоны, с деятельностью которых и
связывается программирование движений.
93
2.9.2 Роль двигательных областей коры, базальных ганглиев и таламуса в
организации движений
Важнейшей двигательной областью коры является прецентральная извилина. Ее
функции были изучены путем раздражения обнаженной поверхности мозга и анализа
параличей у больных инсультами. В 50-х годах XX в. американским ученым
В.Пенфилдом были обнаружены интересные закономерномерности: во-первых,
двигательная кора организована по соматотоническому принципу, т.е. каждый ее участок
связан с определенной частью тела, во-вторых, области двигательной коры тех частей
тела, которые осуществляют более разнообразные функции, больше по площади.
Наиболее обширными, учитывая пропорции тела, являются зоны, управляющие мышцами
кисти руки и мимическими мышцами. Двигательные и чувствительные зоны коры
примыкают друг к другу и «чувствительный гомункулюс» почти повторяет карту
двигательных зон. Предполагается, что определенные типы движений, в которые
вовлечены отдельные мышцы, представлены различных участках двигательной области,
причем размеры каждого участка зависят от сложности контролируемых им движений.
Например, для участия в речевой функции двигательный центр мозга не только посылает
команды к мышцам языка и гортани, но и хранит в памяти последовательность этих
команд. Это объясняет, почему рост и развитие полей двигательной области начинаются в
раннем детстве и продолжаются вплоть до зрелого возраста. Стимуляция двигательной
коры вызывает лишь сокращение отдельных мышц или движение в суставах. Сложные
целенаправленные двигательные акты так «запустить» невозможно. По-видимому,
двигательная кора является той частью общей структуры регуляции движений, где
замысел движения преобразуется в его программу. Фактически двигательная кора — первый компонент структуры регуляции движений, с которого начинается выполнение
движения.
Нейроны коры, непосредственно связанные с мотонейронами спинного мозга,
называются клетками Бена (по имени впервые описавшего их русского анатома XIX в.).
Они лежат в глубине двигательной коры и относятся к самым крупным пирамидным нейронам головного мозга. Их аксоны сходятся в толстый пучок нервных волокон,
называемый пирамидным трактом. Дойдя до спинного мозга, аксоны клеток Беца
перекрещиваются: пучок, идущий от правого полушария, переходит на левую сторону и
наоборот. Вот почему регуляция движений левой половины тела контролируется правым
(контрлатеральным — противоположным) полушарием, а правой стороны — левым.
Двигательная область коры большого мозга является областью, воспринимающей,
анализирующей и синтезирующей раздражения, идущие от скелетно-мышечной системы
человека, и участвующей в межанализаторной интеграции. Относительно реформирование двигательной коры в онтогенезе, очевидно, определяется ее
функциональной значимостью в обеспечении адекватного поведения детей. Двигательная
зона коры обеспечивает осуществление произвольных движений, интегрируя
деятельность различных анализаторов всей коры мозга и деятельность всего мозга,
благодаря чему осуществляется срочная перестройка путей и форм контактов организма с
окружающей средой.
Определенная морфофункциональная зрелость двигательной области коры
головного мозга, необходимая для поддержания процессов регуляции движений,
отмечается у новорожденных уже с первых дней жизни.
Кроме двигательной области коры головного мозга, в регуляциии движений
участвуют базальные ганглии, таламус, мозжечок и ствол головного мозга.
Базальные ганглии (скопления нервных клеток, находящихся у основания больших
полушарий, формирующиеся на ранних стадиях развития мозга, представляют собой
важное подкорковое связующее звено между ассоциативными и двигательными зонами
мозга. Базальные ганглии — это четыре образования: полосатое тело (стриатум), бледный
94
шар (паллидум), субталамическое ядро и черная субстанция. Базальные ганглии получают
все виды сенсорной информации, и, по-видимому, их функция заключается в «запуске»
движений определенного типа — медленных целенаправленных движений конечностей в
пространстве. Считается, что на уровне базальных ганглиев имеется готовый набор
программ, которые используются в сложных двигательных действиях.
В таламус (структура промежуточного мозга) поступает вся соматосенсорная
информация, необходимая для построения любой последовательности движений, и через
таламус проходят сигналы от базальных ганглиев и мозжечка к коре.
Мозжечок, имеющий сложную структуру, играет особую роль в нервной регуляции
движений, мышечного тонуса и позы.
Следует отметить, что все области коры больших полушарий, в том числе и
двигательные, а также другие отделы мозга посылают информацию к мозжечку, к нему же
через ассоциативные зоны коры поступают сигналы от периферических органов.
Основное значение мозжечка — дополнение и коррекция деятельности остальных
звеньев системы регуляции движений. Экспериментальные данные позволяют выделить
следующие функции мозжечка в осуществлении движений: регуляцию позы и мышечного
тонуса,
коррекцию
медленных
целенаправленных
движений,
выполнение
последовательности быстрых целенаправленных движений.
В процессе осуществления движений и мозжечок, и базальные ганглии посылают
сигналы к двигательной коре через таламус. Обе эти структуры участвуют в выработке
программы движений. Таким образом, все эти структуры мозга — двигательная кора,
базальные ганглии, таламус и мозжечок исполняют функцию формирования программы
целенаправленных движений.
Ствол головного мозга — образование головного мозга, через которое проходят
нисходящие пути к спинному мозгу. Эти пути условно можно разделить на два вида —
возбуждающие действия мышц-разгибателей. Они оканчиваются в разных областях
спинного мозга. Через ствол мозга проходят и восходящие пути, связывающие между
собой структуры ЦНС, которые осуществляют регуляцию движений. Структуры ствола
мозга играют важную роль в регуляции позы, обеспечивающей эффективную реализацию
движений (позные компоненты двигательной активности).
Спинной мозг — наиболее древнее образование нервной системы, включенное в
структуру регуляции движений.
Нейроны сданного мозга образуют серое вещество, которое имеет на срезе вид
буквы «Н». Передние и задние части серого вещества называются передними и задними
рогами.
В передних рогах находятся двигательные нейроны, аксоны которых подходят к
мышцам. В нейронах передних рогов заканчиваются нисходящие пути центральной
нервной системы, регулирующие движения. Двигательный нейрон (мотонейрон) и его
аксон вместе с мышечными волокнами, которые он контролирует, называют двигательной
единицей (ДЕ). Один мотонейрон с помощью разветвлений своего аксона способен
контролировать много мышечных волокон, Число волокон, управляемых одним
мотонейроном, варьирует в зависимости от того, насколько тонкими должны быть
движения мышцы. Например, в глазодвигательных мышцах на каждый нейрон
приходится примерно по три мышечных волокна; в мышцах, приводящих в движение
бедро, на один нейрон приходится сотня мышечных волокон.
Сила, которую может развить мышца, зависит от числа содержащихся в ней
мышечных волокон. У мотонейронов, контролирующих крупные мышцы, такие как
бицепсы или мышцы голени аксоны имеют много разветвлений, для того чтобы
передавать импульсы на мышечные волокна, причем веточки аксонов в этом случае
гораздо толще, чем у нейронов, управляющих мелкими мышцами пальцев.
95
В задних рогах находятся нейроны, которые выполняют сенсорные функции и
передают сигналы в вышележащие центры, в симметричные структуры противоположной
стороны или к передним рогам спинного мозга.
Белое вещество спинного мозга состоит из миелиновых волокон, собранных в пучки.
Эти волокна могут быть короткими (связывают нейроны разных сегментов или
симметричные нейроны противоположных сторон спинного мозга) или длинными (восходящие - к головному мозгу и нисходящие - от головной мозга к спинному).
В каждой мышце есть чувствительные сенсорные нервы, и которым передается
проприоцептивная информация — информация о положении и движении собственного
тела, о напряжения мышцы, о положении сустава, от которых передается информация к
чувствительным нервам. Специальные датчики — рецепторы - находятся либо в глубине
мышцы, либо в сухожилиях - местах прикрепления мышцы к кости. Эта информация
передается либо в спинной мозг, либо в вышележащие нервные центры.
Спинальные рефлексы. Особый интерес представляет собственно рефлекторная
деятельность спинного мозга (так называемые спинальные рефлексы) — относительно
простые виды реакции, (вторые осуществляются на уровне спинного мозга без участия
вышележащих структур.
Рассмотрим некоторые рефлексы спинного мозга на примере коленного рефлекса и
рефлекса болевого раздражения при уколе пальца иглой (кнопкой).
В первом случае при ударе молоточком по сухожилию ниже коленной чашки
растягивается расположенное выше сухожилие, прикрепленное непосредственно к
четырехглавой мышце бедра. В результате активируются находящиеся в этом сухожилии
рецепторы, которые по сенсорным волокнам передают возбуждение спинальным
мотонейронам, и последние заставляют мышцы бедра сократиться, а ногу —
подпрыгнуть. Весь рефлекс совершается очень быстро, обычно меньше чем за секунду.
Другие локальные реакции, которые осуществляются на уровне спинного мозга,
связаны, например, с болевыми раздражителями.
При ударе током или случайном уколе рука отдергивается еще до того, как
ощущается боль. В этом случае по чувствительным нервам информация передается в
спинной мозг, а по двигательным нервам мгновенно передается сигнал к мышцам.
Внутренние системы спинного мозга осуществляют координацию работы мышц
сгибателей и разгибателей, позволяя уравновешивать движения рук, ног, тела при
выполнении различных по сложности движений.
И все-таки при выполнении большинства движений мышц сокращаются, т.е.
движение реализуется, только если мы этап хотим, если это «не ответ на внешнее
раздражение, а решение задачи» (Н.А. Бернштейн). При регуляции произвольных движений в двигательной системе осуществляется последовательная переработка нервных
сигналов — от инициации движения моторной корой до сокращения мыши,
контролирующих положение и стабильность суставов, по командам спинальных мотонейронов. Параллельные модифицирующие системы мозжечка базальных ганглиев ствола
мозга обеспечивают координированное и гладкое выполнение двигательной программы,
поддержание необходимой позы, эффективность решения двигательной задачи.
2.9.3 Методы изучения произвольных движений
Существуют различные подходы к анализу механизмов регуляции движений.
Одним из направлений является изучение конечных результатов всех звеньев
регуляции — проявлений двигательной деятельности. Это анализ самих движений, их
механических параметров: скорости, ускорения, временной структуры (чередование
различных циклов движений), перемещения различных частей тела при движении и т.п.
Например, при изучении движений в процессе письма используется либо
специальная платформа с системой тензодатчиков (датчиков давления), либо специально
96
сконструированная ручка, в которой тснзодатчик укреплен на кончике пера (стержня)
ручки. Такое устройство позволяет зарегистрировать механограмму движений.
Анализ механограммы движений позволяет изучить, как изменяется временная
структура движений в процессе формирования навыка письма.
Специальные исследования показали, что на начальном этапе формирования навыка
(при несформированной программе) движения очень медленны, нестабильны,
продолжительность паузы практически равна продолжительности каждого движения в
серии. (Это свидетельствует о необходимости значительного времени на коррекцию по
ходу деятельности, осознание выполненного и программирование последующего
действия.) Анализ временной структуры позволяет сравнить, как выполняются эти
движения детьми разного возраста, как изменяется структура письма при утомлении,
эмоциональном напряжении и т.п. Другой метод - регистрация траекторий движения
используется при изучении спортивных и рабочих движений. В этих случаях
регистрируется на фото- или видеопленке движущийся человек, у которого на
определенных частях тела закреплены специальные датчики (светящиеся пластины,
лампочки). В настоящее время существуют специальные системы компьютерной
регистрации и анализа сложных движений человека.
Важную информацию о механизмах регуляции движений дает электромиограмма
(ЭМГ) - запись электрических потенциалов мышц. Этот метод называется
электромиографией. Накожные электроды закрепляются на брюшке мышцы, и
регистрация ведется на специальном приборе - электромиографе. Электромиограмма
позволяет анализировать силу, развиваемую мышцей, мышечное напряжение,
распределение активности различных мыши в процессе осуществления движений.
Например, ЭМГ при несформированной задаче действия свидетельствует о чрезмерном
мышечном напряжении, отсутствии координации в деятельности разных мышц,
напряжении мышц, непосредственно не участвующих в движении и т.п.
Для изучения нейронных механизмов регуляции движений используется, например,
изучение сухожильных рефлексов, позволяющее оценить уровень возбудимости
двигательных нейрона спинного мозга.
Для изучения центральных (мозговых) механизмов регуляции движений активно
используется анализ электрической активности или вызванных потенциалов различных
областей коры.
В последние десятилетия стала возможной комплексная оценка организации и
регуляции произвольных движений на разных уровнях при одновременной регистрации
электроэнцефалограмм электромиограммы и механических параметров движения.
2.9.4 Возрастные изменения в системе регуляции движений
Возрастные изменения включенности в деятельность и роли различных структур
системы регуляции движений определяются постепенным и гетерохронным созреванием
всех ее компонентов.
К моменту рождения дифференцированы все корковые зоны, но наиболее развиты
проекционные области. В этом возрасте в общих чертах завершается дифференцировка
подкорковых структур, ядерных образований и проводящих путей спинного мозга (за
исключением пирамидного тракта). Сложное строение имеют мышечные, суставные и
сухожильные рецепторы.
Среди
анализаторных
систем
головного
мозга,
имеющих
не
посредственное
отношение
к
регуляции
движений,
более
зрелой
и готовой к функционированию является система кожного и двигательного анализаторов.
Раннее созревание этих систем позволяет наблюдать и вызывать у новорожденных целый
комплекс общих и локальных двигательных реакций, обеспечивающих функции питания,
защиты и т.д. Однако эти непроизвольные движения не имеют постоянной картины и
97
связаны со значительным мышечным тонусом, который, по-видимому, обусловлен
повышенной синхронизированной активностью двигательных единиц.
Впервые 3—4 мес. жизни ребенка постепенно усиливается участие коры больших
полушарий в регуляции движений. Идет созревание мозжечка, полосатого тела и других
структур мозга, что (способствует снижению общего тонического напряжения мышц,
установлению баланса активности мышц верхних конечностей и увеличению амплитуды
движений рук.
Первые условные рефлексы (пассивное разгибание ножки ребенка в коленном
суставе) появляются на 3—4-й неделе жизни. Эти рефлексы также приобретают
относительное постоянство к 3-4-му месяцу жизни.
Во втором полугодии жизни продолжается созревание всех структур системы
регуляции движений.
Структурное созревание коры больших полушарий и интракортикальных путей в
постнатальный
период
создает
широкие
возможности
для
установления
межанализаторных отношений и участия многих отделов головного мозга в регуляции
движений. Такие взаимосвязи расширяются благодаря развитию ассоциативных путей,
которые после рождения ребенка догоняют и перегоняют по интенсивности роста
проекционные и другие системы и становятся мошной морфологической основой
интегративной деятельности головного мозга.
По мере развития все большее значение в процессах формирования сложных
реакций, обеспечивающих адекватность взаимодействия организма с окружающим
миром,
приобретают
центральные
отделы
двигательной
системы.
Электрофизиологические исследования показывают, что нейроны сенсомоторной области
коры начинают проявлять способность к межсенсорной конвергенции уже на ранней
стадии постнатального онтогенеза.
Во втором полугодии жизни ребенка межанализаторные функциональные связи
становятся более упорядоченными и эффективными.
В этот период появляются направленные движения руки к определенному предмету,
его захват и удержание. Повышается число движений, когда кисть руки раскрывается до
захватывания предмета. Идет перестройка петлеобразных хватательных движений с
частыми промахами и превращение их в движения с «прямым плановым» приближением
к предмету. С 10-го месяца жизни наблюдается предварительное приспособление пальцев
руки к форме объекта, который ребенок намеревается схватить, т.е. отмечаются элементы
специфической готовности к движению, а значит формируется «замысел действия». В
этот же период отмечаются хватательные движения вслепую за счет предварительного
нацеливания на предмет. Возникновение в течение второго полугодия жизни подобных
усложненных форм двигательной активности, по-видимому, свидетельствует о начальных
этапах становления способности центральной нервной системы к программированию движения.
В этом же возрасте (7—10 мес.) обнаруживается способность детей совершать (при
их пассивной поддержке под руки) попеременные шагательные движения по
движущемуся тредбану Структура этих движений, включая закономерности изменений
суставных углов, межконечностную и межсуставную координацию, сравнительно
совершенна. Это может быть свидетельством того, что механизм шагания формируется,
но не может быть реализован вследствие незрелости механизмов поддержания равновесия
в вертикальном положении (не созрели механизмы регуляции позы) и недостаточной
мышечной силы для перемещения ног.
Фактически в течение второго полугодия происходит постепенное включение в
систему регуляции движений всех компонентов структуры от ассоциативных зон коры до
мотонейроной спинного мозга. Это обеспечивает совершенствование движений рук, ног,
туловища ребенка, однако практически все движения еще не очень точны, так как не
98
сформирован баланс мышц-антагонистов, несовершенна нервно-мышечная регуляция,
недостаточно сформированы механизмы поддержания позы.
Именно с этого возраста начинается активное формирование нового типа движений
— произвольных, целенаправленных.
Изменение роли отдельных структур системы регуляции движений в процессе
возрастного развития отчетливо видно на примере формирования сложных произвольных
движений, таких как ходьба и письмо. На первый взгляд эти движения совершенно различны и формируются в разном возрасте, но этапы их развития, специфика и
совершенствование структуры самих движений очень сходны.
Ребенок начинает ходить в возрасте 9—15 мес. Однако вплоть до 4 лет формируется
временная структура акта ходьбы. К 4 годам сформированной оказывается лишь
структура каждого отдельного шага, а система шагов, т. е. структура серии движений при
ходьбе, еще не сформирована, движения неритмичны, нестабильны, вариативны.
Фактически еще не сложилась программа серии движений, каждый шаг корригируется по
ходу деятельности.
Следующий этап формирования ходьбы — 4—7 лет. В этом возрасте заметно
расширяются связи двигательной области головного мозга с одним из важных центров
регуляции движений — мозжечком и подкорковыми образованиями, в частности с
красным ядром, т.е. созревают механизмы регуляции позы и механизмы реализации
последовательности серийных движений. К 7 годам корковый отдел двигательного
анализатора обретает морфологические признаки, свойственные взрослым. Достигает
значительной зрелости и рецепторный аппарат двигательной системы, а значит,
становится возможной более тонкая регуляция мышечной активности, мышечных
напряжений.
В этом же возрасте продолжается совершенствование серии отдельных шагов при
ходьбе, но они нестабильны, вариативны, еще отсутствует зависимость между темпом
ходьбы и длиной шага.
Новым этапом в формировании акта ходьбы является возраст 9-10 лет. В этом
возрасте показатели структуры шага и ходьбы близки к показателям взрослых. Темп
ходьбы равномерный, длина шага стабильна, ускорение темпа связано с удлинением шага.
В этом возрасте структура регуляции движений устойчива к влиянию дополнительных
нагрузок и различных «шумов», мешающих реализации этого движения. Значит, мы
можем говорить о том, что при выполнении движения реализуются все функции системы
регуляции:
1. Принятие решения
2. Выбор двигательной программы
3. Достижение «полезного результата» или решение
«задачи действия».
Таким образом, только к 10 годам реализация движения (ходьбы) обеспечивается
включенностью и взаимодействием всех звеньев системы регуляции движения, а
формирование этого движения идет почти 10 лет.
Графические движения проходят те же этапы формирования, что и ходьба: в 1 — 1,5
года — это нестабильные, плохо регулируемые движения; от 2 до 4 лет формируется
структура графических движений; к 5 годам сформированы основные компоненты графических движений - вертикальные и горизонтальные линии, овалы, круги, но они еще
нестабильны, плохо регулируются их размерность, соотношение элементов, еще
недостаточно четки линии, много дополнительных штрихов, которые свидетельствуют о
корректировке по ходу движения, а значит, о том, что программа движения еще не
сформирована.
99
В 6—7 лет начинается собственно формирование навыка письма, а все графические
движения и действия, которые ребенок освоил до этого возраста, служат базисом для их
развития.
Основные характеристики письма у детей этого возраста: нестабильность,
неровность, нечеткость штрихов, сильное мышечное напряжение (часты жалобы детей —
«болит рука», «устала рука»), несовершенны механизмы регуляции позы (ребенок очень
быстро нарушает правильную позу при письме), фактически каждое движение в серии
выполняется отдельно, нет плавности и связности движений. Это тот этап, когда ребенок
еще не может произвольно менять скорость письма, сохраняя качество (движения могут
быть медленными и правильными или быстрыми, но неправильными). Все это
свидетельствует о том, что моторная программа еще только формируется и необходима
постоянная коррекция и оценка по ходу движения. Так же как и при формировании акта
ходьбы, в 9—10 лет при письме существенно изменяются центральные механизмы
регуляции движений.
На этом этапе уже сформирована и совершенствуется моторная программа, резко
сокращается пауза между отдельными двигательными актами, движения становятся
четкими, стабильными, менее напряженными, ребенок способен произвольно
регулировать основные параметры движения, варьировать темп, скорость, качество серии
движений, т.е. показатели временной структуры яшма близки к показателям взрослых.
Одним из факторов совершенствования центральных механизмов регуляции
движений к 9—10 годам, по-видимому, являем созревание лобных зон коры, которым
отводится роль принятия решения и выбора программы действия.
Нельзя не отметить, что в период с 11 — 12 до 14— 15 лет ухудшается синхронность
движений в суставах, повышается мышечное напряжение, замедляется развитие функций
управления пространственно-временными параметрами точностных действий и
снижаются резервные возможности совершенствования движений под влиянием
упражнения. Все это, по-видимому, связано с существенным изменением механизмов
центральной регуляции движений, ослаблением роли регуляторных влияний лобной коры
в период полового созревания.
Интересно, что, по данным нейрофизиологических исследований, регрессивные
изменения активности коры, повышение активности подкорковых структур, менее
дифференцированное вовлечение структур неокортекса в процессы организации деятельности характерны для подростков на II и III стадиях полового созревания. Это
свидетельствует об определенных регрессивных изменениях ряда функций центральной
нервной системы в период полового созревания, затрагивающих не только сенсорные процессы восприятия, организации внимания, но и центрально-эффекторные механизмы
регуляции моторикой, и процессы организации двигательной деятельности.
Но уже после 14—15 лет эти явления становятся менее заметными и исчезают,
совершенствуется регуляция сложнокоординированных движений, усиливается их
интеграция и в то же время автономность, возрастают точность управления
пространственными параметрами движений, улучшается качество выполнения двигательных действий при разных скоростных режимах, вновь повышается
чувствительность двигательных функций к тренировочным воздействиям.
Таким
образом,
возрастное
развитие
движений
—
это
путь
от
недифференцированных, нестабильных, напряженных отдельных движений, очень
зависящих от влияния различных факторов (внешних — условий выполнения и
внутренних — состояния организма), к более дифференцированным и интегрированным в
серии, плавным, точным, стабильным и менее зависимым от влияния различных
факторов.
100
2.10 Вегетативная нервная система и регуляция внутренней среды организма
Особенности вегетативной нервной системы.
Вегетативная нервная система осуществляет нервную регуляцию внутренней среды
организма. Ее главная функция — сохранение гомеостаза (постоянства внутренней среды)
при различных воздействиях на организм. Ее основное отличие от соматической нервной
системы в том, что она не подвержена произвольной регуляции со стороны высших
отделов центральной нервной системы, поэтому ее часто называют автономной.
Вегетативная нервная система иннервирует гладкую мускулатуру внутренних
органов, кровеносных сосудов и кожи, мышцу сердца и железы. Вегетативные волокна
подходят и к скелетным мышцам, но они при возбуждении не вызывают сокращения
мышц, а повышают в них обмен веществ и тем самым стимулируют их работоспособность, так раздражение симпатических нервов утомленной скелетной мышцы
восстанавливает ее работоспособность.
Структурно-функциональная организация вегетативной нервной системы.
Периферический отдел вегетативной нервной система имеет ряд существенных отличий
от соматической нервной системы, иннервирующей скелетные мышцы, кожу, сухожилия,
суставы. Он осуществляет исключительно эфферентную функцию, передающую сигналы
из центральных отделов вегетативной нервной системы к эффекторным органам.
Основное анатомическое отличие от соматической нервной системы заключается в том,
что путь от центра до иннервируемого органа в вегетативной нервной системе состоит из
двух нейронов. Это типичный признак вегетативной нервной системы. Волокна
вегетативной нервной системы выходят из ядерных образований ЦНС и обязательно прерываются в периферических вегетативных нервных узлах — ганглиях, образуя синапсы на
нейронах, расположенных в этих ганглиях. Эти волокна называются преганглионарными
или предузловыми. Отростки клеток, образующих периферические вегетативные ганглии,
направляются к внутренним органам; это постганглионные, или послеузловые, волокна.
Периферическая вегетативная нервная система состоит из двух анатомических и
функционально различающихся отделов: симпатического и парасимпатического.
Симпатические нервные волокна начинаются в боковых рогах грудного и поясничного отделов спинного мозга, их ганглии расположены по обе стороны позвоночника и
соединены в симпатические стволы. Нервы симпатической системы регулируют
деятельность гладких мышц сосудов, пищеварительной и выделительной систем, легких,
зрачка, сердца и ряда желез (слюнных, потовых, пищеварительные).
Парасимпатические волокна идут от ствола головного мозга и крестцового отдела
спинного мозга. Вне иннервируемых органов расположены только ганглии — вблизи
головы и тазовых органов, остальные парасимпатические нейроны находятся на поверхности или внутри иннервируемых органов. Парасимпатическая система иннервирует
гладкие мышцы и железы желудочно-кишечного тракта, легкие, органы выделительной и
половой систем, слезные и слюнные железы.
Влияние симпатической и парасимпатической систем на деятельность
эффекторных органов. Большинство внутренних органов обладают двойной
иннервацией: к каждому их них подходят
два нерва — симпатический и
парасимпатический. На многие органы симпатический и парасимпатический нервы
оказывают противоположное влияние. Так, симпатический нерв ускоряет и усиливает
работу сердца, а парасимпатический (блуждающий) тормозит; парасимпатический нерв
вызывает сокращение кольцевой мускулатуры радужной оболочки глаза и в связи с этим
сужение зрачка, а симпатический нерв вызывает расширение зрачка (сокращение
радиальной мускулатуры радужной оболочки).
Вместе с тем их влияние на деятельность целостного организма таково, что они
могут выступать как функциональные синергисты, т.е. давать однозначный эффект. Так, в
случае повышения кровяного давления возвращение его к исходному уровню может быть
101
достигнуто как снижением активности симпатической системы, так и увеличением
активности парасимпатической. Некоторые органы снабжаются волокнами только
парасимпатической системы (слюнные железы, железы носоглотки, сфинктер зрачка) или
симпатической (почти все кровеносные сосуды, печень, жировые клетки, половые органы,
секреторные клетки поджелудочной железы). Во многих органах, иннервируемых как
симпатической, так и парасимпатической системами в условии адаптированного
состояния, в покое преобладают влияния парасимпатической системы.
Симпатическая часть вегетативной нервной системы способствует интенсивной
деятельности организма, особенно в экстремальных условиях, когда нужно напряжение
всех его сил. Парасимпатическая часть вегетативной нервной системы способствую
восстановлению истраченных организмом ресурсов. Симпатическая нервная система
оказывает существенные слияния на метаболические процессы, усиливая гликогенез в
печени и липому в жировых клетках, что приводит к увеличению в организме
концентрации глюкозы и жирных кислот.
Центральные отделы вегетативной нервной системы. Определенную роль в
вегетативной регуляции играет спинной мозг. С его деятельностью связывается
поддержание тонуса сосудов и некоторых вегетативных рефлексов, например напряжение
мускулатуры и покраснение кожи в области локализации патологическою процесса во
внутренних органах. Эти рефлексы являются важным диагностическим показателем в
клинике аппендицита или холецистита. Важнейшая роль в регуляции вегетативных
функций при- j надлежит определенным структурам головного мозга. На уровне ствола
мозга расположены нервные центры, без которых невозможно осуществление жизненно
важных функций. Это центры дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Регуляция
деятельности этих систем опосредуется группами нервных клеток, которые под влиянием
приходящей афферентации из внутренних органов или изменения химического состава
крови (содержание кислорода и углекислого газа) оказывают возбуждающее или
тормозящее влияние на симпатические или парасимпатические рефлексы спинного мозга,
прежде всего — на сосуды и сердце.
Гипоталамус — высший центр регуляции вегетативной нервной системы. Его роль
определяется интеграцией вегетативных, соматических и гормональных механизмов.
Гипоталамус через вегетативную систему управляет всеми гомеостатическими
процессами, поддерживая постоянство внутренней среды при различных отклонениях во
внешней и внутренней среде. Гипоталамус, регулируя сосудистую систему, обеспечивает
постоянство температуры тела, водно-солевой обмен, управляет сердечной
деятельностью, при усиленной мышечной работе обеспечивает поддержание кровяного
давления в относительно постоянном диапазоне. Являясь частью лимбической системы
мозга, гипоталамус обеспечивает тесную связь механизмов, лежащих в основе реализации
эмоционально-потребностной сферы и познавательных процессов с системой
метаболического обеспечения деятельности мозга и организма в целом. Это является
важнейшей основой адаптивного приспособления к внешним воздействиям при
сохранении постоянства внутренней среды. С другой стороны, теснейшие двухсторонние
связи одного из отделов гипоталамуса — медиального гипоталамуса — с гипофизом дало
основание говорить о единой гипоталамо-гипофизарной системе. В этой системе большую
роль играют нейроны гипофизотропной зоны медиального гипоталамуса, которые
оказывают стимулирующие или тормозные влияния на гипофиз. В свою очередь
активность этих нейронов регулируется содержанием в крови гормонов периферических
эндокринных желез.
Таким образом, обеспечивается объединение нервной и эндокринной систем в
единую систему регуляции целостной деятельности организма при сохранении
постоянства его внутренней среды.
102
Возрастная динамика вегетативной нервной системы. Как система,
обеспечивающая осуществление жизненно важных функций, вегетативная нервная
система созревает на ранних этапах развития. Однако к моменту рождения влияния
симпатической и парасимпатической систем еще недостаточно сбалансированы,
повышенная активность симпатической системы определяет более частый пульс
новорожденных. В процессе развития ребенка усиливаются влияния высших отделов
ЦНС, соответственно совершенствуется приспособительный регулирующий характер
воздействия вегетативной нервной системы на деятельность внутренних органов.
2.10.1 Возрастные особенности структуры и функций органов нервной системы
После рождения ребенка в первую очередь происходит миелинизация
спинномозговых нервов, затем проводящих путей спинного мозга и ствола головного
мозга. Основная масса волокон черепных нервов миелинизируется к 1,5—2 годам. В
среднем к 3 годам основная масса нервных волокон миелинизирована, остальные
завершают этот процесс к 6 годам. Относительно поздно завершают процесс миелинизаиии
тангенциальные волокна коры полушарий большого мозга (к 30—40 годам), В процессе
миелинизации происходит концентрация ионных каналов в области перехватов
Ранвъе. Повышается возбудимость и лабильность нервных волокон. Так, у
новорожденных нерв способен проводить только 4—10 имп/с, в то время как у взрослых
— 300—1000 имп/с.
Тормозные механизмы центральной нервной системы формируются в онтогенезе за
счет развития тормозных нейронов. Становление тормозных механизмов существенно
повышает способность к концентрации возбуждения, ограничивая его иррадиацию. С
появлением тормозных механизмов безусловные рефлексы становятся более точными и
локализованными.
Спинной мозг. В течение первых трех месяцев внутриутробной жизни спинной мозг
занимает позвоночный канал на всю его длину. В дальнейшем позвоночник растет быстрее,
чем спинной мозг. Поэтому нижний конец спинного мозга поднимается («восходит») в
позвоночном канале. У новорожденного ребенка нижний конец спинного мозга находится
на уровне III поясничного позвонка, у взрослого человека — на уровне -- II
поясничного позвонка. В связи с «восхождением» (относительным укорочением)
спинного мозга в позвоночном канапе корешки спинномозговых нервов удлиняются,
принимают косое, а в нижних отделах — вертикальное положение. Корешки спинномозговых
нервов, идущие к крестцовым отверстиям, образуют вокруг конечной нити пучок,
получивший название «конский хвост».
Спинной мозг новорожденного имеет длину 14 см. К 2 годам длина спинного мозга
достигает 20 см, а к 10 годам, по сравнению с периодом новорожденности, удваивается.
Быстрее всего растут грудные сегменты спинного мозга. Масса спинного мозга у
новорожденного составляет около 5,5 г, у детей 1 -го года — около 10 г. К 3 годам масса
спинного мозга превышает 13 г, к 7 годам равна примерно 19 г. У новорожденного
центральный канал шире, чем у взрослого. Уменьшение его просвета происходит главным
образом в течение 1 —2 годов, а также в более поздние возрастные периоды, когда
наблюдается увеличение массы серого и белого вещества. Объем белого вещества спинного
мозга возрастает быстро, особенно за счет собственных пучков сегментарного аппарата,
формирование которого происходит в более ранние сроки по сравнению со сроками
формирования проводящих путей, образующих надсегментарный аппарат мозга.
Головной мозг. У новорожденного головной мозг относительно большой, масса его в
среднем 390 г (340—430) у мальчиков и 355 г (330—370) у девочек, что составляет 12—13 %
массы тела (у взрослого — примерно 2,5 %). К концу первого года жизни масса головного
мозга удваивается, а к 3—4 годам — утраивается. В дальнейшем (после 7 лет) масса
головного мозга возрастает медленно и к 20-29 годам достигает максимального значения
103
(1355 г — у мужчин 1220 г — у женщин). В последующие возрастные периоды, вплоть до
60 лет у мужчин и 55 лет у женщин, масса мозга существенно не изменяется, а после 55—60
лет отмечается некоторое уменьшение ее.
У новорожденного лучше развиты филогенетически более старые отделы мозга.
Масса ствола мозга равна 10,0—10,5 г, что составляет примерно 2,7 % массы тела (у
взрослого — около 2 %). К моменту рождения большинство ядер ствола мозга хорошо
развито, отростки их нейронов миелинизированы. Структуры среднего мозга к моменту
рождения дифференцированы недостаточно. Такие ядра, как красное ядро, черное
вещество, созревают в постнатальный период, формируя нисходящие проводящие пути
экстрапирамидной системы. Промежуточный мозг у новорожденного развит относительно
хорошо. К моменту рождения дифференцированы специфические и неспецифические
ядра таламуса, благодаря, чему сформированы все виды чувствительности. Становление
ассоциативных ядер происходит после рождения и связано с развитием ассоциативных
полей коры. Окончательное созревание таламических ядер заканчивается примерно к 13
годам. Структуры гипоталамуса у новорожденных недостаточно дифференцированы, в
связи с чем у них несовершенны механизмы терморегуляции, регуляция обменных
процессов. Дифферениировка ядер гипоталамуса происходит неравномерно. К 1—3летнему возрасту большинство гипоталомических ядер сформировано, но их
окончательное функциональное созревание происходит к 15—16 годам.
Мозжечок. Масса мозжечка у новорожденного составляет 20 г (5,4% массы мозга). К 5
мес. жизни масса мозжечка увеличивается в 3раза, к 9 мес.- в 4 раза (ребенок умеет стоять,
начинает ходить). У годовалого ребенка масса мозжечка составляет — 90 г. К 7годам она
достигает нижней границы массы мозжечка взрослого человека (130 г). Особенно
интенсивное развитие структур мозжечка происходит в период полового созревания.
Полушария большого мозга. Новая кора в структурах полушарий начинает
формироваться в конце второго месяца внутриутробного периода. На протяжении всей
внутриутробной жизни в развитии
неокортекса выделяют три периода: ранний
миграционный; средний, или период предварительной дифференцировки на слои;
поздний, или период заключительной дифференцировки. Ранний период охватывает
промежуток со 2-го по 4-й лунный месяц. В это время наблюдается миграция
нейробластов из глубоких (околожелудочковых) слоев конечного мозгового пузыря в
корковую пластинку. В период с 7-й по 10-ю неделю начинают формироваться нижние
(глубокие) слои коры (V и I VI). Несколько позже (на 13—15-й неделе) происходит
дифференцировка верхних слоев - I, II, III и IV. Начиная с 4-го месяца внутриутробной
жизни происходит предварительная цитоархитектоническая дифференцировка коры на
клеточные слои, образуются первичные борозды и извилины. На 5-м месяце
внутриутробного периода появляются следующие первичные
борозды: боковая,
центральная, шпорная, борозда мозолистого тела. Вторичные борозды (лобные, височные
и др.) начинают появляется с 6-го месяца внутриутробного периода. После 7-го месяца
внутриутробной жизни начинают формироваться третичные борозды. Появляются
индивидуальные вариации рисунка борозд и извилин. Происходит значительное
увеличение поверхности коры. К моменту рождения число нейронов достигает 14—16
млрд, как у взрослого человека. Нейроны в коре новорожденного имеют веретенообразную
форму и слабое развитие дендритов. После рождения в течение первых трех лет
происходит
интенсивный
рост
отростков
нейронов,
их
миелинизация,
дифференцирование нейронов в слоях коры. В период от 3 до 10 лет увеличивается
количество ассоциативных волокон. За счет интенсивного развития 3-го слоя
увеличивается толщина коры. В этот период в основном завершаются процессы развития
корковых формаций. Однако тонкая дифференцировка в ассоциативных полях
продолжается до 16—18 лет. Созревание различных корковых территорий идет асинхронно.
Первыми дифференцируются поля соматосенсорной зоны коры, затем —двигательная
104
кора, после чего формируются зрительная и слуховая проекционные корковые зоны.
Ассоциативные поля коры вступают в процесс развития последними.
Базальные ядра в период внутриутробного развития созревают неравномерно. Бледный
шар достаточно сформирован уже к моменту рождения. Хвостатое ядро и скорлупа
чечевицеобразного ядра достаточно сформированными выглядят только в конце 1-го года
после рождения. К семилетнему возрасту происходят окончательное созревание базальных
ядер и формирование их связей с корой, что и обеспечивает выполнение более точных и
координированных произвольных движений,
Вегетативная нервная система. У новорожденных симпатический и
парасимпатический отделы вегетативной нервной системы сформированы недостаточно.
Однако преобладает влияния симпатического отдела, которое сохраняется на протяжении
6—7 лет после рождения. По мере созревания структур мозга усиливается влияние
вегетативной нервной системы на деятельность внутренних органов.
2.11 Оболочки спинного и головного мозга
Спинной и головной мозг покрыты тремя оболочками. Это наружная (твердая)
оболочка мозга, средняя (паутинная) и внутренняя (мягкая) оболочки мозга. Оболочки
спинного мозга в области большого затылочного отверстия продолжаются в одно
именные оболочки головного мозга.
Непосредственно к наружной поверхности спинного и головного мозга
прилежит мягкая (сосудистая) оболочка, которая заходит во все щели и борозды.
Мягкая оболочка очень тонкая, образована рыхлой волокнистой соединительной
тканью. От этой оболочки отходят соединительнотканные волокна, которые вместе с
кровеносными сосудами проникают в вещество мозга.
Кнаружи от сосудистой оболочки располагается паутинная оболочка. Между
веществом мозга и оболочками находится так называемое подпаутинное пространство
(субарахноидальное), заполненное (120—140 мл) спинномозговой жидкостью. В нижней
части позвоночного канала в подпаутинном пространстве спинного мозга свободно
плавают корешки нижних (крестцовых) спинномозговых нервов. В полости черепа над
крупными щелями и бороздами подпаутинное пространство широкое, образует
вместилища, получившие названия цистерны. Это мозжечково-мозговая цистерна,
лежащая между мозжечком и продолговатым мозгом; цистерна латеральной ямки —
располагается в области одноименной борозды. Цистерна зрительного перекреста
находится кпереди от перекреста, межножковая цистерна - между ножками мозга.
В подпаутинное пространство оттекает спинномозговая жидкость, образующаяся в
желудочках головного мозга. В боковых (I и I II), третьем (III) и четвертом (IV)
желудочках мозга имеются
сосудистые сплетения, образующие спинномозговую
жидкость. Состоят сосудистые плетения из рыхлой волокнистой соединительной ткани
с большим количеством в ней кровеносных сосудов (капилляров).
Из боковых желудочков через, межжелудочковые отверстия жидкость оттекает в
третий желудочек, из третьего по водопроводу мозга — в четвертый, а из четвертого
через три отверстия (боковые и срединное) — в мозжечково-мозговую цистерну
подпаутинного пространства. Отток спинномозговой жидкости из подпаутинного
пространства в кровеносное русло осуществляется через выпячивания (грануляции)
паутинной оболочки, проникающие в просвет синусов твердой оболочки головного
мозга, а также в кровеносные капилляры у места выхода черепных и спинномозговых
нервов из полости черепа и из позвоночного канала.
Снаружи от паутинной оболочки находится твердая оболочка головного мозга, которая
образована плотной волокнистой соединительной тканью. В позвоночном канале твердая
оболочка спинного мозга образует длинный мешок, содержащий спинной мозг с
корешками спинномозговых нервов, спинномозговыми узлами, мягкой и паутинной
105
оболочками и спинномозговой жидкостью. Твердая оболочка спинного мозга вверху
переходит в твердую оболочку головного мозга. Твердая оболочка головного мозга
покрывает внутреннюю поверхность костей черепа. Между твердой оболочкой мозга и
паутинной оболочкой имеется узкое пространство, в котором находится небольшое
количество жидкости.
В некоторых участках твердая оболочка головного мозга образует отростки, которые
глубоко впячиваются в щели, отделяющие одну от другой части мозга. В местах отхождения
отростков оболочка расщепляется, образуя каналы треугольной формы - синусы твердой
мозговой оболочки, выстланные эндотелием. В синусы из мозга по венам оттекает венозная
кровь, которая поступает затем во внутренние яремные вены.
Самым крупным отростком твердой мозговой оболочки является серп большого мозга,
который отделяет одно от другого полушария большого мозга. В основании серпа большого
мозга имеется верхний сагиттальный синус. В толще свободного нижнего края серпа находится
нижний сагиттальный синус.
Другой крупный отросток — намет мозжечка — отделяет затылочные доли полушарий
от мозжечка. По линии прикрепления к затылочной кости намета мозжечка между его
листками образуется поперечный синус, который по сторонам продолжается в парный
сигмовидный синус. С каждой стороны сигмовидный синус, лежащий в сигмовидной
борозде, переходит во внутреннюю яремную вену. Между полушариями мозжечка
находится в сагиттальной плоскости серп мозжечка, прикрепляющийся сзади к
внутреннему затылочному гребню. По линии прикрепления к затылочной кости серпа
мозжечка в его расщеплении находится затылочный синус.
Над гипофизом твердая оболочка образует диафрагму седла (турецкого), которая
отделяет гипофизарную ямку от полости черепа. По бокам от турецкого седла расположен
пещеристый синус, Оба пещеристых синуса соединяются между собой поперечными
межпещеристыми синусами.
2.11.1 Возрастные особенности оболочек головного и спинного мозга
Твердая оболочка головного мозга у новорожденного тонкая, сращена с костями
черепа. Отростки оболочки развиты слабо. Синусы твердой оболочки головного мозга
тонкостенные, относительно широкие. После 10 лет строение и топография синусов такие
же, как у взрослого человека. Паутинная и мягкая оболочки головного и спинного мозга
у новорожденного тонкие, нежные. Подпаутинное пространство относительно большое.
Его вместимость у новорожденного около 20 см 3, затем довольно быстро
увеличивается: к концу первого года жизни - до 30 см3, к З годам — до 40—60 см3. У
детей 8 лет объем подпаутинного пространства достигает 100—140 см3, у взрослого-человека
составляет 120—140 см3. Мозжечково-мозговая и другие цистерны на основании мозга у
новорожденного довольно крупные. Так, высота мозжечково-мозговой цистерны около 2
см, а ширина ее 1,8 см.
2.12 Высшая нервная деятельность
2.12.1 Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о высшей нервной
деятельности. Методы исследования высшей нервной деятельности
Высшая нервная деятельность представляет собой интегративную способность высших
отделов мозга обеспечивать индивидуальное поведенческое приспособление человека к
изменяющимся условиям внутренней и внешней среды.
Являясь разделом физиологии, высшая нервная деятельность основывается на
рефлекторной теории, теории отражения и теории системной деятельности мозга.
Первым, кто смело для того времени провозгласил естественнонаучный подход к
изучению психической функции, был И.М. Сеченов (1829—1905). В своей книге «Рефлексы
головного мозга» И.М. Сеченов распространил рефлекторный принцип на все виды
106
деятельности организма, включая и психическую деятельность. Сходство «сознательных»
и «бессознательных» реакций И.М. Сеченов видит в следующих общих свойствах:
1) все реакции организма обусловлены каким-то воздействием, т.е. без внешнего
чувственного раздражения невозможна психическая деятельность;
2) рефлекс
и
психический
акт
имеют
общие
проводящие
пути
(от воспринимающих аппаратов к органам движения);
3) «бессознательные» и «сознательные» рефлекторные акты заканчиваются всегда
движением.
И.М. Сеченов пишет, что все бесконечное разнообразие мозговой деятельности
сводится окончательно к одному лишь явлению — мышечному движению. Распространив
рефлекторный принцип на психическую деятельность, Сеченов не смог изучить I
конкретные механизмы поведения, так как был неизвестен объективный метод исследования
коры больших полушарий.
Догадки и предвидения И.М. Сеченова И.П. Павлов (1849—1930) блестяще обосновал и
подкрепил научной концепцией условного рефлекса. И.П. Павлов предложил лабораторный
метод объективного изучения приспособительной деятельности человека и животных —
метод условных рефлексов. Впервые выделив такое явление, как условный рефлекс, И.П.
Павлов увидел в нем высшую форму рефлекторной деятельности — реакцию на
раздражитель.
Методы исследования высшей нервной деятельности. И. П. Павлов разработал
объективный условно-рефлекторный метод исследования воздействия внешней среды и
различных раздражителей на мозговые процессы. Суть этого метода заключается в том, что
на основе точной регистрации ответных реакций на действие определенного по силе и
значимости раздражителя делается заключение о характере мозговых процессов,
определяющих тот или иной тип реагирования.
Дня выработки условнорефлекторной реакции сначала дается условный раздражитель
(например, звонок), который И-П. Павлов назвал индифферентным раздражителем, а затем к
нему присоединяется безусловно-рефлекторное раздражение (подкармливание). После
нескольких таких сочетаний такая же реакция возникает и при действии условного
раздражителя. В качестве безусловного подкрепления можно использовать пищу, болевые,
холодовые и тепловые раздражения, а также изменения внутренней среды организма.
Безусловным раздражителем может быть любой агент, действующий на рецепторные
окончания нервов (свет, звук и т.д.).
В настоящее время для изучения механизмов высшей нервной деятельности
применяются современные электрофизиологические, биохимические, гистохимические и
биофизические методы. Большое распространение получил электроэнцефалографический
метод исследования. Методика записи электрической активности мозга получила название
электроэнцефалографии, а кривую, начертанную на бумаге (ленте), отражающую электрическую активность мозга, называют электроэнцефалограммой (ЭЭГ). В ЭЭГ волны
различают по амплитуде. Это альфа (α)-волны — редкие периодические колебания с
частотой 8—13 в секунду; бета (β)-волны имеют частоту колебаний от 14 до 100 в секунду;
тета (ν)-ритм — это медленные колебания с малой час-1 (4—7 в секунду);-дельта (δ)-волны
-- самые медленные колебания с частотой 0,5—3,5 в секунду.
Большинство исследователей считают, что волны ЭГ являются результатом
суммации постсинаптических потенциалов нейронов коры полушарий большого мозга. На
характер ЭЭГ влияют самые различные факторы (уменьшение кровоснабжения, содержащие
СО2 в крови и др.).
Поведенческие реакции человека. Причины поведенческих реакций. Формы
поведения человеческого организма принято подразделять на врожденные и приобретенные в
процессе индивидуального развития.
107
В
процессе
филогенеза
сформировались
механизмы,
обеспечивающие
функциональное единство отдельных систем организма и поддерживающие его
взаимодействия с внешней средой. Наследственно закрепленные рефлексы лежат в
основе приспособительных поведенческих актов, проявляющихся без предварительного
обучения. И.П. Павлов рассматривал врожденное поведение как совокупность
сложнейших безусловных рефлексов (инстинктов).
Генетически детерминированные формы поведения, отражающие накопительный в
генофонде опыт предшествующих поколений, оказываются недостаточными, чтобы
обеспечить активное существование особи в постоянно изменяющейся окружающей
среде. Чем больше изменчивость окружающей среды, тем в большей мере возрастает
необходимость в приобретении собственного индивидуального, опыта. Индивидуальный
рыт приобретается различными путями, в основе которых лежит общая способность
живых организмов к обучению. Следовательно, поведение особи — это, во-первых,
генетически детерминириванная видоспецифическая программа, а во-вторых, гибкая
система конкретных адаптации к изменяющимся условиям.
Среди факторов, ответственных за организацию конкретного I поведения, выделяют
генетические, субъективные (мотивации и эмоции) и объективные внешние (пространство
и время).
2.12.2 Мотивации и эмоции
Поведенческие реакции человека могут быть вызваны: во-первых, воздействием на
организм физиологически значимых раздражителей из внешней или внутренней среды,
и, во-вторых, возникновением потребностей. В настоящее время общепризнано, что все
формы поведения имеют определенный мотив, т.е. направлены на удовлетворение
потребностей организма.
И.М. Сеченов рассматривал потребности организма как побуждение и мель повеления
человека, как причину мотивации. Принимая в качестве необходимого фактора
целенаправленного поведения наличие биологической потребности, И.П. Павлов считал
потребности фундаментом поведения и психики - «рефлексом цели».
По одной из классификаций, предложенной академиком И.В.Симоновым,
различают три вида потребностей: биологические, социальные и идеальные.
Биологические, или витальные, потребности направлены на сохранение целостности
организма и вида (потребности в еде, питье, сне и т.д.). Социальные, или зоосоциальные,
потребности — это потребности принадлежать к определенной группе и следовать
поведенческим нормам группы, а для человека следовать нравственным и эстетическим
нормам общества.
Идеальные потребности, или потребности познания и творчества, — это потребности
человека в познании мира и своего места в нем, смысла жизни, потребности приобретения
знаний.
Биологические потребности являются, преимущественно, врожденными, в то время как
социальные и идеальные приобретаются в процессе индивидуального развития на основе
биологических потребностей. И.М. Сеченов писал, что потребности являются мотивом или
целью, а движение — средством достижения цели. Мотивация всегда порождается
потребностью.
Мотивация — это толчок к целенаправленному действию, вызванный потребностью.
Мотивации, подобно потребностям, классифицируют на биологические (витальные),
социальные и идеальные.
Механизмы формирования мотивации. В возникновении мотиваций и их удовлетворении
лежат нейрогуморальные механизмы периферического и центрального уровней. К.В.
Судаков сформулировал основные положения нейрофизиологического обеспечения
доминирующих мотиваций:
108
1. Любая биологическая мотивация обусловлена соответствующей метаболической
потребностью;
2. Потребность
трансформируется
нейрогуморальным
путем
в
возбуждение гипоталамических центров, которые активируют другие структуры мозга, в
том числе и кору полушарий большого мозга;
3. Корковые и лимбические структуры мозга оказывают специфические для каждой
мотивации нисходящие возбуждающие и тормозные влияния на гипоталамические
мотивационные центры;
4. Каждое мотивационное возбуждение представляет собой специфическую
клеточную и молекулярную интеграцию корково-подкорковых структур. В формировании
различных биологических мотиваций участвуют одни и те же нейромедиаторы, однако в
разных комбинациях и в разных структурах, что свидетельствует о специфической
нейрохимической интеграции конкретного мотивационного возбуждения.
Эмоции. Под эмоциями подразумевают субъективные реакции
человека на
внутренние и внешние раздражения, проявляющиеся
в виде удовольствия или
неудовольствия, страха, гнева, тоски, радости, надежды и т.д. Эмоция развивается на
основе активации специализированных структур мозга и отражает соотношение какойлибо актуальной потребности и возможности ее удовлетворения. Если вероятность
удовлетворения потребности высокая, то возникают положительные эмоции, если
низкая - отрицательные эмоции.
С физиологической точки зрения эмоция есть активное состояние
специализированных мозговых структур, побуждающих изменить поведение в
направлении усиления или ослабления определенного состояния.
Мотивации и эмоции не имеют резкого разграничения между собой и отражают
разные оттенки одного и того же процесса. Мотивации и эмоции рассматриваются как
проявления функционального состояния мозга в связи с действием раздражителей внешней
или внутренней среды. Однако эмоции возникают на базе сильных мотиваций. Эмоции
соответствуют такому уровню снижения адаптивных возможностей организма, который
достигается при очень сильной мотивации, по сравнению с реальными возможностями
субъекта. Следовательно, эмоциональное поведение возникает за пределами оптимума
мотивации.
Функции эмоций, играющих важную роль в жизни человека,
следующие;
отражательная, или оценочная, функция заключается в обобщенной оценке внешних и
внутренних событий; побуждающая функция состоит в вызове действия, направленного на
удовлетворение потребности; переключательная функция обеспечивает выбор
конкурирующих мотиваций (например, при конкуренции чувства страха и чувства долга);
коммуникативная функция заключается в передаче состояния другим людям с помощью
мимики и жеста; подкрепляющая функция эмоций состоит в том, что положительная
эмоция, возникающая в результате выполненного действия, является наградой при
обучении, при выработки рефлексов, а отрицательные эмоции способствуют выработке
внутреннего торможения.
Реализация эмоций осуществляется лимбической системой мозга, все структуры
которой связаны между собой многочисленными прямыми и обратными нервными
связями.
2.13. Безусловные рефлексы. Инстинкты
Рефлекс - это ответная реакция организма на раздражение рецепторов,
осуществляемая с участием нервной системы. Выделяют рефлексы безусловные
(врожденные) и условные (приобретенные). Безусловные рефлексы осуществляются на
основе врожденных нервных связей и отражают филогенетический опыт
109
приспособления к условиям существования. Они обеспечивают деятельность, направленную
на поддержание постоянства взаимодействия организма с внешней средой.
К безусловным рефлексам относят, например, одергивание руки при болевом
раздражении, быстрый поворот головы в сторону резкого звука и др. Каждое животное и
человек к моменту своего рождения обладают сложной системой безусловных рефлексов
как генетически детерминированных ответов организма на воздействия факторов внешней
среды. Безусловные рефлексы
нельзя представлять в виде простых единичных
двигательных реакций. Это сложная система актов, совершаемых в определенной
временной последовательности.
Безусловнорефлекторная деятельность обеспечивает возможность существования
биологической особи в относительно постоянных условиях обитания.
Предложено несколько классификаций безусловных рефлексов в соответствии с
характером вызывающих их раздражителей их биологической ролью, уровнями управления
(связь с определенными отделами ЦНС) и др. И.П. Павлов разделил безусловные рефлексы по
анатомическому принципу: простые (спинномозговые), усложненные (с участием
продолговатого мозга), сложные (среднего мозга), сложнейшие (ближайшая подкорка и
кора полушарий большого мозга).
Сложность организации врожденных реакций прослеживается на примере
слюноотделительного безусловного рефлекса, который было принято считать относительно
простым. В действительности этот рефлекс связан с различными рецепторами
(вкусовыми, тактильными, болевыми), волокнами многих нервов (тройничного,
лицевого, языкоглоточного, блуждающего), с многими отделами ЦНС (продолговатым
мозгам, таламусом, корой лимбической доли).
Безусловнорефлекторная секреция слюны зависит не только от вызывающего ее
адекватного раздражителя, но и от многих внешних и внутренних факторов (температура
окружающей среды; гормонального фона, от уровня пищевого возбуждения и т.д.). Таким
образом, система безусловных рефлексов дает возможность подготовить себя к
осуществлению новых форм поведения, является функциональной основой образования
условных рефлексов.
Инстинкты — это генетически сложившаяся форма поведения, осуществляемая под
влиянием основных биологических потребностей. Инстинкт отражает полезный опыт
предыдущих поколений данного биологического вида, реализуемый в поведенческих реакциях
животного, направленных на получение полезного результата, Инстинктивная деятельность
человека строится на врожденных связях подкорковых центров с корой полушарий большого
мозга. В эволюционном плане инстинкты могут рассматриваться как переход от
безусловнорефлекторной деятельности к условнорефлекторной.
2.13.1. Условные рефлексы
Условные рефлексы — это индивидуально приобретенные в течение жизни или
специального обучения приспособительные реакции, возникающие на основе
образования временной связи между условным раздражителем (сигналом) и
безусловнорефлекторным актом.
Вес раздражители внешней и внутренней среды можно разделить на безусловные,
индифферентные и условные. Часть раздражителей является безусловными, т.е.
представляют собой биологически значимые сигналы. При их наличии возникает
безусловный рефлекс, а рефлекс «Что такое?» не возникает. Реакция на них
запрограммирована генетически, а возникающие в ответ на них рефлекторные акты
являются врожденными.
Индифферентные раздражители — это все раздражители, которые не вызывают в
организме каких-либо изменений. При первоначальном их предъявлении возникают
ориентировочный безусловный рефлекс «Что такое?» и торможение другого вида дея-
110
тельности. По мере повторного их предъявления возникает привыкание, т.е. проявление
безусловного ориентировочного рефлекса уже тормозится.
Третья группа раздражителей — это условные сигналы (раздражители), вызывающие
соответствующие условные рефлексы. Эти сигналы воспринимаются по мере
индивидуального развития.
Правила образования условных рефлексов следующие:
1) для опыта берут здоровых животных в состоянии бодрствования;
2) используют сочетание двух раздражителей: условного с безусловным;
3) действие условного раздражителя должно несколько предшествовать действию
безусловного;
4) условный
раздражитель
должен
быть
физиологически
более
слабым по сравнению с безусловным;
5) во
время
образования
безусловного
рефлекса
должны
быть
исключены
другие
виды
деятельности
как
ответная
реакция
на
другие виды раздражителей.
Завершенность выработки условного рефлекса будет достигнута, когда биологический
объект будет систематически реагировать на применение условного раздражителя без его
подкрепления раздражителем безусловным.
Общие признака условных рефлексов: 1) условные рефлексы делают повеление
пластичным, соответствующим конкретным условиям среды; 2) любые условные рефлексы
образуются только при участии коры полушарий большого мозга; 3) основная масса условных
рефлексов образуется только при повторяемости сочетаний условного и безусловного
раздражителей и приобретается и отменяется в индивидуальной жизни каждой конкретной
особи; 4) условный рефлекс возникает только после предшествующего безусловного
рефлекса.
Стадии образования условных рефлексов. В формировании условного рефлекса
различают две основные стадии: начальную стадию генерализации условного рефлекса и
конечную — стадию концентрации условного рефлекса.
Условные рефлексы у человека, в отличие от животных, вырабатываются быстрее, в
ответ на небольшое количество повторяющихся событий. Функционирование
условнорефлекторного механизма основывается на двух нервных процессах: возбуждении и
торможении. При этом по мере становления условного рефлекса возрастает роль тормозного
процесса.
Значение условного рефлекса. Приобретение живыми организмами способности к
обучению в процессе индивидуального развития без передачи этого опыта по наследству
дало возможность
лучше и быстрее приспосабливаться к окружающему миру.
Условнорефлекторный механизм лежит в основе формирования любого приобретенного
навыка, в основе процесса обучения. На основе ряда условных рефлексов формируется
динамический стереотип,
являющийся основой привычек человека, основой его
профессиональных навыков. Условные рефлексы резко расширяют число сигнальных,
значимых для организма раздражителей, что обеспечивает несравненно более высокий
уровень адаптивного (приспособительного) поведения.
Торможение условных рефлексов. Объяснить поведение, признанная лишь
существование возбудительного процесса, нельзя. При наличии только процессов
возбуждения возможны лишь судороги, а не целесообразная координированная деятельность.
Функционирование условнорефлекторных механизмов основано на возбуждении и
торможении. По мере упрочения условного рефлекса роль тормозного процесса возрастает.
Торможение условнорефлекторной деятельности проявляется в форме внешнего, или
безусловного, торможения и в форме внутреннего, или условного, торможения. Внешнее
(безусловное) торможение — это врожденное генетически запрограммированное торможение.
111
Различают
два
вида
внешнего
(безусловного) торможения: запредельное и индукционное.
Запредельное торможение условного рефлекса развивается либо при большой силе
стимула, либо при слабом функционировании (центральной нервной системы.
Запредельное торможение имеет охранительное значение.
Индукционное (внешнее) торможение наблюдается в случае применения нового
раздражителя после выработки условного рефлекса или наряду с известным условным
раздражителем. На воздействие нового раздражителя будет осуществляться сильный
врожденный ориентировочный рефлекс типа «Что такое?», направленный на оценку
биологической значимости нового раздражителя.
Внутреннее, или условное, торможение условных рефлексов носит условный характер и
требует специальной выработки. Биологический смысл внутреннего торможения условных
рефлексов состоит в том, что в изменившихся условиях внешней среды. Изменяется
реакция на имеющиеся (даже привычные) сигналы. При этом условный рефлекс
угнетается, подавляется. Различают (три вида внутреннего торможения условных рефлексов:
дифференцировочное торможение, угасательное торможение и запаздывающее
торможение.
В результате дифференцировочного торможения человек начинает различать
раздражители, сходные по своим параметрам, и peaгирует только на биологически
значимые.
Угасательное торможение возникает тогда, когда при выработанном ранее условном
рефлексе воздействие на организм условного раздражителя перестает подкрепляться
воздействием раздражителя безусловного.
Запаздывающее торможение возникает, если выработанный условный рефлекс
отодвигать во времени от подкрепляющего его безусловного раздражителя.
В этих случаях время появления условного рефлекса также начнет отодвигаться,
запаздывать во времени. Все виды внутреннего торможения условных рефлексов сложно
переплетены и взаимосвязаны.
Динамические стереотипы. Высшим проявлением аналитико-синтетических функций
коры полушарий большого мозга является выработка динамического стереотипа.
Динамический стереотип — это система условнорефлекторных актов, в которой каждый
последующий рефлекс вызывается завершением предыдущего рефлекса. Он является основой
привычек человека, основой его профессиональных навыков.
2.13.2. Сон
Для жизни организмов, обитающих на земле, характерна суточная периодичность
(смена дня и ночи, т.е. циркадный ритм). Из внешних факторов, которые формируют
циркадную ритмику, на первое место ставят освещенность и связанные с ней раздражители, влияющие на деятельность нервных центров, регулирующие состояние
гормональной сферы и интенсивность обмена веществ. Большинство млекопитающих не
рождаются с готовым суточным ритмом, а постепенно приспосабливаясь к нему,
формируют собственный внутренний ритм. Смена сна и бодрствования - одно из
проявлений внутреннего суточного ритма организма.
Естественный сон может быть монофазным, т.е. один раз в сутки (как правило, ночной
сон) и полифазным, т.е. сон с «перерывами» (дневной и ночной), характерный для детей
первых 7 лет жизни. Электроэнцефалографический анализ сна позволил изучить отдельные
стадии сна. Ночной сон имеет продолжительность 7—8 ч и состоит из 4—5 циклов. Каждый
цикл начинается фазой «медленного» сна и завершается «быстрым» сном. Длительность цикла
у взрослого человека относительно постоянна и составляет 60—100 мин. В первых двух
циклах преобладает «медленный сон» δ-сон, а в последних — «быстрый сон» (β-сон). У
взрослого человека на долю «медленного» сна приходится примерно 6,5 ч, а на фазу
112
быстрого сна — 1,5 ч. У новорожденного — на долю быстрого сна приходится 50—60%
общей длительности сна.
Физиологические функции сна. Являясь одним из проявлений внутреннего суточного
ритма организма, сон в целом в настоящее время рассматривают как активное состояние.
Функциональное значение отдельных стадий сна различно.
Во время δ-сна (медленного сна) происходят восстановительные процессы в
различных тканях, органах и системах организма.
Происходит восстановление функций органов, физической и умственной
работоспособности, осуществляются ростовые процессы. В коре головного мозга
происходят процессы упорядочения информации, накопленной во время бодрствования,
- перевод информации из блоков кратковременной памяти в блоки долговременной
памяти. При этом часть информации, не имеющей биологической значимости,
вытесняется из ЦНС, что приводит к снижению информационных и эмоциональных
перегрузок.
Быстрый сон (β-сон или парадоксальный сон) ярко представлен у новорожденных.
Лишь спустя несколько дней возникают симптомы медленного сна и устанавливается
периодичность смены этих двух состояний в течение ночи. Одной из характерных черт
быстрого сна является возникновение быстрых движений глаз. Одновременно происходят
изменения в костной и мышечной системах, связанные со снижением мышечного тонуса.
Различия между быстрым и медленным сном отчетливо видны по анализу вегетативных
функций. Так, в период медленного сна наблюдается урежение дыхания, пульса, снижение
артериального давления. В фазе быстрого сна возникает «вегетативная буря» — учащается и
становится нерегулярным дыхание, возникает неритмичный и частый пульс, повышается
артериальное давление, усиливается гормональная активность. Быстрый сон — это
совершенно особое, по сравнению с медленным сном, состояние мозга. Во время быстрого
сна восстанавливаются функции нейронов мозга и синапсов. Быстрый сон играет большую
роль в снижении непродуктивного, тревожного напряжения. Он необходим человеку для
периодической оценки ситуации, т.е. выполняет сторожевую функцию, а также осуществляет
подготовку организма к переходу в состояние бодрствования.
Полагают, что общая длительность сна изменяется за счет β-сна, т.е. за счет его
укорочения или удлинения.
Механизмы сна. Сущность современных теорий о механизме сна сводится к
представлению о том, что сон это активный процесс, возникающий благодаря возбуждению
тормозных (гипногенных) структур и торможению активирующих структур мозга.
(Предполагается, что орбитофронтальная кора и преоптические ядра гипоталамуса
активируют ядра шва, которые начинают оказывать тормозные влияния на ретикулярную
формацию ствола мозга. При торможении ретикулярной формации ствола ослабевает ее
тормозное влияние на неспецифические ядра таламуса, благодаря чему происходит
торможение коры полушарий большого мозга и развивается медленный сон. С другой
стороны, торможение ретикулярной формации ствола мозга приводит к тому, что полностью
снимается ее активирующее влияние на кору полушарий мозга. Этот период соответствует
появлению быстрого сна. Смена медленного сна на быстрый осуществляется с участием
двух типов нейронов ретикулярной формации моста: нейронов фазы быстрого сна
(холинергических нейронов) и нейронов фазы медленного сна (норадренергических).
Возбуждение нейронов быстрого сна на фоне медленного сна вызывает переход в быстрый
сон. Возбуждение нейронов медленного сна на фоне быстрого сна — к его смене на
медленный сон.
По мнению ряда авторов, смена сна и бодрствования зависит от состояния
холинергических нейронов мозга. При их возбуждении тормозится секреция норадреналина
нейронами голубого пятна и одновременно увеличивается образование серотонина в ядрах
шва. Эти процессы вызывают наступление сна. При торможении холинергических
113
нейронов, наоборот, возрастает секреция норадреналина и уменьшается продукция
серотонина, наступает бодрствование. Известно, что серотонин, продуцируемый нейронами
ядер шва, имеет отношение к развитию медленного сна. Норадреналин, продуцируемый
нейронами голубого пятна, участвует в развитии парадоксального сна, а также, возможно, в
смене медленного и быстрого сна. К развитию быстрого сна имеет отношение и гормон
эпифиза мелатонин. Следовательно, сон представляет собой состояние, при котором
активны гипногенные (тормозные) структуры мозга. Эти структуры продуцируют
гипногенные биологически активные вещества и медиаторы. При бодрствовании подавлена
деятельность гипногенных структур и усилена деятельность центров, активирующих кору
полушарии большого мозга. Эти центры продуцируют биологически активные вещества и
медиаторы антигипногенной направленности.
Механизм формирования условных рефлексов. Основу условного рефлекса составляет
рефлекторная дуга, формирующаяся на базе дуги безусловного рефлекса. Обязательным
компонентом условного рефлекса являются тормозные нейроны, обеспечивающие тонкую
и динамическую дифференцировку проявления условного рефлекса.
Согласно взглядам И.П. Павлова, при воздействии на организм условного
раздражителя и безусловного стимула в коре полушарий большого мозга формируются
два очага возбуждения. Очаг
возбуждения, возникший в результате воздействия
безусловного раздражителя, является более сильным и притягивает к себе возбуждение из
очага, возникающего в результате воздействия условного раздражителя. После
нескольких повторных воздействий условного и безусловного раздражителей между двумя
зонами коры I устанавливается устойчивый путь движения воздействия. В результате
изолированное действие только условного раздражителя приводит к реакции, вызываемой
безусловным раздражителем. Процесс закрепления временной связи — это, по сути,
вопрос о механизмах памяти.
2.14. Механизмы памяти
Биологическая память — это способность живых организмов воспринимать информацию
о раздражении, закреплять и сохранять ее и в последующем использовать объем хранящейся
информации для организации поведения. Различают память генетическую и приобретенную.
Под генетической памятью понимают всю информацию, получаемую от родителей через
половые клетки. Носителем генетической памяти являются нуклеиновые кислоты. На
молекулах ДНК в виде генетического кода записана информация о строении конкретного
организма и его функционировании.
Приобретенная (индивидуальная) память возникает в онтогенезе на основе жизненного
опыта. Выделяют четыре вида осознаваемой памяти: двигательную, связанную с
запоминанием и воспроизведением движений; образную, основой которой является
запоминание предметов и их свойств; словесно-логическую (свойственную только
человеку), связанную с запоминанием, узнаванием и воспроизведением мыслей,
понятий; эмоциональную память, ответственную за запоминание и воспроизведение чувственных восприятий совместно с объектами, их вызывающими. Выделение в
самостоятельную категорию условнорефлекторной памяти обусловлено механизмом
становления условнорефлекторных связей. При выработке условного рефлекса необходимо
сохранение в памяти следа от воздействия на организм условного раздражителя до момента
его подкрепления безусловным раздражителем.
По физиологическим механизмам, лежащим в основе нейрологической памяти,
выделяют кратковременную и долговременную память.
Краткосрочная память — это память на только что состоявшиеся события. За счет этого
вида памяти информация удерживается в мозговых структурах в пределах 0,5 ч. При
необходимости она либо переходит в долгосрочную память, либо события забываются. Эта
память является основой выполнения текущих поведенческих и мыслительных операций, В
114
основе процессов кратковременной памяти лежит многократная циркуляция
(реверберация) импульсных разрядов (нервных импульсов) по круговым замкнутым цепям
нейронов лобной и теменной долей коры полушарий большого мозга. Замкнутые цепи
создаются, в основном, нейронами III и IV слоев коры. В результате многократного
прохождения импульсов по кольцевым структурам нейронов в них образуются стойкие
изменения, закладывающие основу процесса долгосрочной памяти.
Долгосрочная память является основным видом памяти человека, благодаря которой
он может существовать как индивидуум. В этой памяти хранятся все без исключения
образы, события, знания, умения, навыки. Долгосрочная память является основой
условнорефлекторной деятельности человека. В основе долгосрочной памяти лежат сложные
структурно-химические преобразования на системном, синаптическом и клеточном уровнях
головного мозга. Этапы этих преобразований следующие: I) фиксация информации; 2)
сортировка и выделение новой информации; 3) долговременное хранение значимой для
организма информации; 4) воспроизведение информации по мере необходимости.
2.15. Качественные особенности высшей нервной деятельности человека
В первой сигнальной системе все формы поведения базируются на непосредственном
восприятии действительности и реакции в ответ на непосредственные (натуральные)
раздражители. Человек воспринимает внешний мир на основе деятельности первой сигнальной системы. Следовательно, общими для животных и человека являются анализ и синтез
конкретных сигналов, предметов и явлений внешнего мира, составляющих первую
сигнальную систему.
У человека в процессе его развития появилась «чрезвычайная прибавка» к механизмам
работы мозга. Это вторая сигнальная система действительности, специфическим
раздражителем которой является слово с заложенным в него смыслом, слово, которое
обозначает предметы и явления окружающего мира. Под второй сигнальной системой
действительности И. П. Павлов понимал нервные процессы, возникающие в полушариях
большого мозга в результате восприятия сигналов окружающего мира в виде речевых
обозначений предметов и явлений природы и общества. Слово воспринимается человеком
как услышанное (слуховой анализатор), как написанное (зрительный анализатор) или как
произнесенное (двигательный анализатор). Во всех случаях данные раздражители
объединяются смыслом слова. Слова приобретают смысл В результате возникновения
прочной связи в коре полушарий большого мозга между центрами возбуждения,
возникающими под действием конкретных объектов окружающего мира, и центрами
возбуждения, возникающими при произнесении слов, обозначающих конкретные предметы
или действия. В результате образования таких связей слова могут заменить конкретный
раздражитель окружающей среды и сделаться его символом.
Возникновение второй сигнальной системы внесло новый принцип в деятельность
мозга человека. Слово, как сигнал сигналов, дает возможность отвлечься от конкретных
предметов и явлений. Развитие словесной сигнализации сделало возможным обобщение и
отвлечение, что находит свое выражение в характерных для человека явлениях —
мышлении и понятиях.
Способность мыслить путем абстрактных (отвлеченных) образов, понятий,
выражаемых произнесенными или написанными словами, сделало возможным
возникновение абстрактно-обобщенного мышления.
Итак, вторая сигнальная система человека является основой сугубо человеческого
словесно-логического мышления, основой формирования знаний об окружающем мире
посредством словесных абстракций и основой человеческого сознания.
115
2.15.1. Типы нервной деятельности
Нервные реакции в организме у разных людей различаются по силе и подвижности.
Эти индивидуальные особенности обусловлены взаимоотношениями процессов
возбуждения и торможения. На основании различий нервных реакций, в первую очередь по
силе нервных процессов, выделены сильный и слабый типы нервной системы.
Типы нервной системы (по И.П. Павлову):
1.Сильный: Уравновешенный (подвижный, инертный);
Неуравновешенный (безудержный)
2.Слабый
Сильный тип нервной системы может быть неуравновешенным или уравновешенным.
Неуравновешенный тип отличается повышенной возбудимостью, взрывчатостью, когда
процессы возбуждения преобладают над процессами торможения. Уравновешенный тип
нервной системы может различаться по подвижности нервных процессов, по быстроте
реагирования, перестройке поведения. При подвижном типе нервных процессов возможна
быстрая переориентация в ответ на смену жизненных обстоятельств. При инертном типе
нервной системы переориентация деятельности дается с трудом, протекает медленно.
Интересно, что типы нервной системы, выделенные И.П. Павловым, соответствуют
классификации темпераментов человека, предложенной почти 2500 лет назад знаменитым
врачом Древнего мира Гиппократом. Он подразделял людей по темпераменту на холериков
(неуравновешенных, легко возбудимых), сангвиников (уравновешенных, с живой,
подвижной нервной системой — оптимистов), флегматиков (уравновешенных, спокойных,
рассудительных, инертных) и меланхоликов (слабый тип нервной системы: мрачные,
подавленные, вечные скептики).
Тип нервной системы наследуется от родителей, однако существенное влияние на
него оказывает окружающая среда. Особенности характера формируются в индивидуальной
жизни человека.
Слабый тип формируется при воспитании в тепличных условиях, когда за ребенком все
и всегда решают взрослые, когда ему шагу не дают сделать самостоятельно, лишают его
инициативы. Изоляция ребенка от трудностей, от влияния внешней среды даже при
врожденном сильном типе нервной системы может сформировать у человека лишь
пассивно-защитные реакции.
Постановка слишком трудных, непосильных задач может вызвать перенапряжение
корковых процессов возбуждения или торможения, что приводит к срывам нервной
деятельности, неврозам. Психические функции у человека нарушаются при действии
алкоголя, наркотиков. При этом серьезно страдают механизмы нервных процессов.
2.15.2. Возрастные особенности высшей нервной деятельности человека
Электрическая активность мозга (ЭЭГ) отражает активность подкорковых структур
мозга. В первые 3—4 мес. после рождения преобладает медленный ритм (Δ-ритм).
Становление более быстрого α-ритма в онтогенезе происходит медленно. В возрасте от 6 до 8
лет наблюдается стабилизация частот α-ритма. К 11 — 12 годам -ритм становится
ведущим ритмом в ЭЭГ. В 15—16 лет ЭЭГ I покоя приближается по своим
характеристикам к ЭЭГ покоя взрослых.
Развитие уловных рефлексов. Ребенок рождается с определенным набором
врожденных безусловнорефлекторных реакций. Начиная со 2-го дня жизни у него начинают
вырабатываться условные связи, способствующие приспособлению к условиям внешней
среды. Одной из первых (на 2—5-е сутки) формируется реакция на положение для
кормления, проявляющаяся в движениях головы, сосательных и других движениях. На 2-й
день после рождения возникает ориентировочный рефлекс, который у новорожденных
состоит в прекращении сосания под действием различных раздражителей.
116
Первые положительные условные рефлексы у новорожденных можно выработать на 7й день на базе пищевых безусловных рефлексов. На втором месяце жизни могут быть
выработаны многие условные рефлексы.
С возрастом увеличивается скорость выработки условных рефлексов. В дошкольном
возрасте прочный условный рефлекс образуется после 10—20 сочетаний, а у детей
младшего школьного возраста через 2—15 сочетаний.
Внешнее безусловное торможение появляется у ребенка с первых дней жизни. В ответ
на сильный внешний раздражитель, например сильный звук, ребенок перестает сосать грудь.
В последующие годы постепенно ослабевает влияние внешнего торможения на
условнорефлекторную деятельность ребенка. Это связано с увеличением скорости
торможения ориентировочных рефлексов.
В 6—7 лет значение внешнего торможения для высшей нервной (деятельности
снижается и возрастает роль внутреннего торможения.
Внутреннее торможение появляется у ребенка примерно с 20-го дня после рождения.
Это примитивная форма дифференцировочного торможения. На протяжении всей жизни
происходит «шлифовка» дифференцировочного торможения. Начальные признаки
угасательного торможения отмечаются в 2—2,5 мес., условное торможение наблюдается в 2,5—3
мес., а запаздывающее торможение, как основа силы, воли и выдержки, — с 5 мес. Выработка
всех этих видов торможения является для ребенка достаточно сложной задачей. Выработка
внутреннего торможения является физиологической основой воспитания и предпосылкой
для быстрой выработки многочисленных условных рефлексов.
На основе динамического стереотипа у ребенка формируются умения, навыки,
привычки, т.е. потребность в реализации отдельных рефлексов. Сформированные в этот
период условные рефлексы очень прочны, и их переделка идет очень трудно. Поэтому с
первых лет жизни очень важно использовать правильные приемы воспитания.
Сроки развития в онтогенезе сенсорной и моторной речи не совпадают. Развитие
сенсорной речи предшествует развитию моторной речи. Еще до того, как ребенок начинает
говорить, он уже понимает смысл слов. В становлении речи выделяют следующие этапы: 1)
подготовительный этап, или этап произношения отдельных звуков и слогов (от 2—4 мес.
до 6); 2) этап возникновения сенсорной речи, т.е. проявления первых признаков условного
рефлекса на слово, на его смысл (6—8 мес.); 3) этап возникновения моторной речи, т.е.
произношение осмысленных слов (10-12 мес.).
До 12 мес. словарный запас ребенка составляет 10—12 слов, к 18 мес. - 30-40 слов, к
24 мес. - 200-300, к 36 мес. - 500-700, в отдельных случаях — до 1500 слов. К 6—7 годам
появляется способность к внутренней (семантической) речи, т.е. к мышлению.
Мысленное моделирование человеком различных событий составляет сущность
мышления. Наглядно-действенное мышление формируется в дошкольном и младшем
школьном возрасте. Словесно-логическое (теоретическое) мышление проявляется к 8—9
годам, достигая развития к 14—18 годам.
Глава 3. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ
3.1 Общая характеристика аппарата опоры и движения
Движения, перемещения в пространстве — одна из важнейших функций живых
существ, в том числе и человека. Функцию движений у человека выполняет опорнодвигательный аппарат, объединяющий кости, их соединения и скелетные мышцы.
Опорно-двигательный аппарат разделяют на пассивную и активную части. К пассивной
части относят кости и их соединения, от которых зависит характер движений частей тела,
но сами они выполнять движения не могут. Активную часть составляют скелетные мышцы, которые обладают способностью к сокращению и приводят в движение кости скелета
(костные рычаги).
117
Специфика аппарата опоры и движений человека связана с вертикальным
положением его тела, прямохождением и трудовой деятельностью. Приспособления к
вертикальному положению тела имеются в строении всех отделов скелета: позвоночника,
черепа и конечностей. Чем ближе к крестцу, тем массивнее позвонки (поясничные), что
вызвано большой нагрузкой на них.
В том месте, где позвоночник, принимающий на себя тяжесть головы,, всего
туловища и верхних конечностей, опирается на тазовые кости, позвонки (крестцовые)
срослись в одну массивную кость — крестец. Изгибы создают, наиболее благоприятные
условия для поддержания вертикального положения тела, а также для выполнения
рессорных, пружинящих функций при ходьбе и беге.
Нижние конечности человека выдерживают большую нагрузку и целиком
принимают на себя функции передвижения. Они имеют более массивный скелет, крупные
и устойчивые суставы и сводчатую стопу. Развитые продольные и поперечные своды
стопы имеются только у человека. Точками опоры стопы являются головки плюсневых
костей спереди и пяточный бугор сзади. Пружинящие своды стопы распределяют тяжесть,
приходящуюся на стопу, уменьшают сотрясения и толчки при ходьбе, сообщают плавность походке. Мышцы нижней конечности обладают большей силой, но вместе с тем и
меньшим разнообразием в своем строении, чем мышцы верхней конечности.
Освобождение верхних конечностей от функций опоры, приспособление их к
трудовой деятельности привели к облегчению скелета, наличию большего количества
мышц и подвижности суставов. Рука человека приобрела особую подвижность, которая
обеспечивается длинными ключицами, положением лопаток, формой грудной клетки,
строением плечевого и других суставов верхних конечностей. Благодаря ключице
верхняя конечность отставлена от грудной клетки, в результате чего рука приобрела значительную свободу в своих движениях.
Лопатки расположены на задней поверхности грудной клетки, которая уплощена в
переднезаднем (сагиттальном) направлении. Суставные поверхности лопатки и плечевой
кости обеспечивают большую свободу и разнообразие движений верхних конечностей,. их
большой размах.
В связи с приспособлением верхних конечностей к трудовым операциям их
мускулатура функционально более развита. Подвижная кисть человека приобретает
особое значение для трудовых функций. Большая роль в этом принадлежит первому
пальцу кисти благодаря его большой подвижности и способности противопоставляться
остальным пальцам. Функции первого пальца настолько велики, что при его утрате кисть
почти теряет способность захватывать и удерживать предметы.
Значительные изменения в строении черепа также связаны с вертикальным
положением тела, с трудовой деятельностью и речевыми функциями. Мозговой отдел
черепа явно преобладает над лицевым. Лицевой отдел менее развит и располагается под
мозговым. Уменьшение размеров лицевого черепа связано с относительно небольшими
размерами нижней челюсти и других его костей.
3.1.1. Скелет
Скелет представляет собой совокупность костей, определенным образом
соединенных одна с другой. У взрослого человека скелет состоит примерно из 206—208
костей. У скелета выделяют три отдела: скелет туловища, скелет черепа и скелет
конечностей (табл. 4).
Скелет туловища, служащий опорой для головы и верхних конечностей, а также
защитой для спинного мозга и внутренних органов, состоит из позвонков, образующих
позвоночник, и костей грудной клетки. Каждый сегмент скелета туловища у человека
образован позвонком, а в грудном отделе — также парой ребер и участком грудины.
Скелет головы — череп, защищает головной мозг, органы чувств и служит опорой
118
для начальных отделов органов пищеварения и дыхания.
Скелет верхних и нижних конечностей делят на скелет свободной конечности и
скелет пояса. Скелет пояса верхних конечностей (плечевого пояса) состоит из двух
парных костей — лопатки и ключицы, а скелет свободной части верхней конечности — из
трех отделов: плечевой кости, костей предплечья и костей кисти.
Скелет пояса нижних конечностей (тазовый пояс) состоит из парной тазовой кости,
а скелет свободной части нижней конечности также подразделяют на три отдела:
бедренную кость, кости голени и кости стопы. Скелет верхней конечности служит для
захватывания и перемещения предметов в пространстве, а нижних конечностей — для
опоры и передвижения. Каждая кость — самостоятельный орган, выполняющий
определенную функцию.
Таблица 4
Часть тела
Название костей и их количество
Туловище
Позвонки 31—33
шейные 7
грудные 12
поясничные 5
крестец (5 сросшихся крестцовых позвонков)
копчик (3—5 копчиковых позвонков) Ребра 12 пар
Грудина
Череп
23 кости, в том числе непарные — лобная, затылочная,
клиновидная, нижняя челюсть, подъязычная кость и парные
— теменные, височные, скуловые и др.
Верхняя конечность
32 кости у одной верхней конечности: ключица,
лопатка, плечевая кость, лучевая кость, локтевая кость,
кости запястья 8, пястные кости 5, фаланги пальцев 14.
Нижняя конечность
31 кость у одной нижней конечности: тазовая кость,
бедренная кость, надколенник, большеберцовая кость,
малоберцовая кость, кости предплюсны 7, плюсневые кости
5, фаланги пальцев 14.
3.1.2. Развитие и рост костей. Возрастные изменения костей
В развитии скелета человека, как и других позвоночных, можно выделить три
стадии: перепончатую, хрящевую и костную,
Процесс эволюции скелета в филогенезе позвоночных животных, закладка
перепончатого скелета, сменяемость его хрящевым, а затем костным — является
прообразом развития скелета в онтогенезе у человека.
У человека костная ткань появляется на 6—8-й неделе внутриутробной жизни.
Кости формируются или непосредственно из эмбриональной соединительной ткани —
мезенхимы (перепончатый остеогенез), или на основе хрящевой модели кости (хрящевой
остеогенез). Одна опорная ткань, менее дифференцированная, замещается другой,
имеющей более высокие механические свойства. Из эмбриональной соединительной
ткани, минуя стадию хряща, развиваются кости свода черепа, кости лица, часть ключицы.
Такие кости называют первичными, покровными костями. При развитии таких костей в
молодой соединительной ткани (примерно в центре будущей кости) появляется одна или
несколько точек окостенения. Точка окостенения состоит из молодых костных клетокостеобластов, число которых быстро увеличивается. Остеобласты продуцируют
межклеточное вещество, в котором в дальнейшем откладываются соли кальция. Сами
остеобласты превращаются в костные клетки (остеоциты) и оказываются замурованными
119
в костном веществе. Поверхностные слои соединительной ткани превращаются в
надкостницу.
Кости туловища, конечностей, основания черепа развиваются на основе хряща.
Снаружи хрящ покрыт надхрящницей. Ее внутренний слой, прилежащий к хрящевой
ткани, является ростковым. Формирование костей происходит из одной или нескольких
точек окостенения. Первая появляется в средней части хряща на 8-й неделе эмбриогенеза
и постепенно распространяется в стороны пока не сформируется вся кость. Вначале
внутренний слой надхрящницы продуцирует молодые костные клетки (остеобласты),
которые откладываются на поверхности хряща (перихондральное окостенение}. Сама
надхрящница постепенно превращается в надкостницу, а образующиеся молодые костные
клетки наслаиваются на предыдущие слои костной ткани способом наложения
(аппозиции), формируя на поверхности хряща костную пластинку. Таким образом, за счет
надкостницы кость растет в тол-шину (периостальный способ образования костной
ткани). Одновременно костная ткань начинает образовываться внутри хряща. Врастающая
внутрь хряща вместе с сосудами соединительная ткань образует молодые костные клетки,
располагающиеся в виде тяжей возле разрушающегося хряща. Такой способ образования
кости (внутри хряща) получил название энхондрального.
Незадолго до рождения или после рождения точки окостенения появляются в
эпифизах, которые до этого оставались хрящевыми. Они увеличиваются в размерах, хрящ
постепенно замещается костной тканью. Небольшая хрящевая прослойка между
окостеневающими эпифизом и костным диафизом — эпифизарный хрящ — выполняет
костеобразующую функцию в течение постнатального онтогенеза, пока кость не
достигнет своих окончательных размеров (18—25 лет). К этому времени эпифизарный
хрящ замешается костной тканью, эпифиз срастается с диафизом, и кость представляет
единое целое. В связи с костеобразующей функцией эпифизарного хряща трубчатая кость
растет в длину.
Костномозговой канал в трубчатых костях появляется в толще диафиза по мере
рассасывания образовавшейся кости. Прораставшая внутрь кости эмбриональная
соединительная ткань дает начало красному костному мозгу.
3.1.3. Возрастные и функциональные изменения соединений костей
Суставы (синовиальные соединения) начинают формироваться на 6-11– й неделе
эмбрионального развития. В этот период начинают образовываться суставные
поверхности сочленяющихся костей, суставная полость и другие элементы сустава.
Между двумя формирующимися костями разрыхляется эмбриональная соединительная
ткань, на месте которой позже образуется суставная полость.
У новорожденных уже имеются все анатомические элементы сустава. Однако
эпифизы сочленяющихся костей состоят из хряща. Энхондральное окостенение
большинства эпифизов начинается после рождения ребенка (1—2-й годы жизни) и
продолжается до юношеского возраста. В возрасте 6—10 лет наблюдается усложнение в
строении суставной капсулы, увеличивается количество ворсинок и складок синовиальной
мембраны, происходит формирование сосудистых сетей и нервных окончаний
синовиальной мембраны. В фиброзной мембране суставной капсулы у детей с 3 до 8 лет
увеличивается количество коллагеновых волокон, которые сильно утолщаются,
обеспечивая ее прочность. Окончательное формирование всех элементов суставов
заканчивается в возрасте 13—16 лет. В условиях нормальной физиологической
деятельности суставы долго сохраняют неизменный объем движений и мало подвергаются старению. Движения, занятия физкультурой и спортом сохраняют форму и
подвижность суставов. При длительных и чрезмерных нагрузках (механических), а также
с возрастом в строении и функциях суставов появляются изменения: истончается и деформируется суставной хрящ, уменьшается его пружинящие свойства, склерозируются
120
фиброзная мембрана суставной капсулы и связки, по периферии суставных поверхностей
образуются костные выступы — остеофиты. Происходящие анатомические изменения
приводят к функциональным изменениям, к ограничению подвижности и уменьшению
размаха движений.
3.1.4. Возрастные особенности позвоночника
Позвоночник новорожденного имеет вид пологой дуги, вогнутой спереди. Изгибы
начинают формироваться только начиная с 3—4-го месяца жизни ребенка, когда он
начинает держать голову. Вначале возникает шейный лордоз, обращенный выпуклостью
кпереди. Когда ребенок начинает сидеть (4—6-й месяцы жизни), формируется грудной
кифоз, окрашенный выпуклостью кзади. Позднее появляется поясничный лордоз, также
выпуклый кпереди, который образуется в то время, когда ребенок начинает стоять и
ходить (9—12-й месяцы после рождения). Одновременно компенсаторно формируется
выпуклый кзади крестцовый кифоз. Изгибы позвоночного столба становятся хорошо
заметными к 5—6 годам, окончательное их формирование заканчивается к подростковому, юношескому возрасту. При неравномерном развитии мышц правой или левой
стороны тела, неправильном положении учащихся за партой, у спортсменов — как
следствие асимметричной работы мышц, могут возникнуть патологические изгибы
позвоночника в стороны - сколиозы.
Длина позвоночного столба новорожденного ребенка составляет 40 % длины его
тела. В первые два года длина позвоночника почти удваивается. Различные отделы
позвоночного столба новорожденного ребенка растут неравномерно. На первом году
жизни быстрее растет поясничный отдел, несколько медленнее — шейный, грудной и
крестцовый. Медленнее всего растет копчиковьй отдел. К началу периода полового
созревания рост позвоночного столба замедляется. Новое ускорение его роста
наблюдается у девочек к 12—13 годам, у мальчиков — к 13—14 годам.
Межпозвоночные диски у детей относительно толще, чем у взрослых людей. С
возрастом толщина межпозвоночных дисков постепенно уменьшается, они становятся
менее эластичными студенистое ядро уменьшается в размерах. У пожилых людей вследствие уменьшения толщины межпозвоночных дисков и увеличения кривизны грудного
кифоза длина позвоночного столба уменьшается на 3—7 см. Наблюдается общее
разрежение костного вещества позвонков (остеопороз), обызвествление межпозвоночных
дисков и передней продольной связки. Все это уменьшает рессорные свойства
позвоночного столба, а также его подвижность и крепость.
3.1.5. Возрастные особенности грудной клетки
У новорожденных грудная клетка имеет конусовидную форму. Переднезадний
диаметр больше поперечного, ребра расположены почти горизонтально. В первые два
года жизни идет быстрый рост грудной клетки. В возрасте 6—7 лет ее рост замедляется, а
в 7—18 лет наиболее сильно растет средний отдел грудной клетки.
Подгрудинный угол у новорожденного достигает примерно 93°, через год — 68°, в 5
лет он равен 60°, в 15 лет и у взрослого человека — около 70°. Усиленный рост грудной
клетки у девочек начинается с 11 лет, а у мальчиков с 12 лет. К 17—20 годам грудная
клетка приобретает окончательную форму.
В старческом возрасте в связи с увеличением грудного кифоза грудная клетка
укорачивается и опускается.
Физические упражнения не только укрепляют грудную мускулатуру, но и
увеличивают размах движения в суставах ребер, что приводит к увеличению объема
грудной клетки при дыхании и жизненной емкости легких.
121
3.1.6. Череп новорожденного
У новорожденного ребенка между костями черепа имеются прослойки
соединительной ткани, особенно в тех местах, где сочиняется несколько костей. Эти
участки получили название родничков. Родничков у новорожденного ребенка шесть. Это
непарные передний и задний роднички и два парных — клиновидный и сосцевидный.
Самый крупный родничок передний, или лобный. Он расположен там, где соединяются
лобная и обе теменные кости. Задний, или затылочный, родничок находится в месте
схождения теменных и затылочной костей. Клиновидный родничок тлен сбоку в месте
соединения лобной, теменной костей и большого крыла клиновидной кости. Сосцевидный
родничок расположен в том месте, где сходятся затылочная, теменная кости и сосцевидный отросток височной кости. Благодаря наличию родничков череп
новорожденного очень эластичен, его форма может изменяться во время прохождения
головки плода через родовые пути матери в процессе родов.
Роднички начинают зарастать в первые месяцы после рождения ребенка. На втором
месяце после рождения зарастает задний (затылочный) родничок, на 2—3-м месяце —
клиновидный и сосцевидный роднички. Передний (лобный) родничок зарастает лишь на
втором году после рождения. Формирование швов между костями черепа заканчивается к
3—5 годам жизни ребенка.
3.1.7. Возрастные и половые особенности черепа
Объем полости мозгового черепа у новорожденного ребенка в среднем составляет
350—375 см3 . В первые 6 месяцев после рождения ребенка объем черепа удваивается, а к
2 годам — утраиваете. У взрослого человека он в 4 раза больше, чем объем полости
мозгового черепа у новорожденного. Соотношение мозгового и лицевого отделов черепа у
взрослого человека и новорожденного ребенка различные. Лицо новорожденного ребенка
короткое (еще нет зубов) и широкое.
После рождения рост черепа происходит неравномерно. От рождения до 7 лет череп
растет быстро. В течение первого года жизни череп растет более или менее равномерно.
От года до трех лет особенно активно растет задняя часть черепа, что связано с переходом
ребенка на 2-м году жизни к прямохождению. На 2—3-м голу жизни в связи с окончанием
прорезывания молочных зубов и усилением функции жевательных мышц значительно
усиливается рост лицевого черепа в высоту и ширину. С 3 до 7 лет продолжается рост
всего черепа, особенно его основания, К 7 годам рост основания черепа в длину в
основном заканчивается, и оно достигает почти такой же величины, как у взрослого
человека. Череп ребенка в возрасте от 7 до 12—13 лет растет равномерно, замедленно. В
это время в основном растет свод мозгового черепа, объем его полости достигает 1200—
1300 см3.
После 13 лет активно растут лобный отдел мозгового черепа и лицевой череп.
Зарастание швов между костями черепа начинается в возрасте 20—30 лет, у мужчин
несколько раньше, чем у женщин. Сагиттальный шов зарастает в возрасте 32—35 лет,
венечный — в 24—41 год, ламбдовидный — в 26—42 года, сосцевидно-затылочный — в
30—81 год. Чешуйчатый шов, как правило, не зарастает.
В пожилом и старческом возрасте рельеф костей черепа сглаживается. Кости
становятся более тонкими, в них частично рассасывается губчатое вещество, уменьшается
эластичность костей. Череп становится более хрупким и легким. Это связано с потерей
зубов и сглаживанием зубных альвеол, ослаблением жевательной функции и частичной
атрофией жевательных мышц. Наблюдается также асимметрия черепа из-за
преимущественной работы жевательных мышц на одной стороне головы.
У лиц мужского пола лицевой череп растет в длину сильнее, чем у женщин. Если до
периода половой зрелости у мальчиков и девочек лицо округлое, то после наступления
половой зрелости у мужчин лицо, как правило, вытягивается в длину, у женщин сохраняет
122
округлость. Мужской череп в связи с большими общими размерами тела больше, чем
женский. Мозговой череп сильнее развит у женщин, а лицевой - у мужчин. Как правило,
мужской череп отличается выраженным рельефом в связи с большим развитием
прикрепленных к нему мышц. У женщин рельеф черепа сглажен.
3.1.8. Развитие и возрастные особенности скелета конечностей
Все кости конечностей, за исключением ключиц, которые развиваются на основе
соединительной ткани, проходят три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую
и костную.
Процесс окостенения в ключице начинается на 6-й неделе эмбрионального развития
и почти полностью заканчивается к моменту рождения.
В диафизах трубчатых костей первые точки окостенения (первичные) появляются в
конце 2-го — в начале 3-го месяца внутриутробного развития, в эпифизах и апофизах
(буграх) — после рождения. Лишь некоторые эпифизы начинают окостеневать незадолго
до рождения. Срастание эпифизов с диафизами, как правило, происходит в 13—15 лет,
причем у девочек на 1—2 года раньше, чем у мальчиков.
В костях запястья точки окостенения появляются после рождения: в головчатой на
первом году жизни, в крючковидной — в конце первого — в начале второго года, а в
остальных — в период от 2 до 11 лет.
В костях пояса нижних конечностей (подвздошной, седалищной и лобковой) точки
окостенения появляются в период от 3,5 до 5,5 месяцев внутриутробного развития.
Срастание всех трех костей в тазовую кость происходит в 12—15 лет.
В костях предплюсны (пяточной, таранной и кубовидной) точки окостенения
появляются до рождения (на 5—9-м месяце внутриутробной жизни). В ладьевидной,
кубовидной и клиновидной костях точки окостенения появляются в период от 3 мес.
после рождения до 5 лет. Остальные (вторичные) точки окостенения образуются после
рождения.
Развитие синовиальных соединений (суставов) начинается на 6-й неделе
эмбрионального развития. Суставные капсулы (суставов) новорожденного туго натянуты,
большинство связок еще не сформировалось. Наиболее интенсивно развитие суставов и
связок происходит в возрасте до 2—3 лет, что связано с нарастанием двигательной
активности ребенка. У детей 3—8 лет размах движений во всех суставах увеличивается,
одновременно ускоряется процесс коллагенизации фиброзной мембраны суставных
капсул, связок. Формирование суставных поверхностей, капсул и связок завершается в
основном в подростковом возрасте (13— 16 лет).
У новорожденных детей нижние конечности растут быстрее, и они становятся
длиннее верхних. Наибольшая скорость роста нижних конечностей отмечена у мальчиков
в 12—15 лет. У девочек увеличение длины ног происходит в возрасте 13—14 лет.
В постнатальном онтогенезе изменение формы и размеров таза происходит под
влиянием силы тяжести тела, органов брюшной полости, под воздействием мышц, а также
под влиянием половы", гормонов. В результате этих разнообразных воздействий увеличивается переднезадний размер таза (с 2,7 см у новорожденного до 9,5 см в 12 лет).
Возрастает также поперечный размер таза, который в 13—14 лет становится таким же, как
у взрослых. Разница в форме таза у мальчиков и девочек становится заметной после 9 лет.
У мальчиков таз более высокий и более узкий, чем у девочек.
3.1.9. Развитие и возрастные особенности скелетных мышц
Мышцы тела человека развиваются из среднего зародышевого листка (мезодермы),
той его заднебоковой части, которая входит в состав сегментов тела — сомитов. Эти
зачатки мускулатуры — миотомы — разрастаются; из задних их отделов (дорсальных)
образуются мышцы спины из передних (вентральных) - мышцы груди и живота. Мышцы
123
конечностей формируются из передних отделов некоторых туловищных миотомов,
которые врастают в зачатки конечностей. Мышцы головы (жевательные, мимические) и
некоторые мышцы шеи развиваются из мышечных зачатков висцеральных и жаберных
дуг.
Мышечные волокна образуются из одноядерных эмбриональных мышечных клеток
— миобластов. Миобласты объединяются, сливаются в многоядерные структуры
(волокна), в которых появляются миофибриллы и поперечнополосатая исчерченность.
К моменту рождения ребенка наиболее развиты мышцы головы, туловища и верхних
конечностей. У новорожденного масса мышц составляет примерно 20 % всей массы тела.
Сухожилия мыши и фасции у новорожденного развиты слабо.
После рождения мышцы растут, постепенно увеличиваются их размеры и масса.
Удлиняются сухожилия. Рост мышц в длину продолжается до 23—25 лет. Наиболее
интенсивный рост мышечных волокон и мышц в целом происходит в детском и
подростковом возрастах. Благодаря двигательной активности и физическим нагрузкам
мышечные волокна утолщаются, увеличивается масса мышц. У мышц увеличивается
эластичность (растяжимость) их мышечных волокон, в волокнах возрастает количество
миофибрилл. В физически развитых мышцах увеличивается количество кровеносных
капилляров.
3.2. Развитие и возрастные особенности пищеварительной системы
Пищеварительная система у человека начинает развиваться на 3-й неделе
внутриутробной жизни. В это время внутренний зародышевой листок (энтодерма)
свертывается в трубку, образующую первичную кишку, замкнутую спереди и сзади и
расположенную кпереди от спинной струны — хорды. Из энтодермы в дальнейшем
образуются эпителиальный покров органов пищеварительной системы и ее железы, кроме
полости рта и анального канала. Печень и поджелудочная железа также развиваются из
материала первичной кишки (из энтодермы). Ротовая полость и ее органы, и
заднепроходный канал образуются в результате впячивания эктодермы со стороны
головного конца зародыша (ротовая ямка) и со стороны хвостового конца зародыша
(заднепроходная ямка). Вначале и ротовая, и заднепроходная ямки отделены от первичной
кишки двуслойными перепонками: глоточной, которая прорывается на четвертой неделе
эмбриогенеза, и заднепроходной, которая прорывается несколько позже. В результате
этого первичная кишка и в передней своей части, и в задней получает сообщение с
внешней средой. Поскольку передний и задний отделы пищеварительной трубки
(системы) сформировались из эктодермы в связи с образованием ротовой и
заднепроходной ямок (бухт), эпителий и железы, в том числе слюнные, имеют
энтодермальное происхождение.
Остальные слои органов пищеварительной системы (пищеварительной трубки), в
том числе собственная пластинка слизистой оболочки, подслизистая основа, мышечная и
адвентициальная оболочки (и серозная тоже) происходят из передней (вентральной) части
среднего зародышевого листка — из несегментированной части мезодермы.
Первичная кишка и формирующиеся на ее основе органы пищеварительной системы
вначале располагаются вдоль тела зародыша, по его продольной оси. Начиная со 2-го
месяца внутриутробной жизни наблюдается интенсивный рост органов пищеварительной
системы, появляется веретенообразное расширение - будущий желудок, растут в длину
тонкая и толстая кишки. Из энтодермальных выпячиваний будущей двенадцатиперстной
кишки, начинают формироваться печень и поджелудочная железа. Во время роста и
дифференцирования органов пищеварительной системы происходит постепенный поворот
вправо (по часовой стрелке) органов, расположенных в брюшной полости. Желудок
поворачивается вокруг своей продольной оси на 90°. При этом двенадцатиперстная кишка
и печень смещаются вправо. Отдел пищеварительной трубки, из которого развивается
124
тонкая киши слепая кишка и восходящая ободочная кишка поворачивают вправо, в
конечном итоге, на 270°.. В результате роста пищеварительной трубки и этих
перемещений образуются многочисленные петли тонкой кишки и изгибы толстой
(ободочной) кишки.
После рождения ребенка органы пищеварительной систем продолжают расти и
дифференцироваться, при этом наблюдаются их возрастные изменения.
Глотка у новорожденного короткая, ее длина около 3 см. Нижний край глотки у
новорожденного находится на уровне между телами III и IV шейных позвонков. К 11—12
голам — на уровне У—У1 шейных позвонков, а в подростковом возрасте — на уровне
VI—VII шейных позвонков. Глоточное отверстие слуховой трубы у новорожденного
расположено на уровне твердого нёба, ближе к небной занавеске, имеет вид щели. После
2—4 лет отверстие начинает перемешаться кверху и кзади, сохраняя щелевидную форму,
или становится овальным.
Пищевод у новорожденного имеет длину 10—12 см. К 11-12 годам длина пищевода
удваивается (20—22 см). Расстояние от зубов до кардиальной части желудка у
новорожденного равно 16,3 см, в 2 года — 22,5 см, в 5 лет — 26—27,9 см, у ребенка 12
лет составляет 28,0—34,2 см. Просвет пищевода у ребенка 2—6 месяцев равен 0,8—1,2
см, старше 6 лет — 1,3—1,8 см. Мышечная оболочка пищевода у новорожденного развита
слабо, до 12—15 лет она интенсивно растет, в дальнейшем изменяется мало. Слизистая
оболочка у детей до одного года бедна железами. Продольные складки появляются в
возрасте 2—2,5 лет.
Желудок у новорожденного имеет веретенообразную форму. К концу первого года
жизни желудок удлиняется, а в период от 7 до 11 лет приобретает форму, как у взрослого
человека. Желудок у новорожденного вмешает около 50 см3 пищи. В конце первого года
вместимость увеличивается до 250—300 см3. В 2 года емкость а равна 490—500 см3, в 3
года — 580—680 см3, к четырем увеличивается до 750 см3. К концу периода второго
детства г) вместимость желудка возрастает до 1300—1500 см3. У детей, (находящихся на
искусственном вскармливании, желудок раут, особенно в области передней стенки.
Кардия, дно, часть желудка находится в левом подреберье и прикрыты левой долей
печени. Большая кривизна прилежит к поперечной ободочной кишке. С уменьшением
левой доли печени желудок приближается к передней брюшной стенке и смещается в
надчревную область. Входное отверстие желудка у новорожденного находится на уровне
VIII—IX, а отверстие привратника — на уровне XI—XII грудных позвонков. По мере
роста ребенка желудок опускается. В 7 лет при вертикальном положении тела входное
отверстие желудка проецируется между XI—XII грудными позвонками, а выгодное —
между XII грудным и I поясничным позвонками. В старческом возрасте желудок еще
больше опускается. Слизистая оболочка желудка у новорожденного относительно толстая,
складки высокие. Количество желудочных ямок достигает 200 000. рем годам жизни
количество таких ямок составляет 720 000, к двум годам — 1 300 000, к 15 годам — 4 млн.
Количество желудочных желез у новорожденного около 500 000, у двухмесячного ребенка
их число достигает 1,8 млн., у двухлетних детей — 8 млн., у шестилетних — 10 млн., у
взрослого человека — около 35 млн. Мышечная оболочка желудка у новорожденного
развита слабо максимальной толщины мышечная оболочка достигает к 15—20 годам.
Тонкая кишка у новорожденного имеет длину 1,2—2,8 м. В 2—3 года ее длина
возрастает и имеет в среднем 2,8 м. К 10 годам длина кишки достигает ее величины у
взрослого человека (5—6 м). Диаметр кишки к концу первого года жизни составляет 16
мм, а года — 23 мм. Двенадцатиперстная кишка у новорожденного имеет кольцеобразную
форму. Начало и конец ее располагаются на уровне I поясничного позвонка. К 7 годам
нисходящая часть этой кишки опускается до II поясничного позвонка. Дуоденальные
железы у новорожденного разветвлены слабо. Интенсивный рост желез наблюдается в
первые годы жизни ребенка. У тощей и подвздошной кишок у новорожденного складки
125
выражены слабо, железы недоразвиты. Многочисленные ворсинки уже имеются.
Мышечная оболочка также слабо развита. Интенсивный рост всех структур тонкой кишки
отмечается до 3 лет, затем рост замедляется и в 10—15 лет вновь усиливается. Толстая
кишка у новорожденного короткая, ее длина около 65 см, гаустры и сальниковые отростки
у ободочной кишки отсутствуют. Первыми появляются гаустры — на шестом месяце, а
сальниковые отростки — на втором году жизни ребенка. К концу грудного возраста
толстая кишка удлиняется до 83 см, а к 10 годам достигает 118 см. Ленты ободочной
кишки, гаустры и сальниковые отростки окончательно формируются к 6—7 годам. Слепая
кишка у новорожденного короткая (1.5 см), располагается выше крыла подвздошной
кости. В правую подвздошную ямку кишка опускается к середине подросткового возраста
(14 лет), по мере роста восходящей оболочной кишки. Типичный для взрослого человека
вид слепая кишка принимает к 7—10 годам. Подвздошно-слепокишечное отверстие у
новорожденных зияет. У детей старше года оно становится щелевидным. Подвздошнослепокишечный клапан имеет вид небольших складок. Восходящая ободочная кишка
короткая, у новорожденного она прикрыта печенью. В подростковом и юношеском
возрасте восходящая оболочная кишка приобретает строение, характерное для взрослого
человека. Поперечная ободочная кишка у новорожденного имеет короткую брыжейку (до
2 см). Спереди кишка прикрыта печенью. К 1,5—2 годам ширина брыжейки
увеличивается до 5,0—8,5 см, что способствует увеличению подвижности кишки. У детей
первого года жизни длина поперечной ободочной кишки составляет 26—28 см. К 10 года
длина возрастает до 35 см. Наибольшую длину поперечная ободочная кишка имеет у
старых людей. Нисходящая ободочная кишка у новорожденных имеет длину около 5 см. К
году ее длина удваивается, в 5 лет составляет 15 см, в 10 лет — 16 см. Наибольшей длины
кишка достигает к старческому возрасту. Сигмовидная ободочная кишка у
новорожденного (длина ее около 20 см) находится высоко в брюшной полости, имеет
длинную брыжейку. Широкая ее петля лежит в правой половине брюшной поло
соприкасается иногда со слепой кишкой. К 5 годам петли сигмовидной кишки
располагаются над входом в малый таз. К 10 годам длина кишки увеличивается до 38 см, а
петли ее спускают полость малого таза. После 60—70 лет кишка становится атрофичной
вследствие истончения ее стенок. Прямая кишка у новорожденного цилиндрической
формы, не имеет ампулы и изгибов складки не выражены, длина ее равна 5—6 см. В
период первого детства завершается формирование ампулы, а после 8 лет — изгибов.
Заднепроходные столбы и пазухи у детей хорошо развиты. Быстрый рост прямой кишки
наблюдается после 8 лет. К концу подросткового периода прямая кишка имеет длину 15—
18 с диаметр ее равен 3,2—5,4 см.
Печень у новорожденного больших размеров, занимает более половины объема
брюшной полости. Масса печени у новорожденного 135 г, что составляет 4,0—4,5%
массы тела (у взрослых 2— 3%). Левая доля печени по размерам равна правой или даже
больше ее. Нижний край печени выпуклый, под ее левой долей располагается ободочная
кишка. У новорожденных нижний край печени по правой среднеключичной линии
выступает из-под реберной дуги на 2,5—4,0 см, а по переднесрединной линии — на 1.54,0 см ниже мечевидного отростка. У детей 3—7 лет нижний край печени находится ниже
реберной дуги на 1,5—2,0 см (по среднеключичной линии). После 7 лет нижний край
печени из-под реберной дуги уже не выходит. Под печенью располагается только
желудок. Начиная с этого времени скелетотопия печени ребенка почти не отличается от
скелетотопии взрослого человека. У детей печень очень подвижна, и ее положение легко
изменяется при изменении положения тела человека.
Желчный пузырь у новорожденного удлиненный (3,4 см), однако дно его не
выступает из-под нижнего края печени. К 10—12 годам длина желчного пузыря
возрастает примерно в 2—4 раза. Проецируется желчный пузырь на переднюю брюшную
стенку ниже реберной дуги, на 2 см вправо от передней срединной линии.
126
Поджелудочная железа у новорожденного короткая, ее длина составляет 4—5 см,
масса равна 2—3 г. К 3—4-му месяцу масса железы увеличивается в 2 раза, к трем годам
достигает 20 г. К 10— 12 годам масса железы равна 30 г. У новорожденных детей
поджелудочная железа относительно подвижная. Топографические взаимоотношения
железы с соседними органами, характерные для взрослого человека. устанавливаются в
первые годы жизни ребенка.
3.3. Возрастные особенности органов дыхания
Полость носа у новорожденного низкая (высота ее около 17,5 мм) и узкая. Носовые
раковины относительно толстые, носовые ходы развиты слабо. Нижняя носовая раковина
касается дна полости носа. Общий носовой ход остается свободным, хоаны низкие. К 6
мес. жизни высота полости носа увеличивается до 23 мм и формируется средний носовой
ход, к 2 годам формируется нижний, после 2 лет — верхний носовой ход. К 10 годам
полость носа увеличивается в длину в 1,5 раза, а к 20 годам — в 2 раза, по сравнению с
новорожденным. Из околоносовых пазух у новорожденного имеется только
верхнечелюстная, она развита слабо. Остальные пазухи начинают формироваться после
рождения. Лобная пазуха появляется на 2-м голу жизни, клиновидная — к 3 голам, ячейки
решетчатой кости — к 3—6 годам. К 8—9 годам верхнечелюстная пазуха занимает почти
все тело кости. Лобная пазуха к 5 годам имеет размеры горошины. Размеры клиновидной
пазухи у ребенка 6—8 лет достигают 2—3 мм. Пазухи решетчатой кости в 7-летнем
возрасте плотно прилежат друг к другу; к 14 годам по строению они похожи на
решетчатые ячейки взрослого человека.
Гортань у новорожденного короткая, широкая, воронкообразная располагается
выше, чем у взрослого человека (на уровне II - IV позвонков). Пластинки щитовидного
хряща располагаются под тупым углом друг к другу. Выступ гортани отсутствует.
Вследствие высокого расположения гортани у новорожденных и детей грудного возраста
надгортанник находится несколько выше языка корня, поэтому при глотании пищевой
комок (жидкость) обходит надгортанник по сторонам от него. В результате ребенок может
дышать и глотать (пить) одновременно, что имеет важное значение при акте сосания,
Вход в гортань у новорожденного относительно шире, чем у взрослого. Преддверие
короткое, поэтому голосовая щель находится высоко. Она имеет длину 6,5 мм (в 3 раза
короче, чем у взрослого). Голосовая щель заметно увеличивается в первые три года жизни
ребенка, а затем — в период полового созревания. Мышцы гортани у новорожденного и в
детском возрасте развиты слабо. Гортань быстро растет в течение первых четырех лет
жизни ребенка. В период полового созревания (после 10—12 лет) вновь начинается
активный рост, который продолжается до 25 лет у мужчин и до 22—23 лет у женщинВместе с ростом гортани в детском возрасте она постепенно опускается, расстояние
между ее верхним краем и подъязычной костью увеличивается. К 7 годам нижний край
гортани находится на уровне верхнего края VI шейного позвонка. Положение,
характерное для взрослого человека, гортань занимает после 17—20 лет.
Половые различия гортани в раннем возрасте не наблюдаются. В дальнейшем рост
гортани у мальчиков идет несколько быстрее, чем у девочек. После 6—7 лет гортань у
мальчиков крупнее, чем у девочек того же возраста. В 10—12 лет у мальчиков становится
заметным выступ гортани.
Хрящи гортани, тонкие у новорожденного, с возрастом становятся более толстыми,
однако долго сохраняют свою гибкость. В пожилом и старческом возрасте в хрящах
гортани, кроме надгортанника, откладываются соли кальция. Хрящи окостеневают,
становятся хрупкими и ломкими.
Трахея и главные бронхи у новорожденного короткие. Длина трахеи составляет
3,2—4,5 см, ширина просвета в средней части около 0,8 см. Перепончатая стенка трахеи
относительно широкая, хрящи трахеи развиты слабо, тонкие, мягкие. В пожилом и стар-
127
ческом возрасте (после 60—70 лет) хрящи трахеи становятся плотными, хрупкими, при
сдавлении легко ломаются.
После рождения трахея быстро растет в течение первых 6 мес., затем рост ее
замедляется и вновь ускоряется в период полового созревания и в юношеском возрасте
(12—22 года). К 3—4 годам жизни ребенка ширина просвета трахеи увеличивается в 2
раза. Трахея у ребенка 10—12 лет вдвое длиннее, чем у новорожденного, а к 20—25 годам
длина ее утраивается.
Слизистая оболочка стенки трахеи у новорожденного тонкая, нежная; железы
развиты слабо. У ребенка 1—2 лет верхний край трахеи располагается на уровне IV—V
шейных позвонков, в 5-6 лет — кпереди от V — VI позвонков, а в подростковом возрасте
- на уровне V шейного позвонка. Бифуркация трахеи к 7 годам жизни ребенка находится
кпереди от IV—V грудных позвонков, а после 7 лет постепенно устанавливается на
уровне V грудного позвонка, как у взрослого человека.
Легкие у новорожденного неправильной конусовидной формы; верхние доли
относительно небольших размеров. Средняя доля правого легкого по размерам равна
верхней доли, а нижняя сравнительно большая. Масса обоих легких у новорожденного
составляет 57 г (от 39 до 70 г), объем — 67 см'. Плотность недышавшего легкого равна
1,068 (легкие мертворожденного недышавшего ребенка тонут в воде). Плотность легкого
дышавшего ребенка составляет 0,490. Бронхиальное дерево к моменту рождения в основном сформировано. На 1-м году жизни наблюдается его интенсивный рост (размеры
долевых бронхов увеличиваются в 2 раза, а главных — в 1,5 раза). В период полового
созревания рост бронхиального дерева снова усиливается. Размеры всех его частей
(бронхов) к 20 годам увеличивается в 3,5—4 раза (по сравнению с бронхиальным деревом
новорожденного). У людей 40—45 лет бронхиальное дерево имеет наибольшие размеры.
Возрастная инволюция бронхов начинается после 50 лет. В пожилом и старческом возрасте длина и диаметры просвета многих сегментарных бронхов немного уменьшаются,
иногда появляются четкообразные выпячивания их стенок.
Легочные ацинусы у новорожденного имеют небольшое количество мелких
легочных альвеол. В течение второго года жизни ребенка и позже ацинус растет за счет
появления новых альвеолярных ходов и образования новых легочных альвеол в стенках
уже поющихся альвеолярных ходов. Образование новых разветвлении альвеолярных
ходов заканчивается к 7—9 годам, легочных альвеол— к 12—15 годам. К этому времени
размеры альвеол увеличиваются вдвое. Формирование легочной паренхимы завершается к
15— 25 годам. В период от 25 до 40 лет строение легочных ацинусов практически не
меняется. После 40 лет начинается постепенное старение легочной ткани. Легочные
альвеолы становятся крупнее, часть межальвеолярных перегородок исчезает, В процессе
роста и развития легких после рождения их объем увеличивается: в течение 1-го — в 4
раза, к 8 годам — в 8 раз, к 12 годам — в 10 раз, к 20 годам — в 20 раз (по сравнению с
объемом легких новорожденного).
Границы легких с возрастом также изменяются. Верхушка легкого новорожденного
находится на уровне первого ребра. В дальнейшем она выступает над первым ребром и к
20—25 голам располагается выше первого ребра (на 2 см выше ключицы). Нижняя
граница правого и левого легких у новорожденного проходит на одно ребро выше, чем у
взрослого человека. По мере увеличения во1раста ребенка эта граница постепенно
опускается. В пожилом возрасте (после 60 лет) нижние границы легких располагаются на
1-2 см ниже, чем у людей в возрасте 30—40 лет.
3.4. Возрастные особенности органов мочевой системы
Почка у новорожденных и детей грудного возраста округлая, бугристая за счет
дольчатого строения. Дольчатое строение почки сохраняется до 2—3 лет. Длина почки у
новорожденного составляет 4 см, масса почки 12 г. В грудном возрасте размер почки
128
увеличивается примерно в 1,5 раза, а масса достигает 37 г. В период того детства длина
почки равна в среднем 8 см, а масса — 56 г. У подростков длина почки достигает уже 10
см, а масса — 120 г. В период 5—9 лет и особенно в 16—19 лет размеры почки увеличиваются за счет развития коркового вещества. Рост мозгового вещества прекращается к 12
годам. Масса коркового вещества почек увеличивается благодаря росту в длину и ширину
извитых канальцев и восходящих частей петель нефронов. Толщина коркового вещества у
взрослого человека, по сравнению с таковой у новорожденного, увеличивается примерно
в 4 раза, а мозгового — только в 2 раза. Фиброзная капсула почки становится хорошо
заметной 5 годам жизни ребенка. Жировая капсула начинает формироваться лишь к
периоду первого детства, продолжая при этом постепенно утолщаться. К 40—50 годам
толщина жировой капсулы почки достигает максимальной величины, а в пожилом и
старческом возрасте она истончается, иногда исчезает.
С возрастом изменяется топография почек. У новорожденного верхний конец почки
проецируется на уровне верхнего края XII грудного позвонка, а в грудном возрасте (до 1
года) — уже на уровне середины тела XII грудного позвонка, что связано с быстрым
ростом позвоночного столба. После 5—7 лет положение почек относительно
позвоночника приближается к таковому у взрослого человека.
В возрасте старше 50 лет, особенно у старых и истощенных людей, почки могут
располагаться ниже, чем в молодом возрасте. Во все периоды жизни человека правая
почка расположена несколько ниже левой.
Мочеточники у новорожденного имеют извилистый ход. Длина мочеточника
достигает 5—7 см. К 4 годам длина его увеличивается до 15 см. Мышечная оболочка в
раннем детском возрасте развита слабо.
Мочевой пузырь у новорожденных веретенообразный, у детей первых лет жизни —
грушевидный, а у подростков имеет форму, характерную для взрослого человека. Емкость
мочевого пузыря у новорожденных равна 50—80 мл. К 5 годам он вмещает 180 мл мочи, а
после 13 лет — 250 мл. У новорожденного ребенка циркулярный мышечный слой в стенке
пузыря выражен слабо, слизистая оболочка развита хорошо, складки имеются.
Верхушка мочевого пузыря у новорожденного достигает половины расстояния
между пупком и лобковым симфизом, поэтому в мочевой пузырь у девочек в этом
возрасте не соприкасается с влагалищем, а у мальчиков — с прямой кишкой. В возрасте
1—3 лет дно мочевого пузыря расположено на уровне верхнего края лобкового симфиза.
У подростков дно мочевого пузыря находится на уровне середины, а в юношеском
возрасте — на уровне нижнего края лобкового симфиза. В дальнейшем происходит
опускание дна мочевого пузыря в зависимости от состояния мышц мочеполовой
диафрагмы.
3.5. Эндокринный аппарат
Одной из древнейших форм взаимодействия между клетками являются химические
влияния, которые осуществляются при помощи химических веществ через жидкие среды
организма. Такие жидкостные (гуморальные) связи характеризуются рядом особенностей.
Это медленное распространение химических веществ; диффузность действия; малая
надежность осуществления связи, так как вещества действуют в малых количествах и
быстро разрушаются.
В процессе эволюционного развития механизмы гуморальной регуляции
дополнились более совершенной нервной регуляцией с передачей информации при
помощи биоэлектрического потенциала, направленного точно на «адресата».
Становление нервной регуляции шло параллельно с совершенствованием
гуморальных регуляторных механизмов: происходит развитие специализированных
органов эндокринных желез, или желез внутренней секреции. Химические, биологически
активные вещества, выделяемые эндокринными железами, называют гормонами (от греч.
129
Horm ao — возбуждаю, двигаю). Железы внутренней секреции не имеют выводных
протоков и выделяют образующиеся в них гормоны в циркулирующие среды организма (в
тканевую жидкость, в кровь). Различают гормональное и паракринное (опосредованное)
действие гормонов.
При гормональном, или собственно эндокринном действии, гормоны с током крови
подходят к органу-мишени, действуя на расстоянии от места синтеза гормона. При
паракринном действии гормоны из места синтеза попадают во внеклеточное
пространство, воздействуя из него на окружающие клетки-мишени.
В настоящее время установлено, что продукция биологически активных веществ
является функцией не только крупных органов — желез внутренней секреции, но и
отдельных клеток (эндокринных), расположенных в различных органах и принадлежащих
к так называемой диффузной эндокринной системе.
Эндокринные железы и выделяемые ими гормоны находятся в тесном
взаимодействии с нервной системой, образуя общий интеграционный нейрогуморальный
механизм регуляции. Взаимосвязь и взаимообусловленность нервных и гуморальных
процессов осуществляются в гипоталамусе. Нейросекреторные клетки гипоталамических
ядер являются субстратом объединения нервной и эндокринной систем и местом
трансформации нервных стимулов в гуморальные, а гуморальных — в нервные.
3.5.1. Гормоны (функции, механизм действия, регуляция секреции гормонов)
Гормоны обладают высокой биологической активностью, т.е. способны в малых
концентрациях вызывать физиологический эффект, специфичность действия. Каждый
гормон действует на определенные органы и клетки и протекающие в них физиологические процессы (табл.5).
Основными функциями гормонов являются обеспечение роста, физического,
полового и интеллектуального развития, обеспечение адаптации организма к различным
условиям среды: поддержание постоянства внутренней среды организма — гомеостаза и
др.
По химической структуре различают белковые, стероидные гормоны и гормоны —
производные аминокислот. Группа белковых гормонов представлена протеидами,
пептидными гормонами и олигопептидами. Гормонами-протеидами являются:
тиреотроидный
гормон
(ТТГ),
фолликулостимулирующий
гормон
(ФСГ),
лютеинизирующий гормон (ЛГ).
Пептидные гормоны состоят в основном из 30—90 аминокислотных остатков. Это
адренокортикотропный
гормон
(АКТГ),
соматотропный
гормон
(СТГ),
меланоцитостимулирующий гормон (МСГ), пролактин, паратгормон, инсулин, глюкагон.
Белковые гормоны олигопептидной группы представлены гормонами, состоящими из
небольшого числа аминокислотных остатков. Это либерины и статины гипоталамуса,
гормоны желез желудочно-кишечного тракта. Белковые гормоны не способны пассивно
проходить через плазматическую мембрану, но, обладая гидрофильными свойствами, они
могут самостоятельно транспортироваться кровью.
Стероидные (липидные) гормоны являются производными холестерина. К
стероидным гормонам относятся: кортикостерон, кортизол, альдостерон, прогестины,
эстрадиол, эстрон, тестостерон вводные арахидоновой кислоты. Для стероидных гормонов
характерна гидрофобность. Они хорошо проходят через клеточную мембрану, попадая
беспрепятственно в другие среды организма. В крови им необходимы специальные
переносчики, так как растворимы в крови. К группе гормонов аминокислотного
происхождения относятся адреналин, норадреналин, тироксин, трийодтиронин. Из этой
группы гормонов только тиреоидные гормоны способны проходить через мембраны
клеток.
Механизм действия гормонов. Начальным этапом действия гормона является его
130
взаимодействие с рецепторами клеток. Гормональные рецепторы могут располагаться на
мембранах клеток-мишеней, а также внутри клеток. Внутриклеточные рецепторы служат
для восприятия стероидных гормонов: глюкокортикоидов, минералокортикоидов,
эстрогенов, андрогенов, а также тиреоидных гормонов (тироксина, трийодтиронина).
Рецепторы, расположенные на клеточных мембранах (плазматические рецепторы),
характерны для белковых гормонов: тиреотропных гормонов, фолликулостимулирующих,
лютеинизирующих, соматотропных гормонов. Гормональные рецепторы обладают
высоким сродством и избирательностью к гормонам. Связывание гормона с рецептором
является обязательным условием проявления физиологического эффекта гормона.
Регуляция секреции гормонов. Существует гормональная, нервная регуляции
секреции гормонов и регуляция по типу обратной отрицательной связи. Гормональная
регуляция осуществляется гормонами гипоталамуса и эпиталамуса. В мелких
нейросекреторных клетках гипоталамуса происходит выработка пептидных гормонов:
либеринов
(кортиколиберин,
тиролиберин,
гонадолиберин,
меланолиберин,
пролактолиберин, соматолиберин) и статинов (соматостатин, меланостатин и пролактин).
Гормоны через воротные вены гипофиза попадают из гипоталамуса к своим клеткаммишеням аденогипофиза, усиливая (либерины) или тормозя (статины) продукцию
соответствующих гормонов. Гормоны, вырабатываемые пинеалоцитами эпифиза,
модулируют функции надпочечников, щитовидной железы и половых желез.
Регуляция секреции гормонов с участием структур центральной нервной системы
осуществляется симпатической и парасимпатической нервными системами. Например,
активация симпатической нервной системы повышает продукцию адреналина в мозговом
веществе надпочечников. Эмоциональные воздействия через структуры лимбической
системы также существенно влияют на деятельность клеток, продуцирующих гормоны.
Регуляция секреции гормонов осуществляется и по типу обратной отрицательной связи.
Например, продукция тиреоидных гормонов щитовидной железы регулируется
тиролиберином гипоталамуса. Воздействуя на аденогипофиз, тиролиберин вызывает в нем
продукцию тиреотропного гормона. Тиреотропный гормон усиливает продукцию
тиреоидных гормонов щитовидной железы. Циркулируя в крови тиреоидные гормоны
воздействуют на гипоталамус и аденогипофиз. При высоком уровне тиреоидных гормонов
в крови они тормозят синтез тиролиберина и тиротропного гормона.
Существуют варианты и положительной обратной связи. Например, повышение
продукции эстрогенов усиливает продукцию лютеинизирующего гормона.
Таблица 5
Эндокринные железы и их гормоны
Железы
Выделяемые гормоны
Действие
внутренней
секреции
Гипофиз:
Соматотропин
Стимуляция роста костей
Передняя доля
Регуляция обменных процессов
Тиротропин
Пролактин
Меланоцитотропин
Фоллитропин
Регуляция функций
щитовидной железы
Стимуляция роста молочных
желез и секреции молока
Синтез меланина, пигментация
кожи
У
женщин:
стимуляция
овогенеза, секреция эстрогенов и
овуляции.
У
мужчин:
стимуляция
131
Лютропин
Гормон,
стимулирующий
интерстициальные
эндокриноциты
Адренокортикотропн
ый гормон
Задняя доля
Окситоцин
Вазопрессин
Щитовидная
железа
Паращитовидн
ые железы
Панкреатическ
ие
островки
поджелудочной
железы
Надпочечники
:
кора
Тироксин,
трийодтиронин,
йодсодержащие
гликопротеины
Тиреокальцитонин
Паратгормон
Инсулин,глюкагон
Гидрокортизон
Альдостерон
Андрогены
Мозговое
Адреналин,
вещество норадреналин
Яичники
Эстрадиол эстрон
Желтое тело
Семенники
(яички)
Прогестерон
Тестостерон
сперматогенеза, выделение половых
гормонов
У
женщин:
стимуляция
овуляции, образование желтого
тела, секреция половых гормонов
У
мужчин:
стимуляция
функций
интерстициальных
эндокриноцитов
Регуляция секреции гормонов
коры надпочечников
Сокращение матки, усиление
тонуса гладкой мускулатуры
Всасывание воды в почечных
канальцах, повышение кровяного
давления
Стимуляция
роста,
умственного
и
физического
развития
Регуляция обмена кальция и
фосфора
Регуляция обмена кальция и
фосфора
Регуляция обмена углеводов
Регуляция обмена углеводов,
белков, жиров
Регуляция водно-солевого и
минерального равновесия
См. гормоны половых желез
Стимуляция обмена веществ,
влияние на сосуды, сердце
Развитие половых органов,
вторичных половых признаков,
половое поведение.
Подготовка
слизистой
оболочки к имплантации зародыша.
Нормальное
протекание
беременности
Развитие половых органов,
вторичных половых признаков,
половое поведение
3.5.2. Морфологическое и функциональное становление эндокринного аппарата
в онтогенезе
Эндокринные железы играют важную роль в процессе роста и развития организма.
132
Их гормоны участвуют в координации всех физиологических функций, обеспечивают
периодичность функциональных процессов организма — биологических ритмов.
Эндокринные железы начинают функционировать во внутриутробном периоде.
Гормоны и биологически активные вещества уже влияют на рост и развитие эмбриона и
плода. Большая часть гормонов начинает синтезироваться уже на втором месяце
внутриутробного развития. С появлением в эндокринных железах рецепторов к гормонам
гипофиза между ними формируются связи, окончательное становление которых
происходит после рождения.
В постнатальном периоде развития эндокринная система играет исключительно
важную роль в процессах роста и развития организма. До начала полового созревания
ведущая роль в развитии органов и систем организма принадлежит гормону роста,
гормонам щитовидной железы, инсулину, а затем половым гормонам. Многие гормоны, в
том числе тиреоидные гормоны, андрогены и эстрогены, определяют начало и темпы
полового созревания.
Гипофиз начинает функционировать с 9—10-й недели внутриутробного периода. У
новорожденных мальчиков его масса 0,125 г, у девочек — 0,250 г. Наибольший прирост
массы гипофиза наблюдается в период полового созревания. Клетки задней доли
гипофиза созревают на первом году жизни. У новорожденных исключительно важную
роль играет тиреотропный, адренокортикотропный гормоны и гормон роста, который
продуцируют клетки аденогипофиза. Уровень гормона роста самый высокий у
новорожденных. После рождения его содержание в крови существенно снижается,
достигая нормы взрослого человека к 3 - 5 годам.
Щитовидная железа в онтогенезе начинает развиваться одной из первых. У
новорожденного ее масса составляет 1—5 г, максимальная масса (14—15 г) наблюдается в
15—16 лет. В постнатальном периоде продукция трийодтиронина и тироксина возрастает,
что обеспечивает умственное, физическое и половое развитие Недостаток продукции этих
гормонов (особенно в 3—6 лет) вызывает слабоумие (кретинизм). В период полового
созревания происходит подъем активности щитовидной железы, который проявляется в
повышении возбудимости нервной системы. Снижение активности железы наблюдается в
21—30 лет.
Паращитовидные железы начинают формироваться на 5 – 6-й неделе
внутриутробного периода. У новорожденных масса желез составляет в среднем 5 мг, у
взрослого человека — 75—85 мг. Максимальная активность желез наблюдается в первые
7 лет жизни, особенно в первые два года. Недостаточная продукция паратгормона
вызывает разрушение зубов, выпадение волос, а избыточная — повышенное окостенение.
Надпочечники у новорожденного имеют массу около 7 г. Рост желез происходит до
30 лет. Развитие коркового вещества завершается к началу второго года жизни. С самых
первых дней после рождения глюкокортикоиды принимают участие в реализации стрессреакций. Наибольшая продукция глюкокортикоидов отмечается в 1—3 года, а также в
пубертатном периоде. Мозговое вещество надпочечников начинает продуцировать
катехоламины (преимущественно норадреналин), начиная с 16-й недели внутриутробного
периода. Основной рост мозгового вещества наблюдается в 3 - 8 лет, а также в
пубертатном периоде.
Эпифиз у новорожденных имеет массу около 7 мг, у взрослого — 200 мг.
Продуцируемый эпифизом мелатонин тормозит половое и физическое развитие,
блокирует функцию щитовидной железы. Снижение гормонопродуцирующей функции
эпифиза наблюдается с 4—7 лет, в пубертатном периоде концентрация этого гормона в
крови снижена.
Половые железы развиваются из единого эмбрионального зачатка. Половая
дифференцировка происходит на 7—8-й неделе эмбрионального периода развития.
Мужские половые железы. На 11—17-Й неделях уровень андрогенов у плода
133
мужского пола достигает значений, характерных для взрослого организма. Благодаря
этому развитие половых гормонов происходит по мужском типу. Масса яичка у
новорожденного 0,3 г. Его гормонально продуцирующая активность снижена. Под
влиянием гонадолиберина с 12—13 лет она постепенно возрастает и к 16—17 годам
достигает уровня взрослых. Подъем гормононопродуцирующей активности вызывает
пубертатный скачок роста, появление вторичных половых признаков, а после 15 лет —
активацию сперматогенеза.
Женские половые железы. Начиная с 20-й недели внутриутробного периода в
яичнике происходит образование примордиальных фолликулов. К моменту рождения
масса яичника состав-5—6 г. у взрослой женщины — 6—8 г. В течение постнатального
онтогенеза в яичнике выделяют три периода активности: нейтральный (от рождения до
6—7 лет), препубертатный (от 8 лет до первой менструации), пубертатный (от момента
первой менструации до менопаузы). На всех этапах фолликулярные клетки продуцируют
эстрогены в разных количествах. Низкий уровень эстрогенов до 8 лет создает
возможность дифференцировки гипоталамуса по женскому типу. Продукция эстрогенов в
пубертатном периоде уже достаточна для пубертатного скачка (роста скелета, а также для
развития вторичных половых признаков). Постепенный рост продукции эстрогенов
приводит к менархе и становлению регулярного менструального цикла.
3.6. Половое созревание
Понятие о половом созревании. Половые железы и связанные с ними признаки пола,
закрадываясь во внутриутробном периоде, формируются на протяжении всего периода
детства и определяют половое развитие. Половые железы, их функции неразрывно связаны с целостным процессом развития ребенка. На определенном этапе онтогенеза
половое развитие резко ускоряется и наступает физиологическая половая зрелость.
Период ускоренного полового развития и достижение половой зрелости называется
периодом подового созревания. Этот период приходится в основном на подростковый
возраст. Половое созревание девочек на 1—2 года опережает половое созревание
мальчиков, имеется и значительный индивидуальный разброс в сроках и темпах полового
созревания.
Сроки наступления полового созревания и его интенсивность различны и зависят от
многих факторов: состояния здоровья, характера питания, климата, бытовых и социальноэкономических условий. Немаловажную роль играют и наследственные особенности.
Неблагоприятные бытовые условия, неполноценная пища, недостаток в ней
витаминов, тяжелые или повторные заболевания
ведут к задержке полового созревания. В больших городах половое созревание
подростков обычно наступает раньше, чем в сельской местности.
В период полового созревания происходят глубокие изменения организма.
Изменяются взаимоотношения эндокринных желез и прежде всего гипоталамогипофизарной системы. Активируются структуры гипоталамуса, нейросекреты которых
стимулируют выделение тропных гормонов гипофиза.
Под влиянием гормонов гипофиза усиливается рост тела в длину. Гипофиз также
стимулирует деятельность щитовидной железы, отчего, особенно у девочек, во время
полового созревания заметно увеличивается щитовидная железа. Возросшая активность
гипофиза приводит к усилению деятельности надпочечников, начинается активная
деятельность половых желез, усиливающаяся секреция половых гормонов приводит к
развитию так называемых вторичных половых признаков—особенностей телосложения,
оволосения, тембра голоса, развитию молочных желез. Половые железы и строение
половых органов относят к первичным половым признакам.
Стадии полового созревания. Половое созревание не плавные процесс, в нем
выделяют определенные стадии, каждая из которых характеризуется спецификой
134
функционирования желез внутренней секреции и соответственно всего организма в целом.
Стадии определяются по совокупности первичных и вторичных половых признаков. Как у
мальчиков, так и у девочек выделяют 5 стадии полового созревания.
I стадия — предпубертат (период, непосредственно предшествующий половому
созреванию). Характеризуется отсутствием вторичных половых признаков.
II стадия—начало пубертата. У мальчиков небольшое увеличение размеров яичек.
Минимальное оволосение на лобке. Волосы редкие и прямые. У девочек набухание
грудных желез. Небольшое оволосение вдоль половых губ. На этой стадии резко активизируется гипофиз, увеличиваются его гонадотропная и соматотропная функции.
Усиление секреции соматотропного гормона на этой стадии больше выражено у девочек,
что определяет усиление у них ростовых процессов. Усиливается выделение половых гормонов, активизируется функция надпочечников.
III стадия — у мальчиков дальнейшее увеличение яичек, начало увеличения
полового члена, в основном в длину. Волосы на лобке становятся темнее, грубее,
начинают распространяться на лонное сочленение. У девочек дальнейшее развитие
молочных желез, оволосение распространяется по направлению к лобку. Происходит
дальнейшее увеличение содержания в крови гонадотропных гормонов. Активизируется
функция половых желез. У мальчиков усиленная секреция соматотропина определяет
ускоренный рост.
IV стадия. V мальчиков увеличивается в ширину половой член, изменяется голос,
появляются юношеские угри, начинается оволосение лица, подмышечное и лобковое
оволосение. У девочек интенсивно развиваются молочные железы, оволосение по
взрослому типу, но менее распространенное. На этой стадии усиленно выделяются
андрогены и эстрогены. У мальчиков сохраняется высокий уровень соматотропниа,
определяющий значительную скорость роста. У девочек содержание соматотропина
снижается и скорость роста падает.
V стадия — у мальчиков окончательно развиваются половые органы и вторичные
половые признаки. У девочек молочные железы и половое оволосение соответствуют
таковым взрослой женщины. На этой стадии у девочек стабилизируются менструации.
Появление менструации свидетельствует о начале половой зрелости — яичники уже
продуцируют готовые к оплодотворению созревшие яйцеклетки.
Менструация в среднем продолжается от 2 до 5 дней. За это время выделяется около
50—150 см3 крови. Если менструации установились, то они повторяются примерно через
каждые 24— 28 дней Цикл считается нормальным, когда менструации наступают через
одинаковые промежутки времени, длятся одинаковое число дней с одинаковой
интенсивностью. Вначале менструации могут продолжаться 7—8 дней, исчезать на
несколько месяцев, на год и больше. Лишь постепенно устанавливается регулярный цикл.
У мальчиков на этой стадии полного развития достигает сперматогенез.
В период полового созревания, особенно на II—III стадии, когда резко
перестраивается функция гипоталамо-гипофизарной системы — ведущего звена
эндокринной регуляции, все физиологические функции претерпевают значительные
изменения.
За интенсивным ростом костного скелета и мышечной системы у подростков не
всегда поспевает развитие внутренних органов — сердца, легких, желудочно-кишечного
тракта. Сердце опережает в росте кровеносные сосуды, вследствие чего кровяное
давление повышается и затрудняет, прежде всего, работу самого сердца. В то же время
бурная перестройка всего организма, происходящая в период полового созревания, а свою
очередь, предъявляет повышенные требования к сердцу. А недостаточная работа сердца
(«юношеское сердце») приводит нередко к головокружениям, посинению и похолоданию
конечностей у мальчиков и девочек. Отсюда н головные боли, и быстрая утомляемость, и
периодические приступы вялости; нередко у подростков наблюдается обморочное
135
состояние из-за спазмов мозговых сосудов. С окончанием периода полового созревания
эти нарушения обычно исчезают бесследно.
Существенные изменения на этом этапе развития в связи с активацией гипоталамуса
претерпевают функции центральной нервной системы. Изменяется эмоциональная сфера
Эмоции
подростков
подвижны,
изменчивы,
противоречивы:
повышенная
чувствительность нередко сочетается с черствостью, застенчивость — с нарочитой
развязностью, проявляются чрезмерный критицизм и нетерпимость к родительской опеке.
В этот период иногда наблюдаются снижение работоспособности, невротические реакции,
раздражимость, плаксивость (особенно у девочек в период менструации).
В этот период интенсивно формируется личность подростка, возникает чувство
взросления, изменяются отношения к представителям противоположного пола.
В переходный период детям нужно особенно чуткое отношение родителей и
педагогов. Не следует специально привлекать внимание подростков к сложным
изменениям в их организме, психике, однако разъяснить закономерность и биологический
смысл этих изменений необходимо. Искусство воспитателя в этих случаях заключается в
том, чтобы найти такие формы и методы работы, которые бы переключали внимание
детей на различные и многообразные виды деятельности, отвлекали их от сексуальных
переживаний. Это, прежде всего, повышение требований к учению, труду и поведению
школьников.
Вместе с тем очень важно тактичное, уважительное отношение взрослых к
инициативе и самостоятельности подростков, умение направить их энергию в правильное
русло. Ведь подросткам свойственно переоценивать и свои силы, и меру своей самостоятельности. Это тоже одна из особенностей переходного периода.
В период полового созревания большую роль играет и нормальное физическое
развитие юношеского организма. Необходимо разнообразное, достаточное питание с
большим количеством витаминов, а также длительные прогулки, занятия спортом.
Внимания педагогов требует период наступления биологической половой зрелости.
У девочек первая менструация порой сопровождается плохим общим состоянием,
слабостью, болями или значительной потерей крови. Иногда могут быть и незначительное
повышение температуры, рвота, понос или запор, головокружение. Неверно, что во время
менструации надо обязательно лежать. При хорошем самочувствии нужно вести обычный
образ жизни, продолжать заниматься утренней гимнастикой — несложными физическими
упражнениями. Запрещаются на это время упражнения, связанные с прыжками, езда на
велосипеде, поднятие тяжестей. Не рекомендуется кататься на коньках, лыжах, совершать
длительные пешне переходы, принимать ванны, купаться, загорать.
Нервное потрясение, сильная физическая боль, переезд с севера на юг, с
низменности в горы могут нарушить менструальный цикл. Длительная, изнурительная
работа, сильное переутомление могут вызвать прекращение менструаций.
Если менструации очень болезненны, обильны, следует обратиться к врачу. При
менструациях, сопровождающихся ухудшением общего состояния организма, девушки
освобождаются от занятий или работы. Во время менструаций девушка должна оберегать
себя, особенно ноги и нижнюю часть живота, от охлаждения. Зимой для этого надо носить
длинные теплые рейтузы, летом — плотные закрытые трико. Нельзя садиться на
холодные камни и другие охлажденные предметы.
Из пищевого рациона во время менструации следует исключить такие сильно
возбуждающие вещества, как уксус, горчица, перец, хрен. Нельзя пить пиво, вино и
другие алкогольные напитки, так как вследствие усиления кровотока это может привести
к менструальным кровотечениям.
Особенно следует следить за своевременным опорожнением мочевого пузыря и
кишечника, ибо их переполнение приводит к смещению матки, что может послужить
причиной болей, задержки выделений. Необходимо тщательно следить за чистотой своего
136
тела во время менструация, так как внутренняя поверхность матки при этом кровоточит,
превращается в своеобразную раневую поверхность, где микробы находят благоприятную
питательную среду.
У мальчиков в период полового созревания может происходить непроизвольное
извержение семени — поллюция (от лат. pollutio — маранье, пачканье). Чаще всего
поллюция происходит во сне. Появление первой поллюции свидетельствует о том, что у
мальчика начали вырабатываться сперматозоиды. Смешиваясь с выделениями семенных
пузырьков и предстательной железы, они в виде семени накапливаются в половых путях и
естественным путем после напряжения полового члена удаляются в виде ночных
непроизвольных извержений.
Первая поллюция происходит приблизительно в 15—16 лет. С этого времени
поллюции могут быть даже у взрослого мужчины при длительном половом воздержании.
Ночное выделение семени — явление совершенно нормальное, физиологическое.
Оно наблюдается у каждого юноши или мужчины, который не живет половой жизнью.
Поэтому не надо ни опасаться, ни стыдиться поллюций. После них не бывает никаких
расстройств.
Поллюции обычно возникают 1—3 раза в месяц. Они могут быть и реже, раз в 1,5—
2 месяца. В среднем поллюции появляются с перерывами от 10 до 60 дней. Если
поллюции наблюдаются каждую ночь или даже несколько раз за ночь, то в таком случае
следует обратиться к врачу.
Посредством поллюций организм освобождается от избытка семенной жидкости и
полового напряжения. Это весьма целесообразная и естественная реакция организма,
создающая физиологические условия для полового воздержания.
Чтобы поллюции не повторялись слишком часто, юношам не рекомендуется на ночь
есть острые блюда, пить много жидкости, укрываться теплым одеялом, спать в плавках
или тесных трусиках. Постель должна быть не слишком мягкой. Кроме того, необходимо
содержать в чистоте крайнюю плоть.
Необходимо иметь в виду, что биологическую половую зрелость нельзя
отождествлять с социальной зрелостью. Хотя при наступлении менструации девушка
может забеременеть, ее организм еще не готов к нормальной половой жизни. В равной
мере это относится и к мальчикам, подросткам, у которых в семенной жидкости могут
быть зрелые сперматозоиды. Половое созревание мальчиков-подростков даже в
физиологическом плане происходит в течение всего юношеского возраста. Социальной
половой зрелостью можно считать только тот возраст, когда завершается формирование
личности и наступает духовная и гражданская зрелость. Социальная половая зрелость
предусматривает возможность не только зачать ребенка, но и обеспечить наилучшие условия для вынашивания и выхаживания ребенка, его нормального всестороннего развития.
3.6.1. Возрастные особенности мужских половых органов
Яичко до периода полового созревания (13—15 лет) растет медленно, а затем его
развитие резко ускоряется. У новорожденного длина яичка равна 10 мм, масса — 0,2 г. К
14 годам длина яичка увеличивается в 2—2.5 раза (до 20—25 мм), а масса достигает 2 г. В
18—20 лет длина яичка равна 38—40 мм, а масса увеличивается до 20 г. В зрелом возрасте
(22 года и позже) размеры и масса яичка увеличиваются мало, а после 60 лет даже
несколько уменьшаются. Во все возрастные периоды правое яичко крупней и тяжелее
левого и расположено выше него. У новорожденного извитые и прямые семенные
канальцы, а также канальцы сети яичка не имеют просвета, который появляется к периоду
полового созревания. В юношеском возрасте диаметр семенных канальцев удваивается, У
взрослых мужчин он увеличивается в 3 раза по сравнению с диаметром семенных
канальцев у новорожденного. К моменту рождения яички должны опуститься в мошонку.
Однако при задержке опускания яичек у новорожденного они могут находиться в паховом
137
канале (забрюшинно). В этих случаях яички опускаются в мошонку позже.
Придаток яичка относительно крупный. Длина придатка яичка у новорожденного
равна 20 мм, масса составляет 0,12 г. В период полового созревания рост придатка яичка
ускоряется.
Семявыносящий проток у новорожденного мальчика очень тонкий. Мышца,
поднимающая яичко, развита слабо. Поперечник семенного канатика у новорожденного
равен 4,0—4.5 мм. До 1415 лет семенной канатик и составляющие его образования расту! медленно, а затем
их рост ускоряется. Толщина семенного канатика у подростка 15 лет равна примерно 6
мм, поперечник семявыносящего протока — 1,6 мм.
Семенные пузырьки у новорожденного развиты слабо, длина пузырька равна 1 мм,
полость очень маленькая. До 12—!4лет семенные пузырьки растут медленно, в
подростковом возрасте (13-16 лет) их рост ускоряется, размеры и полость заметно
возрастают. По мере увеличения возраста изменяется положение семенных пузырьков. У
новорожденного они расположены высоко в связи с высоким положением мочевого
пузыря, со всех сторон пузырьки покрыты брюшиной. К 2 годам пузырьки опускаются и
оказываются лежащими забрюшинно. Брюшина прилежит только к их верхушкам.
Предстательная железа у новорожденного и в грудном возрасте шаровидная, так как
правая и левая доли еще не выражены. Расположена железа высоко, на ощупь мягкая,
железистая, паренхима не сформирована. Ускоренный рост железы отмечается после 10
лет. К подростковому возрасту железа приобретает форму, характерную для железы
взрослого человека. Железистая паренхима предстательной железы развивается также в
подростковом возрасте, формируются предстательные проточки, и железа приобретает
плотную консистенцию. Масса предстательной железы у новорожденного равна 0,82 г. в
1—3 года — 1,5 г, в период второго детства (8—12 лет) — 1,9 г, в подростковом возрасте
(13-16 лет) — 8.8 г.
Длина полового члена у новорожденного равна 2,0—2,5 см, крайняя плоть длинная,
полностью закрывает головку полового члена. До полового созревания половой член
растет медленно, затем рост его ускоряется. Мужской мочеиспускательный канал у
новорожденного относительно длиннее (5—6 см), чем в другие возрастные периоды, из-за
высокого его начала. Быстрый рост мочеиспускательного канала наблюдается в период
полового созревания.
Мошонка у новорожденного имеет небольшие размеры. Интенсивно она растет в
период полового созревания.
3.6.2 Возрастные особенности женских половых органов
У новорожденной девочки яичник имеет цилиндрическую форму. В период второго
детства (8—12 лет) форма яичника становится яйцевидной. Длина яичника у
новорожденной девочки равна 1.5-3 см, ширина — 4—8 мм. В подростковом и
юношеском возрасте длина яичника увеличивается до 5 см, ширина достигает 3 см,
толщина — 1,5 см. Масса яичника у новорожденной равна 0,16 г, в период первого
детства (4—7 лет) — 3,3 г и в юношеском возрасте - 6,03 г. У женщин после 45—55 лет
масса яичников постепенно уменьшается. Поверхность яичников гладкая у
новорожденных и в грудном возрасте. В подростковом возрасте на поверхности яичников
появляются неровности, бугристости в связи с увеличением размеров созревающих
фолликулов и образованием желтых тел. В ткани яичников в грудном возрасте
появляются первичные фолликулы. В подростковом возрасте в корковом веществе
яичников образуются вторичные (пузырчатые) фолликулы, которые на разрезах органа
имеют вид полостей со светлым содержимым.
У новорожденных девочек яичники расположены над входом в газ и наклонены
кпереди. К 3—5 годам яичники приобретают поперечное положение. К периоду первого
138
детства (4—7 годам) яичники опускаются в полость малого таза, где принимают то положение, которое свойственно им у взрослой женщины.
Матка у новорожденной девочки в грудном возрасте и в период раннего детства (до
3 лет) имеет цилиндрическую форму, уплощена в переднезаднем направлении. В период
второго детства матка становится округлой, ее дно расширяется. В подростковом возрасте
матка становится грушевидной. Эта форма сохраняется и у взрослой женщины. Длина
матки у новорожденной девочки достигает 3,5 см ( 2/3 длины составляет шейка). К 10
годам длина матки увеличивается до 5 см, в юношеском возрасте — до 5,5 см взрослой
женщины длина матки равна 6—8 см. В период второго детства (8—12 лет) длина тела и
шейки матки почти одинакова. В подростковом возрасте длина тела матки увеличивается,
а в юношеском возрасте достигает 5 см. Масса матки возрастает вначале медленно, а
затем быстро. У новорожденной девочки масса матки равна 3—6 г, в подростковом
возрасте (12—15 лет) примерно 16,5 г, а в юношеском возрасте (16—20 лет) — 20—25 г.
Максимальную массу (45—80 г) матка имеет в возрасте 30—40 лет, а после 55 лет ее
масса постепенно уменьшается.
Канал шейки матки у новорожденной девочки широкий, обычно содержит
слизистую пробку. Слизистая оболочка матки образует разветвленные складки, которые к
6—7 годам сглаживаются. Маточные железы немногочисленны. По мере увеличения
возраста девочки количество желез увеличивается, строение их усложняется. К периоду
полового созревания железы становятся разветвленными. Мышечная оболочка матки,
слабо развитая у новорожденной девочки, утолщается в процессе роста матки, особенно
после 5—6 лет.
У новорожденных девочек матка расположена высоко, выступает над лобковым
симфизом и наклонена кпереди. Шейка матки направлена книзу и кзади. Связки матки
слабые, в связи с чем она легко смещается в стороны. По мере увеличения размеров таза и
в связи с опусканием расположенных в нем органов матка постепенно смешается вниз и
занимает в подростковом возрасте положение, как у половозрелой женщины. В пожилом
и старческом возрасте в связи с уменьшением жировой ткани в полости много таза
подвижность матки увеличивается.
Маточные трубы у новорожденной девочки изогнутые и не соприкасаются с
яичниками. В период полового созревания (подростковый возраст) в связи с ростом матки,
ее широких связок и увеличением полости малого таза маточные трубы теряют
извилистость, опускаются книзу, приближаются к яичникам. Длина маточной трубы у
новорожденной девочки равна примерно 3,5 см, в период полового созревания ее длина
быстро увеличивается. У пожилых женщин стенки маточной трубы резко истончаются за
счет атрофии мышечной оболочки. Складки слизистой оболочки сглаживаются.
Влагалище новорожденной девочки короткое (2,5—3,5 см), дугообразно изогнуто,
передняя стенка короче задней. Нижний отдел влагалища обращен кпереди. В результате
продольная ось влагалища с осью матки образует тупой угол, открытый кпереди.
Отверстие влагалища узкое. До 10 лет влагалище изменяется мало, быстро растет в
подростковом возрасте.
У новорожденной девочки лобок выпуклый, большие половые губы рыхлые, как бы
отечные. Малые половые губы прикрыты большими половыми губами не полностью.
Преддверие влагалища глубокое, особенно в передней его части, где находится наружное
отверстие мочеиспускательного канала. Преддверие влагалища задней трети ограничено
большими половыми губами, а в передних отделах малыми. Явственная плева плотная.
Железы преддверия у новорожденной девочки развиты слабо.
3.7. Возрастные особенности сердца и перикарда
Сердце новорожденного имеет шарообразною форму, что связано с недостаточным
развитием желудочков и относительно большими размерами предсердий. Ушки
139
предсердий большие, они прикрывают основание сердца. Передняя и задняя
межжелудочковые борозды обозначены хорошо, так как подэпикардиальная клетчатка
отсутствует. Верхушка сердца закруглена. Длина сердца у новорожденного 3,0—3,5 см,
ширина — 2,7—3,9 см. Объем правого предсердия 7—10 см3, левого — 4—5 см3. Емкость
каждого желудочка 8—10 см3. Масса сердца у новорожденного 20—24 г, 0,8—0.9 %
массы тела (у взрослых 0,5 %). Объем сердца от периода новорожденности до 16-летнего
возраста увеличивается в 3 - 3,5 раза.
Растет сердце наиболее быстро в течение первых двух лет жизни, затем в 5—9 лет и
в период полового созревания. К 2 годам линейные размеры сердца увеличиваются в 1,5
раза, к 7 годам — раза, а к 15—16 годам — в 3 раза. Рост сердца в длину идет быстрее,
чем в ширину (длина удваивается к 5—6 годам, а ширина - к 8—10 годам). Масса сердца
удваивается к концу первого жизни, утраивается — к 2—3 годам, к 6 годам возрастает в 5
раз, а к 15 годам увеличивается в 10 раз по сравнению с периодом новорожденности.
Межпредсердная перегородка имеет отверстие, которое прикрыто со стороны левого
предсердия тонкой эндокардиальной складкой.
У новорожденных на внутренней поверхности предсердий уже имеются трабекулы,
видны мелкие, разнообразной формы сосочковые мышцы. Миокард левого желудочка
развивается быстрее, и к концу второго года его масса вдвое больше, чем у правого. Эти
соотношения сохраняются и в дальнейшем. У детей первого года жизни мясистые
трабекулы покрывают почти всю внутреннюю поверхность стенок желудочков. Наиболее
сильно развиты мясистые трабекулы в юношеском возрасте (17—20 лет). После 60—75
лет табекулярная сеть желудочков сглаживается, и ее сетчатый характер сохраняется
только в области верхушки сердца.
У новорожденных и детей всех возрастных групп предсердно-желудочковые
клапаны эластичные, створки блестящие. В 20—25 лет створки этих клапанов
уплотняются, края их становятся неровными. В старческом возрасте происходит
частичная атрофия сосочковых мышц, в связи с чем может нарушаться функция клапанов.
У новорожденных и детей грудного возраста сердце располагается высоко и лежит
почти поперечно. Переход сердца из поперечного положения в косое начинается в конце
первого года жизни ребенка. У 2— 3-летних детей преобладает косое положение сердца.
Нижняя граница сердца у детей до 1 года расположена на один межреберный промежуток
выше, чем у взрослых, верхняя граница находится на уровне второго межреберья.
Верхушка сердца проецируется в четвертом левом межреберном промежутке кнаружи от
среднеключичной линии. Правая граница сердцам более часто располагается по правому
краю грудины или на 0,5 – 1,0 см вправо от нее. Проекция клапанов у новорожденного
находится выше, чем у взрослых. Правое предсердно-желудочковое отверстие и
трехстворчатый клапан проецируются на середину грудины на уровне прикрепления к
грудине IV ребра. Левое предсердно-желудочковое отверстие и двустворчатый клапан
расположены у левого края грудины на уровне третьего реберного хряща (у взрослых —
соответственно на уровне V и IV ребер). Правое и левое артериальные отверстия и
полулунные клапаны лежат уровне III ребра, как и у взрослых.
Перикард. Форма перикарда у новорожденных шарообразная. Объем полости
перикарда мал, он плотно облегает сердце. Купон перикарда располагается высоко — по
линии, соединяющей грудино-ключичные сочленения. Нижняя граница перикарда
проходит на уровне середины пятых межреберий. Грудино-реберная поверхность
перикарда на значительном протяжении покрыта тимусом. Задний отдел соседствует с
пищеводом, трахеей, бронхами, аортой, блуждающими нервами. Нижняя стенка
перикарда сращена с сухожильным центром и мышечной частью диафрагмы. К 14 годам
граница перикарда и взаимоотношения его с органами средостения соответствуют
таковым у взрослого.
140
3.7.1 Возрастные особенности кровеносных сосудов
Артерии и микроциркуляторное русло. После рождения ребенка по мере
увеличения возраста окружность, диаметр, толщина стенок артерий и их длина
увеличиваются. Изменяются также уровень отхождения артериальных ветвей от
магистральных артерий и даже тип их ветвления. Диаметр левой венечной артерии
больше диаметра правой венечной артерии у людей всех возрастных групп. Наиболее
существенные различия в диаметре этих артерий отметается у новорожденных и детей
10—14 лет.
Диаметр общей сонной артерии у детей раннего возраста равен 3-6 мм, а у взрослых
составляет 9—14 мм; диаметр подключичной артерии наиболее интенсивно
увеличивается от момента рождения ребенка до 4 лет. В первые 10 лет жизни наибольший
диаметр из всех мозговых артерий имеет средняя.
В раннем детском возрасте артерии кишечника почти все одинакового размера.
Разница между диаметром магистральных артерии и диаметром их ветвей 2-го и 3-го
порядка вначале невелика, однако, по мере увеличения возраста ребенка, эта разница
также увеличивается. Диаметр магистральных артерий растет быстрее, чем диаметр их
ветвей. В течение первых 5 лет жизни ребенка диаметр локтевой артерии увеличивается
более интенсивно, чем лучевой, но в дальнейшем диаметр лучевой артерии преобладает.
Толщина стенок восходящей аорты растет очень интенсивно до 13 лет, а толщина стенок
общей сонной артерии стабилизируется после 7 лет. Интенсивно возрастает площадь
просвета восходящей аорты — с 23 мм2 у новорожденных до 107 мм2 у 12-летних, что
согласуется с увеличением размеров сердца и сердечного выброса крови.
Длина артерий возрастает пропорционально росту тела и конечностей. Например,
длина восходящей части аорты к 50 годам увеличивается в 4 раза, при этом длина грудной
части нарастает быстрее, чем брюшной. Артерии, кровоснабжающие мозг, наиболее
интенсивно развиваются до 3—4-летнего возраста, по темпам превосходя другие сосуды.
Наиболее быстро растет в длину передняя мозговая артерия. С возрастом удлиняются
также артерии, кровоснабжающие внутренние органы, и артерии верхних и нижних
конечностей. Так, у новорожденных детей грудного возраста нижняя брыжеечная артерия
имеет длину 5—6 см, а у взрослых -16-17 см.
Уровни отхождения ветвей от магистральных артерий у новорожденных и детей, как
правило, располагаются проксимальнее, а углы, под которыми отходят эти сосуды, у
детей больше, чему взрослых. Меняется также радиус кривизны дуг, образуемых сосудами, Например, у новорожденных и детей до 12 лет дуга аорты имеет больший радиус
кривизны, чем у взрослых.
Пропорционально росту тела и конечностей и соответственно увеличению длины
артерий происходит частичное изменение топографии этих сосудов. Чем старше человек,
тем ниже располагается дуга аорты. У новорожденных дуга аорты выше уровня I грудного
позвонка, в 17—20 лет — она находится на уровне II, в 25—30 лет — на уровне III, в 40—
45 лет — на уровне IV грудного позвонка, у пожилых и старых людей — на уровне
межпозвоночного диска между IV и V грудными позвонками.
Изменяется также топография артерий конечностей. Например, у новорожденного
проекция локтевой артерии соответствует переднемедиальному краю локтевой кисти. С
возрастом локтевая и лучевая артерии перемещаются по отношению к срединной линии
предплечья в латеральном направлении. У детей старше 10 лет эти артерии располагаются
и проецируются так же, как у взрослых. Проекция бедренной и подколенной артерий в
первые голы жизни ребенка также смещается в латеральном направлении от срединной
линии бедра. При этом проекция бедренной артерии приближается к медиальному краю
бедренной кости, а проекция подколенной артерии — к срединной линии подколенной
ямки. Наблюдается изменение топографии ладонных артериальных луг. Поверхностная
ладонная дуга у новорожденных и детей младшего возраста располагается проксимальнее
141
середины II и III пястных костей, у взрослых она проецируется на уровне середины III
пястной кости.
По мере увеличения возраста происходит также изменение типа ветвления артерий.
Так, у новорожденных тип ветвления венечных артерий рассыпной, к 6—10 годам
формируется магистральный тип, который сохраняется на протяжении всей жизни человека.
Формирование, рост, тканевая дифференцировка сосудов внутриорганного
кровеносного русла (мелких артерий и вен) в различных органах человека протекают в
онтогенезе неравномерно. Стенки артериального отдела внутриорганных сосудов, в
отличие от венозного, к моменту рождения имеют три оболочки: наружную, среднюю и
внутреннюю. После рождения увеличиваются длина внутриорганных сосудов, их
диаметр, количество межсосудистых анастомозов, число сосудов на единицу объема
органа. Наивнее интенсивно протекает этот процесс на первом году жизни и в период от 8
до 12 лет.
Кровеносные сосуды к моменту рождения снабжены специальными механизмами,
регулирующими кровоток. Один из таких механизмов — пре капиллярные сфинктеры,
которые представляют собой скопление гладких мышечных клеток в устье капилляров.
Возрастные изменения микроциркуляторного русла у человека в разных органах и тканях
протекают в зависимости от времени становления структур этих органов.
Вены большого круга кровообращения. С возрастом увеличиваются диаметр вен,
площадь их поперечного сечения и длина. Так, например, верхняя полая вена в связи с
высоким положением сердца у детей короткая. На первом году жизни ребенка, у детей 812 лет и у подростков длина и площадь поперечного сечения верхней полой вены
возрастают. У людей зрелого возраста эти указатели почти не изменяются, а у пожилых и
стариков в связи со старческими изменениями структуры стенок этой вены наблюдается
увеличение ее диаметра. Нижняя полая вена у новорожденного короткая и относительно
широкая (диаметр около имя). К концу первого года жизни диаметр ее увеличивается незначительно, а затем быстрее, чем диаметр верхней полой вены. У взрослых людей
диаметр нижней полой вены (на уровне впадения почечных вен) равен примерно 25—28
мм. Одновременно с увеличением длины полых вен изменяется положение их притоков.
Формирование нижней полой вены у новорожденных происходит на уровне III—IV
поясничных позвонков. Затем уровень, на котором формируется эта вена, постепенно
опускается и к периоду полового созревания (13—16 лет) достигает IV - V поясничных
позвонков. Угол формирования нижней полой вены у новорожденных составляет в
среднем 63° (от 45 до 75°). После рождения он постепенно увеличивается и достигает у
взрослых около 93° (от 70 до 110°).
Длина брюшного отдела нижней полой вены у детей на первом году жизни
возрастает с 76 до 100 мм, в то время как ее внутриперикардиальный отдел практически
не изменяется (3.6—4,1 мм). Сосуды нижней полой вены имеют стенки большей
толщины, чем у притоков верхней полой вены. У них хорошо выражены эластические
мембраны, которые более четко разделяют оболочки. В средней оболочке имеются четкие
слои циркулярно и продольно расположенных миоцитов.
Воротная вена у новорожденных подвержена значительной анатомической
изменчивости, проявляющейся в непостоянстве источников ее формирования, количества
притоков, мест их впадения взаимоотношений с другими элементами печеночнодвенадцатиперстной связки. Начальный отдел вены лежит на уровне нижнего края XII
грудного позвонка или I и даже II поясничных позвонков, позади головки поджелудочной
железы. Воротная вена у новорожденных формируется преимущественно из двух стволов
— верхней брыжеечной и селезеночной вен. Место впадения нижней брыжеечной вены
непостоянно, чаще она вливается в селезеночную, реже — в верхнюю брыжеечную вену.
Длина воротной вены у новорожденных колеблется от 16 до 44 мм, верхней
142
брыжеечной — от 4 до 12 мм, а селезеночной от 3 до 15 мм. Просвет воротной вены у
новорожденных составляет около 3,5 мм. В период от 1 до 3 лет величина просвета
удваивается, от 4 до 7 лет — утраивается, в возрасте 8—13 лет увеличивается в 4 раза, в
подростковом — в 5 раз, по сравнению с таковым у новорожденных. Толщина стенок
воротной вены к 16 годам увеличивается в 2 раза.
После рождения меняется топография поверхностных вен тела и конечностей. Так, у
новорожденных имеются густые подкожные венозные сплетения, на их фоне крупные
вены не контурируются. К 1—2 годам жизни из этих сплетений отчетливо выделяются
более крупные большая и малая подкожные вены ноги, а на верхней конечности —
латеральная и медиальная подкожные вены руки. Быстро увеличивается диаметр
поверхностных вен ноги от периода новорожденности до 2 лет: диаметр большой
подкожном вены — почти в 2 раза, диаметр малой подкожной вены — в 2,5 раза.
3.8. Развитие и возрастные особенности органа зрения
Глазное яблоко у человека развивается из нескольких источников.
Светочувствительная оболочка (сетчатка) происходит из боковой стенки мозгового
пузыря (будущий промежуточный мозг), хрусталик — из эктодермы, сосудистая и
фиброзная оболочка — из мезенхимы. В конце 1-го, начале 2-го месяца внутриутробной
жизни на боковых стенках первичного мозгового пузыря появляется небольшое парное
выпячивание — глазные пузыри. В процессе развития стенка глазного пузыря впячивается
внутрь его и пузырь превращается в двухслойная глазной бокал. Наружная стенка бокала
в дальнейшем истончается и преобразуется в наружную пигментную часть (слой). Из
внутренней стенки этого пузыря образуется сложно устроенная световоспринимающая
(нервная) часть сетчатки (фотосенсорный слой). На 2-м месяце внутриутробного развития
прилежащая к глазному бокалу эктодерма утолщается, затем в ней образуется
хрусталиковая ямка, превращающаяся в хрустальный пузырек. Отделившись от
эктодермы, пузырек погружается внутрь глазного бокала, теряет полость и из него в дальнейшем формируется хрусталик.
На 2-м месяце внутриутробной жизни в глазной бокал проникают мезенхимные
клетки, из которых образуются внутри бокала кровеносная сосудистая сеть и
стекловидное тело. Из прилежащих к глазному бокалу мезенхимных клеток образуется
сосудистая оболочка, а из наружных слоев — фиброзная оболочка. Передняя часть
фиброзной оболочки становится прозрачной и превращается в роговицу. У плода 6—8
мес. кровеносные сосуды, находящиеся в капсуле хрусталика и стекловидном теле, исчезают; рассасывается мембрана, закрывающая отверстие зрачка (зрачковая мембрана).
Верхние и нижние веки начинают формироваться на 3-м месяце внутриутробной
жизни, вначале в виде складок эктодермы. Эпителий конъюнктивы, в том числе и
покрывающий спереди роговицу, происходит из эктодермы. Слезная железа развивается
из выростов конъюнктивального эпителия в латеральной части формирующегося верхнего
века.
Глазное яблоко у новорожденного относительно большое, его переднезадний размер
составляет 17,5 мм, масса — 2,3 г. К 5 годам масса глазного яблока увеличивается на 70
%, а к 20—25 годам — в 3 раза по сравнению с новорожденным.
Роговица у новорожденного относительно толстая, кривизна ее в течение жизни
почти не меняется. Хрусталик почти круглый. Особенно быстро растет хрусталик в
течение 1-го года жизни, в дальнейшем темпы роста его снижаются. Радужка выпуклая
кпереди, пигмента в ней мало, диаметр зрачка 2,5 мм. По мере увеличения возраста
ребенка толщина радужки увеличивается, количество пигмента в ней возрастает, диаметр
зрачка становится большим. В возрасте 40—50 лет зрачок немного суживается.
Ресничное тело у новорожденного развито слабо. Рост и дифференцировка
ресничной мышцы осуществляется довольно быстро.
143
Мышцы глазного яблока у новорожденного развиты достаточно хорошо, кроме их
сухожильной части. Поэтому движение глаза возможно сразу после рождения, однако
координация этих движений наступает со 2-го месяца жизни ребенка.
Слезная железа у новорожденного имеет небольшие размеры, выводные канальцы
железы тонкие. Функция слезоотделения появляется на 2-м месяце жизни ребенка.
Жировое тело глазницы развито слабо. У людей пожилого и старческого возраста жировое
тело глазницы уменьшается в размерах, частично атрофируется, глазное яблоко меньше
выступает из глазницы.
Глазная щель у новорожденного узкая, медиальный угол глаза закруглен. В
дальнейшем глазная щель быстро увеличивается. У детей до 14—15 лет она широкая,
поэтому глаз кажется большим, чем у взрослого человека,
Аномалии развития глазного яблока. Сложное развитие глазного яблока приводит
к появлению врожденных дефектов. Чаше других встречается неправильная кривизна
роговицы или хрусталика, вследствие чего изображение на сетчатке искажается
(астигматизм). При нарушенных пропорциях глазного яблока появляются врожденные
близорукость (зрительная ось удлинена) или дальнозоркость (зрительная ось укорочена).
Щель в радужке (колобома) чаще бывает в переднемедиальном ее сегменте. Остатки
ветвей артерии стекловидного тела мешают прохождению света в стекловидном теле.
Иногда встречается нарушение прозрачности хрусталика (врожденная катаракта).
Недоразвитие венозного синуса склеры (шлеммов канал) или пространств радужнороговичного угла (фонтановых пространств) вызывает врожденную глаукому.
3.9. Развитие и возрастные особенности органа слуха и равновесия
Орган слуха и равновесия начинает развиваться довольно рано. Зачаток
перепончатого лабиринта появляется на 3-й неделе внутриутробной жизни в виде
утолщения эктодермы на поверхности головного конца зародыша по бокам от нервной
пластинки. На 4-й неделе эктодермальная пластинка прогибается, образует слуховую
ямку, превращающуюся в слуховой пузырек. В дальнейшем этот пузырек обособляется от
эктодермы и погружается под эктодермальный покров (6-я неделя). Путем сложной
дифференцировки из слухового пузырька формируются три полуокружных протока,
маточка и мешочек. В каждом образовании развивается специализированный участок:
гребешки в полукружных протоках, в маточке и мешочке — пятна, содержащие
чувствительные клетки нейроэпителия. Из передней части пузырька путем его удлинения
и спиралевидного свертывания образуется улитковый проток. На 3-м месяце эмбриогенеза
перепончатый лабиринт в основном сформирован. В это время начинает формироваться
звуковоспринимающий аппарат — спиральный (кортиев) орган. Из утолщения эпителия
улиткового протока образуется покровная мембрана, под которой дифференцируются
нейроэпителиальные (волосковые) сенсорные клетки. К 6-му месяцу строение
спирального органа постепенно усложняется. С чувствительными клетками пятен и
гребешков, а также со спиральным органом соединяются разветвления периферической
части VIII пары черепных нервов. Одновременно с развитием перепончатого лабиринта
вокруг него концентрируется мезенхима (слуховая капсула), которая затем превращается
в хрящ. Между хрящом и лабиринтом появляется заполненное жидкостью
перилимфатическое пространство. Впоследствии хрящевая капсула лабиринта
превращается в костную.
Параллельно с развитием звуковоспринимающего аппарата (внутреннее ухо)
формируется звукопроводящий аппарат (среднее ухо). Из первого жаберного
(висцерального) кармана, его дистальной части, возникает закладка барабанной полости.
Проксимальная часть этого жаберного кармана суживается и превращается в слуховую
трубу. Появляющееся напротив формирующейся барабанной полости выпячивание —
жаберная борозда — в дальнейшем преобразуется в наружный слуховой проход. Слухо-
144
вые косточки развиваются из хрящей первой и второй висцеральных дуг. Ушная раковина
образуется из мезенхимальных островков, прилегающих к эктодермальной жаберной
борозде.
Ушная раковина у новорожденного уплощена, хрящ ее мягкий, покрывающая его
кожа тонкая. Долька ушной раковины (мочка) имеет небольшие размеры. Наиболее
быстро ушная раковина растет в течение первых 2 лет жизни ребенка и после 10 лет. В
длину она растет быстрее, чем в ширину.
Наружный слуховой проход у новорожденного узкий, длинный (около 15 мм), круто
изогнут, имеет сужение на границе расширенных медиального и латерального его
отделов. Стенки наружного слухового прохода хрящевые, за исключением барабанного
кольца. Выстилающая наружный проход кожа тонкая, нежная. У ребенка 1-го года его
длина около 20 мм, у ребенка 5 лет — 22 мм.
Барабанная перепонка у новорожденного относительно велика. Ее высота равна 9.
ширина — 8 мм. Наклонена барабанная перепонка у новорожденного сильнее, чем у
взрослого. Угол, который она образует с нижней стенкой наружного слухового прохода,
равен 35—40°.
Барабанная полость у новорожденного по размерам мало отличается от таковой у
взрослого человека, однако она кажется узкой из-за утолщенной в этом возрасте
слизистой оболочки. К моменту рождения в барабанной полости находится жидкость,
которая с началом дыхания через слуховую трубку поступает в глотку и проглатывается.
Стенки барабанной полости тонкие, особенно верхняя. Нижняя стенка местами
представлена соединительной тканью. Задняя стенка имеет широкое отверстие, ведущее в
сосцевидную пещеру. Сосцевидные ячейки у новорожденного отсутствуют из-за слабого
развития сосцевидного отростка. Слуховые косточки имеют размеры, близкие к таковым у
взрослого человека. Слуховая трубка у новорожденного прямая, широкая, короткая (17—
21 мм). Хрящевая часть слуховой трубы развита слабо. В течение первого года жизни
ребенка слуховая труба растет медленно, на 2-м году быстрее. Длина слуховой трубы у
ребенка 1-го года равна 20 мм, 2 лет — 30, 5 лет — 35 мм. У взрослого человека длина
слуховой трубы составляет 35—38 мм. Просвет слуховой трубы суживается постепенно:
от 2,5 мм в 6мес. до 2 мм в 2 года и до 1—2 мм у 6-летнего ребенка.
Внутреннее ухо у новорожденного развито хорошо, его размеры близки к таковым у
взрослого человека. Костные стенки полукружных каналов тонкие, постепенно
утолщаются за счет слияния ядер окостенения в пирамиде височной кости.
Аномалии развития преддверно-улиткового органа. Нарушения развития
рецепторного аппарата (спирального органа), недоразвитие косточек, препятствующее их
движению, ведут к врожденной глухоте. Дефекты положения, формы и строения
наружного уха (уродства), как правило, связаны с недоразвитием нижней челюсти
(микрогнатия) или даже отсутствием ее (агнатия).
Глава 4. ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА В ШКОЛЬНОМ ВОЗРАСТЕ
4.1. Школьная гигиена
4.1.1 Режим дня
Под режимом дня понимается рациональное чередование различных видов
деятельности и отдыха, что имеет большое оздоровительное и воспитательное значение.
Правильно организованный режим дня способствует установлению физиологического
равновесия организма со средой, в которой осуществляются воспитание и обучение, так
как он основан на всестороннем учете особенностей роста, развития, условий жизни
ребенка. Поскольку все процессы в организме носят ритмический характер, регулярность
отдельных элементов режима и их чередование способствуют нормальному
145
функционированию и четкому взаимодействию всех органов и систем. Режим — основа
нормальной жизнедеятельности ребенка, он обеспечивает высокую работоспособность на
протяжении учебного дня, недели, года, предохраняет нервную систему от
переутомления, повышает общую сопротивляемость организма, создает благоприятные
условия для физического и психического развития.
Для младших школьников соблюдение режима имеет особое значение. С одной
стороны, их нервная система еще далеко не зрелая и предел истощаемости нервных
клеток довольно низок, а с другой стороны – новые условия жизни, необходимость
адаптации к нелегким для организма ребенка физическим и психическим нагрузкам,
связанным с систематическим обучением, ломка старых стереотипов поведения и
деятельности и создание новых предъявляют повышенные требования ко всем
физиологическим системам. Упорядоченность чередования труда и отдыха способствуют
оптимизации функций организма, лучшей адаптации к условиям школы с минимальными
физиологическими затратами, а нарушения режима дня приводят к серьезным
отклонениям в здоровье ребенка, и прежде всего к неврозам.
Если у ребенка отмечаются раздражительность, беспокойство, плохой аппетит,
нарушения сна, отставание в физическом развитии, то причина чаще всего заключается
именно в несоблюдении режима дня.
С гигиенических позиций четко нормируются все виды деятельности и отдыха
детей. Чрезвычайно важно, чтобы все элементы режима осуществлялись строго
последовательно и в одно и то же время. Когда предыдущий этап дневного ритма является
условным сигналом для осуществления последующего, это способствует закреплению
системы устойчивых условных рефлексов.
Школьники, неукоснительно соблюдающие режим дня, быстрее втягиваются в
работу, эффективнее трудятся, быстрее засыпают и меньше устают.
На родительских собраниях, во время индивидуальных бесед с родителями учитель
должен пропагандировать необходимость обязательного соблюдения режима дня, пояснять
значение каждого элемента режима для успеваемости и сохранения здоровья учащихся.
Основными компонентами режима являются следующие: сон, пребывание на свежем
воздухе (прогулки, подвижные игры, занятия физкультурой и спортом), учебная
деятельность в школе и дома, отдых по собственному выбору (свободное время), прием
пищи, личная гигиена.
Особое значение для нормальной жизнедеятельности имеет сон - не случайно в этом
функциональном состоянии человек проводит около трети своей жизни. Сон играет роль
восстановительного процесса, в котором осуществляется генеральная «чистка» всего
организма. Сон необходим для нормальной вообще чрезвычайно полезно, к тому же это
способствует интенсификации физиологических функций в утренние умственной
деятельности, комфортного психологического состояния. Сокращение длительности сна
приводит к снижению сопротивляемости организма различным инфекциям, отклонениям
в психике, ухудшению работоспособности. Выяснено, что отличная и хорошая
успеваемость в 65% случаев отмечается у школьников, которые соблюдают норму сна, и
только в 38% среди недосыпающих. Экспериментально установлено, что интенсивность и
качество умственной работы при систематическом недосыпании снижаются почти в 2 раза.
В то же время отмечено, что около половины учащихся не досыпают 1 ч в сравнении с
возрастной нормой сна, а 20% — 2 ч и более.
При этом сон, по мнению физиологов, является неспецифическим показателем
общего состояния человека, так как при любых неблагоприятных изменениях в организме
(вследствие болезни, переутомления, психических травм) обязательно наблюдаются
нарушения сна: бессонница или чрезмерная сонливость; беспокойный, недостаточно
глубокий сон с большим количеством движений, не приносящий отдыха; ночная го-
146
ловная боль; вздрагивание; цветные, страшные и навязчивые сны. Поэтому контроль за
особенностями сна необходим для оценки степени функционального комфорта ребенка.
Итак, гигиенически полноценный сон, т. е. сон с достаточной продолжительностью и
глубиной, с точно установленным временем отхода ко сну и пробуждения, является
важнейшим элементом режима дня. Дети младшего школьного возраста должны отходить
ко сну в 20 ч 30 мин. — в 20 ч 45 мин. (но не позднее 21 ч). Раннее засыпание очень важно
для ребенка, так как соответствует нормальной биоритмальной кривой колебаний целого
рада биохимических, физиологических, психофизиологических показателей. Установлено,
например, что максимум выделения гормона роста гипофизом наблюдается у ребенка от 22
до 23 ч, но не ранее, чем через час после засыпания2. Следовательно, если ребенок
регулярно укладывается в постель слишком поздно, у него неизбежно нарушатся ростовые
процессы. Итак, когда организм переходит на «ночную работу», мешать ему своими
дневными заботами не следует. Поэтому бодрствование ребенка в ночные часы
недопустимо.
Перед сном следует исключить любые шумные игры, усиленную умственную
работу, какие-либо эмоционально возбуждающие разговоры, просмотр телевизионных
передач или фильмов с напряженным, волнующим или пугающим сюжетом, т. е. все то,
что способствует сильному возбуждению нервной системы. Ужин должен быть легким, не
позднее, чем за 1,5—2 ч до сна. Крепкий чай, кофе или шоколад на ночь давать детям не
рекомендуется. Очень полезна прогулка перед сном, и обязательно следует проветрить
спальную комнату. Постель ребенка не должна быть слишком мягкой, а подушка —
большой.
Наиболее благоприятное время подъема ребенка после ночного сна — 7—7.30 ч утра,
таким образом, общая продолжительность ночного сна младшего школьника — 10,5—11 ч.
Дети с ослабленным здоровьем, быстро утомляющиеся, с повышенной возбудимостью
нервной системы должны спать дольше. Таким детям необходим также дневной сон
продолжительностью 1—1,5 ч. Дневной сон вообще показан всем первоклассникам. При
возрастании умственных и физических нагрузок (в период острой адаптации к условиям
школьного обучения) продолжительность сна целесообразно увеличивать примерно на 1 ч,
чтобы смягчить десинхронизирующее влияние этих нагрузок.
После подъема ученик должен сделать утреннюю зарядку, совершить туалет,
позавтракать и отправиться в школу- Желательно, чтобы ребенок шел пешком, не
торопясь. Пребывание на открытом воздухе часы, подготавливает организм к предстоящей
учебной деятельности. В школу ученик должен приходить за 10—15 мин. до начала
занятий и готовиться к уроку. Это позволит сконцентрировать внимание на материале
предстоящей учебной деятельности.
К сожалению, в настоящее время не все школьники учатся в одну смену, хотя
известно, что занятия в послеобеденное время неблагоприятно сказываются на организме
детей. Необходимо приложить максимальные усилия, чтобы если не все школьники, то
хотя бы учащиеся начальных классов обязательно занимались в первую смену. Время
начала занятий должно устанавливаться с учетом местных условий, но не ранее 8 ч 30 мин.
(лучше — в 9 ч).
Чередование учебных предметов в расписании уроков предусматривает переключение
деятельности центральной нервной системы. Тем самым предупреждается развитие
выраженного утомления и переутомления. (О физиолого-гигиенических принципах
организации учебного процесса говорится ниже.)
После окончания уроков желательно, чтобы путь из школы домой ребенок совершал
не спеша, не тратил лишней энергии и дольше дышал свежим воздухом.
Дома ученик переодевается, моет руки, обедает, после чего первоклассники и
ослабленные дети более старшего возраста должны спать 1—1,5 ч. Первоклассникам и
ослабленным детям после сна, а здоровым ученикам второго и последующих классов после
147
обеда полезно отдохнуть на открытом воздухе (в саду, парке, на катке, во дворе) около 1,5
ч, играя в подвижные игры, занимаясь физкультурой и спортом. Это чрезвычайно
полезно для здоровья, повышает жизненный тонус и работоспособность детей. Однако
лучше, чтобы физическая нагрузка была умеренной. Если она чрезмерно интенсивна или
пребывание на свежем воздухе затягивается, работоспособность резко снижается и
последующее приготовление уроков будет проходить менее эффективно и качественно
Самостоятельные учебные занятия и приготовление уроков должны быть
строго регламентированы. Существующее сегодня мнение «больше занятий — больше
успехов» ошибочно. Ни в коем случае не следует превышать рекомендуемое время
подготовки уроков, а при возможности лучше его сокращать. Дело в том, что к
домашним учебным занятиям во второй половине дня ребенок приступает с уже сниженной работоспособностью после всей предшествующей учебной деятельности и
относительная интенсивность нагрузки для учащихся значительно повышается. Кроме
того, в это время в соответствии с естественной биоритмальной кривой колебаний
физиологических функций состояние большинства детей менее благоприятно, чем в
утренние часы. И, наконец, общая дневная нагрузка у ребенка не должна быть
чрезмерной. В противном случае организму школьника, особенно больного или
ослабленного, будет нанесен вред, а качество выполнения задания при этом неизбежно
снизится. Учитель должен стремиться к тому, чтобы путем совершенствования методов
преподавания и рационального проведения занятий в классе упорядочить и сократить
самостоятельную работу дома.
Первоклассники в процессе приготовления уроков наиболее плодотворно трудятся в
течение не более чем 45 мин., однако в идеале им вообще не следует задавать домашние
задания. Для второклассников наиболее эффективная продолжительность домашней
работы составляет 1 ч. Для учащихся 3-х и 4-х классов максимальная продолжительность
самоподготовки составляет 1,5 ч. Часто наблюдаемое увеличение времени, которое
затрачивается на приготовление домашних заданий, связано не только с возросшими
требованиями педагогов, но и с неумением школьников рационально организовывать свою
работу.
Приготовление домашних заданий следует начинать всегда в определенные часы.
При посещении школы в первую смену это 16 ч (не позднее, так как ближе к вечеру
менее благоприятным становится функциональный фон). Привычка заниматься в одно и
то же время способствует настрою всего организма к напряженной умственной работе.
Наиболее продуктивному труду помогают создание рабочей обстановки, рациональная
организация рабочей зоны (письменный стол с определенным порядком расположения
необходимых принадлежностей, удобный, подобранный по росту стул, достаточная яркость освещения и др.).
Самоподготовку учащимся рекомендуется начинать с заданий средней трудности,
затем переходить к наиболее сложному и трудному материалу, а завершать работу
выполнением самых легких заданий. Такой порядок приготовления уроков способствует
постепенному вхождению в работу, максимально сложные задания будут выполняться на
фоне высокой работоспособности, а легкие — во время спада продуктивности деятельности. Вначале следует выполнять письменные задания, а затем переходить к устным.
Напряженная умственная работа не может долго быть эффективной. Поэтому через
каждые 15—20 мин. выполнения домашних заданий необходимо делать короткие
перерывы с выполнением физических упражнений (физкультпаузы, физкультминутки) и
снятием зрительного напряжения (путем фиксации взора на дальних предметах,
круговых движений глаз и т. п.). Это способствует быстрому восстановлению работоспособности и предупреждает развитие утомления. Через 40—45 мин. работы следует
устроить более длительный перерыв продолжительностью около 10 мин.
148
В режиме дня ученика предусматривается время, которое он использует сообразно
индивидуальным склонностям, желаниям, интересам, так называемое свободное время.
Оно следует за самоподготовкой и составляет в режиме дня младшего школьника 1—1,5
ч. В это время учащиеся могут читать художественную литературу, рисовать,
конструировать, смотреть телевизионные передачи и т. п.
Исследования гигиенистов показывают, что многие дети значительное время проводят
перед телевизором. Следует подчеркнуть, что просмотр телевизионных передач (при всей их
занимательности, пользе для общего развития ребенка) дает значительную нагрузку на
центральную нервную систему, органы зрения и слуха. Поэтому максимальная
продолжительность пребывания у телевизора младших школьников — не более 1 ч.
Чтение должно занимать ведущее место среди всех общекультурных интересов
учащегося во внеучебное время. Однако чтение также связано с напряжением коры
больших полушарий головного мозга и зрительного анализатора. В связи с этим
длительность непрерывного чтения художественной литературы для младших
школьников не должна превышать 1—1,5 ч при соблюдении всех необходимых
гигиенических рекомендаций (достаточное освещение, правильно выбранная поза,
периодический отдых для глаз).
В свободное время дети должны оказывать посильную помощь семье, выполняя
определенную работу по дому. Младшие школьники привлекаются к уборке комнаты,
мытью посуды, уходу за комнатными растениями и домашними животными и т. п.
Подобный труд способствует не только правильному воспитанию ребенка, но и его
физическому развитию, укреплению здоровья.
В вечернее время дети также могут играть на открытом воздухе. Особенно полезна
прогулка после ужина, перед сном, продолжительностью около 30 мин. Она снимает
утомление, накапливающееся к концу дня, снижает возбуждение нервной системы,
способствует быстрому засыпанию в дальнейшем. В общей сложности дети младшего
школьного возраста должны проводить на свежем воздухе 3—3,5 ч в день. К сожалению, в
современных условиях у детей нередко нарушается именно этот очень важный компонент
режима дня, что отрицательно сказывается на их здоровье и работоспособности.
В режиме дня школьника достаточное время предусматривается для гигиенических
процедур. Личная гигиена включает в себя утренний и вечерний туалет, утреннюю
гимнастику с последующими водными процедурами, переодевание после школы и
прогулок и т. п. Каждый из этих элементов требует немного времени для выполнения, но
в совокупности на них затрачивается не менее 3 ч в сутки.
Ниже приводится примерная схема режима дня младшего школьника. Еще раз
следует повторить, что при организации работы школы администрация должна помнить о
неприемлемости в начальных классах занятий во вторую смену. Однако в реальности
такие случаи наблюдаются. Поэтому мы приводим два варианта режима дня. (Вариант с
занятиями во вторую смену приводится только для 3—4-х классов, так как для учащихся
первых и вторых классов принципиально допустимо только односменное обучение.)
Таблица 6
Примерная схема режима дня младших школьников при занятиях
в первую смену (в ч)
Режимные элементы
Класс
1-2
3–4
Подъем
7.30
7.00
Гигиенические процедуры,
Гигиенические процедуры,
утренняя гимнастика
7.30—7.45
7.00—7.30
149
Завтрак
7.45—8.00
7.30—7.45
Пребывание в школе
Прогулка, игры, развлечения
8.30—12.20
8.30—13.05
на открытом воздухе
12.20—13.30
13.05—13.30
Обед
13.30—14.00
13.30—14.00
14.00—15.00
14.00—15.00
15.00—16.00
15.00— 16.00
Самостоятельные учебные
занятия
16.00—17.00
16.00—18.00
Свободное время
17.00—19.00
18.00—19.00
Ужин
19.00-19.30
19.00—19.30
Работа по дому
Вечерняя прогулка
19.30-20.00
20.00—20.30
19.30—20.00
20.00—20.30
20.30—21.00
20.30—21.00
21.00
21.00
Сон для учащихся первых
классов и детей с ослабленным
здоровьем,
свободное время
Подвижные игры, развлечения
на открытом воздухе
Гигиенические процедуры,
приготовления ко сну
Отход ко сну
4.2. Организация учебно-воспитательного процесса в школе
Учебная деятельность, связанная с высокой умственной активностью, огромным
нервно-психическим напряжением, значительными усилиями со стороны опорнодвигательного аппарата и вегетативных систем, должна быть строго регламентирована и
рационально построена. Правильно организованный учебно-воспитательный процесс
способствует не только приобретению прочных знаний, но и нормальному росту и
развитию детей, укреплению их здоровья.
Рационализация учебного режима требует учета характера и динамики
работоспособности организма учащихся на протяжении урока, учебного дня, недели, года.
Работоспособность является интегральным показателем, который отражает, с одной
стороны, количественную и качественную характеристики учебной нагрузки, а с другой
стороны — психофизиологический статус, состояние физиологических систем организма.
Умственная работоспособность, так же как я физическая (мышечная), прежде всего,
связана с возрастом (уровень биологического развития ребенка), затем с индивидуальными
150
соматическими и психическими особенностями, наконец, со спецификой текущего
функционального состояния в условиях конкретной деятельности учащегося. Высокая
умственная работоспособность служит показателем хорошего здоровья и благоприятного
функционального состояния организма. Во всех возрастных периодах школьники с
отклонениями в состоянии здоровья характеризуются более низким уровнем умственной
работоспособности по сравнению со здоровыми детьми. Заметно лучшие количественные и
качественные показатели работоспособности демонстрируют учащиеся со средним и выше
среднего уровнем физического развития по сравнению со своими менее развитыми
физически сверстниками. Выше уже указывалось на сниженную работоспособность детей,
не достигших уровня «школьной зрелости».
Естественной причиной снижения работоспособности является утомление.
Утомление
принято
характеризовать
как
временное обратимое снижение
работоспособности, наступающее в результате деятельности. Развитие утомлении связано
прежде всего с изменениями, происходящими в центральной нервной системе. При этом
утомление не только закономерный, но и физиологически благоприятный процесс, так
как, с одной стороны, защищает организм от переутомления, а с другой стороны — после
полноценного отдыха уровень работоспособности на некоторое время оказывается
повышенным по сравнению с исходным (до работы). Это явление, называемое
гиперкомпенсацией (сверхвосстановлением), позволяет расширять функциональные
возможности организма при систематической последовательной работе. Оно лежит в
основе спортивной тренировки, стимулирует рост работоспособности школьников во
время учения.
Поэтому физиолого-гигиенические требования к организации учебного процесса
направлены не на то, чтобы полностью исключить появление у школьников утомления, а
на то, чтобы оградить организм от чрезмерного утомления, отдалить последнее, сделать
учебный труд максимально эффективным. Для этого необходимо обращать внимание не
только на формы организации и содержание учебной деятельности, но и на отдых детей,
который должен носить активный характер. Еще И. М. Сеченов указывал на то, что
полноценный отдых — это не безделье, а смена деятельности. Самое мощное средство
снятия утомления, нормализации функций организма — это движение. Занятия
физкультурой, спортом не только тренируют и закаляют организм, способствуют его
нормальному развитию и защищают от болезней, но и обеспечивают высокую устойчивую
работоспособность в течение учебного процесса.
Однако если учебные нагрузки неадекватны функциональным возможностям ребенка
(особенно больного или ослабленного), если нерационально организован его учебный
труд, если не соблюдается режим дня и школьник не получает полноценного отдыха, то в
результате может возникнуть переутомление организма. Переутомление проявляется в
расстройствах сна, головных болях, нарушениях в протекании психофизиологических
процессов (страдают внимание, восприятие, память), раздражительности, беспричинной
тревоге, угнетении эмоционального состояния вплоть до депрессии. Резко снижаются
умственная работоспособность и познавательная активность, что неизбежно сказывается
на успеваемости. Хроническое переутомление приводит к снижению сопротивляемости
организма и, следовательно, к заболеваниям. В тяжелых случаях переутомление бывает
невозможно снять даже длительным отдыхом и приходится применять лекарственную и
физиотерапию.
Работоспособность организма во время учебной деятельности закономерно
изменяется. Вначале в течение некоторого времени наблюдается постепенное улучшение
количественных и качественных показателей труда. Эта первая фаза работоспособности —
«врабатывание» — связана с формированием рабочей доминанты, когда организм
настраивается на деятельность (повышается активность центральной нервной системы,
возрастает уровень обменных процессов). В течение урока обычно это первые 5—7 мин.
151
Когда устойчивая рабочая доминанта сформирована, развертывается вторая фаза —
оптимальной работоспособности. Все системы организма работают взаимосвязанно и
согласованно, обеспечивая высокую эффективность деятельности при наименьших
психофизиологических затратах. С максимальным качеством ученик усваивает
значительный объем учебной информации. Продолжительность этой фазы на уроке зависит от напряженности труда, состояния учеников, от гигиенических условий в классе,
но не превышает в младшем школьном возрасте 15—20 мин., после чего проявляется
третья фаза работоспособности — фаза компенсированного (преодолеваемого) утомления.
Вследствие иррадиации (распространения) возбудительного процесса в центральной
нервной системе четкая доминантная функциональная система, определяющая текущую
деятельность,
«размывается»,
и
поддержание достаточно
высокого
уровня
работоспособности становится возможным только за счет нервно-психического,
эмоционального напряжения, волевого усилия. Появляется субъективное чувство
усталости, однако работу можно и нужно продолжать, проведя предварительно
физкультминутку (физкультпаузу) и сменив вид деятельности.
Описанная фаза работоспособности называется еще возбудительной фазой
утомления, так как она проявляется у школьника в двигательном беспокойстве,
отвлечениях. (И это на самом деле является защитной реакцией организма.) Призывы к
дисциплине неэффективны, поскольку поведение детей отражает объективно
проявляющийся дисбаланс между тормозным и возбудительным процессами, который
можно сгладить только конкретными методическими приемами, и самым действенным
среди них (еще раз подчеркнем это) является физкультминутка. Полезно также
применить какой-либо эмоционально привлекательный для детей дидактический прием
(игра, аукцион и др.).
Четвертая фаза работоспособности носит название некомпенсированного утомления,
так как даже волевое усилие не может предотвратить резкое падение работоспособности,
когда замедляются мышление и скорость переработки информации, нарушается
способность к усвоению новых знаний, ослабевает память, снижается внимание. Это
предел эффективности работы и сигнал к ее прекращению. Попытки педагога продолжить
ее могут привести к появлению резко выраженного утомления и переутомления. Внешние
признаки этой фазы — вялость, сонливость, потеря интереса к работе, отказ ее
продолжать. Дети ищут добавочные точки опоры, подпирают голову рукой, ложатся на
парту. Все это свидетельствует о развитии в коре головного мозга охранительного
торможения, поэтому данная — вторая — фаза утомления часто называется тормозной.
Объективно протекающие процессы изменения функционального состояния
организма детей в течение учебного процесса диктуют принципы рациональной
организации структуры урока, который условно делится на три части: вводную — для
организационных мероприятий и опроса; основную — для изложения нового
материала; заключительную — для тренировочного воспроизведения (закрепления)
полученного учебного материала. Учебная нагрузка таким образом увеличивается
постепенно, достигая максимума в середине урока и снижаясь к концу. В процессе занятий обязательно следует создавать микропаузы, во время которых осуществляется
«разгрузка» функциональных систем.
Вводная часть должна быть облегчена и, не занимает много времени. Важно
правильно организовать опрос учащихся, который никоим образом не сводится к
пересказу, механическому воспроизведению полученной ранее информации. Лучше всего,
когда он проводится по принципу «вопрос — ответ», причем вопросы составлены таким
образом, что для ответа школьник должен не просто вспомнить учебный материал, но
творчески его переработать, актуализировать полученные ранее знания.
Повышенные требования к школьнику должны предъявляться по окончании
периода «врабатывания», когда работоспособность достигает максимального уровня. В это
152
время излагается новый и более сложный материал, проводятся контрольные работы.
Появление начальных признаков утомления свидетельствует о необходимости смены вида
деятельности (что
создает
благоприятные
условия
для
восстановления
функциональной работоспособности центральной нервной системы).
Глубина и скорость развития утомления во многом зависят от степени адаптации
ребенка к учебному труду, от уровня мотивации, т. е. интереса к работе (поэтому «обучение
с увлечением» менее утомительно для детей), от наличия физиологических резервов
организма (ослабленные школьники быстрее устают, возбудительная фаза утомления у
них может быть свернута, и сразу наступает глубокое торможение). Следовательно,
педагог должен учитывать многие факторы, чтобы грамотно оценивать состояние детей.
На протяжении учебного дня несколько сниженные показатели работоспособности
отмечаются в начале первого урока, затем происходят подъем до оптимального уровня и
начиная с третьего урока — закономерное снижение функциональных возможностей. При
этом у большинства детей в соответствии с суточной периодикой колебаний биоритмов
начиная с момента пробуждения наблюдается постепенное повышение уровня активности
физиологических функций, отражающееся в психофизиологических показателях, с
максимумом от 10 до 12 ч. Затем следуют спад активности (с минимумом около 14 ч) и
некоторый подъем в 16—18 ч.
На протяжении недели состояние ученика также закономерно изменяется. В
понедельник вследствие дезадаптации после выходного дня (и постепенного вхождения в
рабочий ритм) работоспособность несколько снижена по сравнению со вторником и средой
— наиболее благоприятными для работы днями недели. У первоклассников день
наивысшей работоспособности — вторник. Начиная с четверга уровень работоспособности
снижается, причем в пятницу и субботу весьма значительно.
Изменения физиологических функций и работоспособности учащихся на
протяжении учебного дня и недели, необходимость чередования умственной работы и
физической, переключения с одного вида деятельности на другой, а также относительная
трудность того или иного предмета должны учитываться при составлении расписания
уроков.
Трудность тех или иных предметов, безусловно, во многом зависит от личности
учителя, увлеченности школьника материалом урока, от условий организации учебного
процесса. Однако объективные исследования динамики функционального состояния
ребенка свидетельствуют, что некоторые предметы оказывают на организм более
выраженное влияние, чем другие. Наиболее утомительные предметы — это математика,
иностранный язык (в начальной школе), русский язык (в национальной школе). Легкими,
с преобладанием динамического компонента, являются уроки физкультуры, труда, пения,
изобразительного искусства. Установлено их благоприятное влияние на умственную
работоспособность школьников, поэтому данные уроки необходимо сочетать с наиболее
трудными предметами, что позволяет учащимся переключаться с умственной
деятельности на преимущественно физическую. «Основные предметы, требующие
большого умственного и нервно-психического напряжения, должны в учебном расписании
соответствовать периоду повышенной работоспособности детей, т. е. проводиться на 2—3х уроках. Проведение сдвоенных уроков в начальной школе запрещено.
Наиболее устойчивая работоспособность в течение учебного процесса, по данным А.
Г. Хрипковой с соавторами, наблюдается у учащихся начальных классов при проведении
уроков математики, чтения и русского языка на первых трех часах занятий в такой
последовательности: русский язык, чтение, математика или математика, чтение, русский
язык. В дни, когда проводится урок природоведения, его следует ставить в расписании
третьим часом..
Можно рекомендовать в несколько иной характер расписания. Трудным предметам
(русский язык, математика) отводить первый и второй уроки, а третьим уроком ставать
153
один из предметов, в обучении которому преобладает динамический компонент
(физкультура, труд, музыкальные занятия или занятия ритмикой). В этом случае такие
виды работы, как чтение, изобразительное искусство, ознакомление с окружающим
миром следует проводить на четвертом уроке. Лучше всего по возможности сохранять в
течение всей учебной недели установленную последовательность основных учебных предметов, что помогает сформировать устойчивый динамический стереотип я способствует
наилучшему настрою на соответствующую деятельность.
Важен контроль за продолжительностью перемен в школе. Обычно устанавливаются
10-минутные перемены между уроками с большой переменой длительностью 30 мин.
после 2-го урока. Вместо одной большой перемены допускается устраивать две перемены
по 20 мин. после 2-го и 3-го уроков. Перемены необходимо проводить при максимальном
использовании свежего воздуха. Активный отдых, подвижные игры на воздухе во время
перемен вызывают намного более положительные эффекты в функциональном состоянии
организма, чем перемены, которые проводятся в помещении школы. Кроме того,
систематические перемены на открытом воздухе оказывают закаливающее,
оздоровительное влияние на организм школьников.
При распределении учебной нагрузки в течение недели необходимо предусматривать
меньшее количество учебных часов для занятий в понедельник и субботу (пятницу при
пятидневной учебной неделе), причем преимущественно отводить эти дни для предметов,
не требующих от школьников большого умственного напряжения. В понедельник
целесообразно начинать учебный день с урока физкультуры, что способствует подъему
работоспособности детей и облегчает их вхождение в рабочий ритм.
В целом около 65% всей учебной нагрузки должны приходиться на первые три
дня
недели,
когда
работоспособность
учащихся
существенно
выше,
чем
в
конце
недели.
Именно
на
вторник
и
среду
планируются
различные
контрольные
работы
и диктанты, причем проводить их следует на 2-м или 3-м уроке (ни в коем случае не в
конце учебного дня, когда дети утомлены и внимание их рассеяно), и лучше не на 1-м уроке,
когда работоспособность еще не достигла своего максимума). В противном случае
школьники покажут худшие результаты: увеличится число описок, пропусков букв,
недописанных
слов,
ошибок в вычислениях.
Можно распределять учебную нагрузку в недельном цикле таким образом, чтобы ее
наибольшая интенсивность приходилась на вторник и четверг. В среду организовывать
облегченный день со сниженным объемом учебной нагрузки. Внеаудиторные занятия
(различные прогулки, экскурсии, ознакомление с окружающим миром), которые
проводят в этот день и которые связаны с увеличением двигательной активности на
открытом воздухе, способствуют сохранению достаточно высокой работоспособности во
второй половине учебной недели.
Учебную нагрузку рекомендуется увеличивать постепенно, от начала учебного года,
четверти, доводя ее до максимума в середине четверти, года (когда в основном должны
проводиться также факультативные занятия, кружковая работа и др.) и снижая к концу
четверти и особенно к концу учебного года.
В первом классе с целью облегчения процесса адаптации школьников к условиям
обучения следует применять «ступенчатый» режим учебных занятий с постепенным
увеличением учебных нагрузок:
— в сентябре — 3 урока 35-минутной продолжительности;
— со второй четверти — 4 урока по 35 мин, каждый;
— со второго полугодия — в пределах допустимого объема
учебной нагрузки.
154
При этом для первоклассников устанавливают в течение гола дополнительные
недельные каникулы.
Общий максимально допустимый объем учебной нагрузки строго регламентируется.
Для начальной школы он составляет 25 ч при 6-дневной учебной неделе (для учащихся 1 -го
класса при 4-летнем начальном обучении — 22 ч). При этом любые часы факультативных,
групповых и индивидуальных занятий в школах должны входить в объем максимально
допустимой нагрузки учащихся.
Особую специфику имеет организация учебного процесса при 5-дневной учебной
неделе, переход на которую принял массовый характер. В ряде случаев в школе пошли по
наиболее простому пути, распределив учебные часы, которые проводились в субботу, на
остальные пять дней недели, что привело к перегрузке учащихся. Увеличение количества
уроков в течение дня вызывает глубокое утомление. Дети не успевают восстанавливаться к
следующему дню, и дополнительный день отдыха, который зачастую проводится
неорганизованно, не спасает положения.
Переход на данный режим работы требует реорганизации учебного процесса таким
образом, чтобы учебный материал усваивался в более сжатые сроки, а недельная учебная
нагрузка составляла не более 22 ч (в первом классе 4-летней начальной школы — не более
20 ч). Для этого предлагается, например, сократить на 1 ч в неделю преподавание таких
предметов, как математика, русский язык, чтение за счет более эффективного
использования учебного времени при изучении программного материала.
Решение этой задачи по каждому учебному предмету Может осуществляться поразному. В математике, например, уместно использовать принцип укрупнения
дидактических единиц, что позволяет многие сходные темы рассматривать в сближенном
времени. По чтению часть произведений рекомендуется перенести в тематику
внеклассного чтения, а часть произведений познавательного характера, посвященных
труду людей в разные времена года или описаниям природы, включить в уроки
природоведения. В русском языке сокращение идет в основном за счет уменьшения часов
на повторение.
Для более эффективного использования времени на уроке можно осуществлять
интегрирование учебных предметов. Объединение курсов изобразительного искусства и
художественного труда, обучения грамоте и письму (1-й класс), природоведения и чтения
(2—3-й классы) помогает предельно рационально использовать время на каждом уроке,
повышает обучающий потенциал.
В условиях пятидневной учебной недели малопродуктивным днем является
понедельник, поскольку после двух дней отдыха более продолжителен период
«врабатывания ». Потому в этот день следует организовывать щадящий учебный режим. Во
вторник и среду нагрузка должна быть максимальной.
Очень важно правильно планировать субботнее время. Здесь возможны два
варианта организации субботнего дня для детей:
1) организаторская деятельность по проведению субботы принадлежит школе;
2) организаторская инициатива полностью в руках родителей.
По ряду соображений первый вариант представляется более предпочтительным.
Так, у педагога появляется возможность работать с меньшим количеством детей, уделять
им больше внимания, лучше их узнавать, открывать и развивать индивидуальные
способности каждого ребенка. Иначе говоря, создаются условия для успешного
планомерного воздействия на учащихся. Кроме того, у детей реализуется потребность в
более свободном общении со своими сверстниками, что особенно важно в современных
условиях, когда преобладают семьи с малым числом детей. Подобная организация
преемственности учебно-воспитательного процесса возможна в двух формах:
— занятия в школе проводятся по классам в соответствии с заранее намеченным
планом; при этом в класс приходят не все дети, а только те, кого приглашает учитель, и те,
155
кто сам изъявляет желание;
— в школе организуются занятия клубного типа по интересам, которые дети
посещают по желанию; нет деления по классам и возрастам.
При любой форме организации субботнего дня в школе необходимо сделать общение
с детьми как можно менее формальным и максимально притягательным для ребенка. К
сожалению, зачастую педагоги относятся к занятиям субботнего дня только как к форме
работы со слабо успевающими учащимися; не просят, а требуют от такого школьника
обязательного посещения занятий в субботу, вызывая тем самым негативное отношение к
учению, окончательно отталкивая ребенка от класса и учителя.
Познавательные потребности, лежащие в основе учебных интересов, являются
одними из самых мощных побудительных стимулов поведения человека. Организация
учебного процесса должна максимально соответствовать психофизиологической природе
ребенка, только тогда учение станет эмоционально притягательной, а следовательно, и
эффективной деятельностью, в которой будет реализовываться интеллектуальная,
познающая сущность человека.
4.3. Физиолого-гигиенические условия среды обучения
Состояние здоровья и работоспособность школьников в значительной степени
зависят от среды, в которой осуществляется учебно-воспитательный процесс. С
гигиенических позиций нормируются все стороны школьной жизни, начиная от планировки учебного учреждения или размещения его в населенном пункте и кончая
шрифтом школьных учебников. Только строгое соблюдение физиолого-гигиенических
нормативов и стандартов позволяет оптимизировать влияние учебной нагрузки на
организм ребенка, предотвращать негативные последствия.
Большое значение для обеспечения комфортных гигиенических условий в детских
учреждениях имеет предупредительный и текущий санитарный надзор за соблюдением
требований к их устройству, содержанию и оборудованию в соответствии с
действующими нормативными документами, а также санитарными правилами и
инструктивно-методическими материалами. Однако, к сожалению, этот надзор не всегда
достаточно эффективен (по данным гигиенистов, в настоящее время лишь 27%
образовательных учреждений в России отвечают санитарно-гигиеническим требованиям),
поэтому важно, чтобы педагоги и администрация школ ясно представляли себе смысл и
значение требований к среде, в которой осуществляется жизнедеятельность ребенка, и
старались, насколько возможно, оптимизировать ее параметры.
В бывшем СССР массовое строительство школьных зданий осуществлялось по
типовым проектам, разработанным в соответствии с Ведомственными строительными
нормами (ВСН) 50—86 «Общеобразовательные школы и школы-интернаты». В настоящее
время проектирование, строительство и реконструкция общеобразовательных учреждений
должны проводиться в соответствии с СанПиН 2.4.2.576-96.
По этим нормам оптимальная вместимость в городских общеобразовательных
учреждениях не должна превышать 1000 учащихся. При этом наполняемость каждого
класса — не более 25 человек. Вместимость сельских школ не должна превышать: для
начальных малокомплектных школ — 80 учащихся, для школ I, II ступеней — 250
учащихся, для школ I, II, III ступеней — 500 учащихся.
Площадь классной комнаты и учебных кабинетов должна быть не менее 60 кв. м,
тогда на одного ребенка будет приходиться около 2,5 кв. м площади при высоте
помещения в 3,5 м. Снижение высоты учебных помещений требует увеличения площади
на одного учащегося.
Наиболее распространенной формой учебных помещений является прямоугольная с
размещением окон по одной из длинных сторон. Это обеспечивает нужную
левостороннюю направленность света. Благоприятные условия видимости на классной
156
доске создаются при расстоянии от нее до последней парты не более 8,6 м. При трехрядной
расстановке школьной мебели расстояние от первого ряда до доски должно быть 2,4—
2,7 м, угол видимости доски при этом должен составлять не менее 35 градусов (для
школьников 6—7 лет — не менее 45 градусов). При меньшем расстоянии от доски до
первого ряда дети, сидящие за крайними партами, видят доску под слишком острым
углом, что создает неблагоприятные условия для деятельности зрительного анализатора.
Кроме того, развиваются привычный наклон туловища, поворот головы; нарушается
осанка (поэтому детей, сидящих за крайними в ряду партами, в целях профилактики
нарушений осанки следует пересаживать, меняя местами, не реже 2 раз в год).
При квадратной конфигурации класса рекомендуется четырехрядная расстановка
оборудования. Расстояние от первого ряда парт до доски в этом случае должно быть
увеличено. При глубине учебного помещения более 6 м в квадратных классах создается
недостаточное естественное освещение, в связи с чем должна предусматриваться
дополнительная правосторонняя подсветка на высоте не менее 2,2 м от пола.
Оптимальное освещение классной комнаты имеет важное значение не только для
профилактики зрительного утомления и наиболее распространенных расстройств зрения, в
первую очередь близорукости, но и для нормализации функций всего организма, что
предупреждает перенапряжение нервной системы, сохраняет работоспособность в
активное состояние учащихся. Прежде всего это относится к уровню естественного освещения.
Солнечный свет обладает выраженным биологическим действием на организм,
особенно детский, способствует росту и развитию, оказывает положительное
психологическое влияние, укрепляет иммунитет. Достаточным считается уровень
освещенности рабочего места не менее 300 люкс. В то же время чрезмерно высокий уровень
инсоляции, резкий солнечный свет неблагоприятно сказываются на функциональном
состоянии детей, что снижает эффективность уроков. Такие неблагоприятные условия
создаются при неправильной ориентации окон по сторонам света, особенно при большой
площади остекления (ленточные окна), при отсутствии солнцезащитных приспособлений
для устранения прямой и отраженной блескости, высоких яркостей в поле зрения и
перегрева помещения (жалюзи, светлые шторы, металлизированная пленка). Для
предотвращения слепящего действия отраженного света не рекомендуется окраска стен и
потолков масляными красками.
Благоприятными считаются восточная, юго-восточная и юго-западная ориентации,
которые обеспечивают максимальное проникновение солнечных лучей в помещение
зимой и умеренную инсоляцию в весенне-летние месяцы. В связи с большими
колебаниями уровня естественного освещения в течение дня и года для его нормирования
применяются не абсолютные, а относительные показатели — коэффициент естественной
освещенности (КЕО) и световой коэффициент (СК).
КЕО представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в чести
помещения на расстоянии 1 м от стены, противоположной световым проемам, измеряемое в
люксах, к освещенности на открытом месте при рассеянном свете. В средней полосе
минимально допустимый КЕО классных комнат составляет 1,5%. В северных широтах этот
показатель несколько повышают, для южных районов он может быть снижен.
Отношение площади застекленной части окон к площади помещения (световой
коэффициент) должно составлять в классе 1:4 — 1:5. При этом, конечно, необходимо
поддерживать чистоту оконных стекол, так как запыленные стекла могут задерживать до
30—40% света. Нельзя расставлять на подоконниках цветы, высота которых (вместе с
вазоном) превышает 25—30 см. Рекомендуется размещать их в подвесных кашпо в
простенках окон или устраивать переносные цветочницы, высота которых должна быть
ограничена (65—70 см от пола). Шкафы и оборудование следует устанавливать у стены
157
помещения. Зеленые насаждения не должны затенять окна, поэтому не следует сажать
деревья ближе 15 м, а кустарники - ближе 5 м от здания школы.
Комфортность освещения достигается также определенным соотношением
яркостей различных поверхностей, которые находятся в поле зрения ученика.
Рекомендуются следующие соотношения яркостей отдельных поверхностей:
—
между книгой (тетрадью) и крышкой парты — 3:1;
- между книгой (тетрадью) и окружающим фоном пола, стен, классной доской —
10:1;
—
между световым проемом и окружающим его фоном стены — 20:1.
Принятые соотношения яркостей во многом достигаются рациональной окраской
поверхностей интерьера, которая должна обеспечивать высокие коэффициенты
отражения, благоприятное распределение яркостей и их контрастов в поле зрения детей,
отсутствие блескости рабочих поверхностей. Окраска помещения, стола и рабочего
оборудования в светлые тона при одной и той же мощности источников света значительно повышает уровень освещенности помещений и уже этим оказывает,
положительное влияние на состояние детей. Наиболее благоприятной для зрительной
работоспособности младших школьников является желто-зеленая цветовая гамма класса.
Стены помещения рекомендуется окрашивать в «теплые» тона: бледно-розовый,
оранжево-желтый, бежевый. На таком фоне уместны зеленые тона школьной доски, парт,
столов. При этом стены и покрытия парт должны быть матовыми, чтобы избежать
блескости.
Коэффициенты отражения отделочных материалов и окрашенных поверхностей:
— для потолка — 0,7—0,8;
— для стен — 0,5—0,6;
— для пола — 0,3—0,5.
Достаточно часто поддерживать необходимый уровень освещенности (особенно в
осенне-зимний период) приходится с помощью искусственного освещения. Система
искусственного освещения должна обеспечивать достаточное и равномерное освещение
помещения класса в соответствии с требованиями СНиП 23-05-95. Предпочтительнее
использовать люминесцентные лампы, свет которых по своему спектральному составу
близок к естественному, а технические характеристики лучше, чем у ламп накаливания.
Запрещается использовать в одном помещении люминесцентные лампы и лампы
накаливания, так как они имеют разную природу свечения и окраску светового потока.
Рекомендуется использовать люминесцентные лампы следующих типов: ЛБ (белого
цвета), ЛХБ (холодно-белого цвета), ЛТБЦ (тепло-белого цвета), ЛЕЦ (естественного
цвета) и ограничивать использование ламп ЛД (дневного света). Все светильники должны
быть оборудованы бесшумными пускорегулирующими устройствами.
Для нормирования искусственного освещения оцениваются общая мощность
освещения (произведение количества ламп на мощность каждой) и удельная мощность —
на 1 кв. м (частное от деления общей мощности на площадь помещения). Для
люминесцентных ламп считается достаточной общая мощность 1040 Вт, при 22—32 Вт
удельной мощности; для ламп накаливания эти величины составляют соответственно
2400 Вт и 42—48 Вт.
Для того чтобы освещение было равномерным, рекомендуется светильники с
люминесцентными лампами располагать параллельно линии окон на расстоянии 1,2 м от
наружной стены и 1,5 м от внутренней. Обычно используют светильники рассеянного
света следующих типов: ЛС002-2х40, ЛП028-2х40, ЛП002-2х40, ЛП034-4х36, ЦСП-52х40. Среди светильников с лампами накаливания наиболее рациональны светильники
типа ПКР-300 (полиэтиленовый, кольцевой, рассеянного света, с лампой мощностью 300
Вт). Высота подвеса ламп не должна превышать 1,9 м над поверхностями столов.
158
Классная доска должна быть оборудована софитами и освещаться двумя
установленными параллельно ей светильниками (лучше типа ЛПО-30-40-122), которые
размещают выше верхнего края доски на 0,3 м и на 0,6 м в сторону класса перед доской.
Уровень освещенности доски должен составлять 500 лк.
Большое влияние на жизнедеятельность организма оказывает микроклимат
помещения, под которым понимают совокупность физико-химических и биологических
свойств воздушной среды. В закрытых, непроветриваемых помещениях, где находятся
люди, повышаются температура и влажность воздуха, изменяется его химический состав
вследствие выделения продуктов жизнедеятельности (выдыхаемый воздух, кишечные газы,
выделения с поверхности кожи). Установлено, что через легкие, например, выводится из
организма около 150 веществ (летучие метаболиты); с поверхности кожи через потовые
железы — примерно 270_веществ. В замкнутом, непроветриваемом помещении
концентрация, например, ацетона возрастает за 12 ч в 10 раз; концентрация альдегидов —
в 30 раз; аммиака и угарного газа — в 5 раз и т. д. Эти так называемые антропогенные
токсины действуют прежде всего на нервную систему, вызывая сонливость, головные боли и
даже обмороки. Угарный газ и сероводород связывают гемоглобин — переносчик кислорода, нарушая процессы тканевого дыхания. Аммиак и уксусная кислота вызывают
насморк, удушье.
Кроме того, воздушная среда загрязняется за счет выделения химических веществ из
строительных, отделочных материалов здания. Например, концентрация радиоактивного
газа радона, который постоянно выделяется почвой и строительными материалами, в
закрытом помещении может в тысячи раз превышать его концентрацию в атмосфере.
В закрытом помещении меняются биологические свойства воздуха (резко возрастает
количество микроорганизмов — бактерий, спор, плесневых грибков, в том числе и
болезнетворных), ионный состав (уменьшается количество легких, отрицательных ионов,
благотворно действующих на организм человека, снимающих усталость, повышающих
работоспособность, н увеличивается число тяжелых, положительно заряженных частиц,
которые угнетают жизнедеятельность), наконец, возрастает запыленность.
Изменение физических, химических и биологических качеств среды помещения, в
котором ученики и педагоги проводят по нескольку часов в день, неблагоприятно влияет
на их организм (проявляется в снижении работоспособности, вялости, головных болях,
аллергических и токсических явлениях) И может вызывать различные заболевания.
Косвенным показателем загрязнения воздушной среды в помещении является
содержание диоксида углерода. Предельно допустимая концентрация (ПДК) его в
школьном помещении — 0,1%, но уже при 0,08%-ном содержании углекислого газа в
воздухе у детей заметно ухудшается работоспособность, изменяется поведение (снижается
дисциплина, падает способность концентрировать внимание и т. д.).
Говоря о микроклимате класса, прежде всего следует обратить внимание на воздушнотемпературный режим. Установлено, что наиболее длительное время высокая
работоспособность и хорошее самочувствие учащихся сохраняются при относительной
влажности воздуха в классе 40—60% и температуре не более +2 Г в холодных
климатических условиях и не более +18' в умеренных и теплых условиях. При этом перепад
температур по вертикали и горизонтали не должен превышать 2—3', а скорость движения
воздуха — 0,1—0,2 м/с. Кроме того, важно, чтобы от начала урока к концу разница
температур составляла не более 3'. Во внеучебное время в помещении должна
поддерживаться температура не ниже +15 С.
В спортивном зале, школьных мастерских, рекреационных помещениях
температура воздуха может не превышать +15—IT, так как здесь ученики постоянно
находятся в движении и выделяют большое количество тепла, а при более высокой
температуре воздуха затрудняются процессы теплоотдачи и возникает угроза перегревания.
(Однако в раздевалке спортивного зала температура должна составлять +19—23С
159
Особую заботу следует проявлять о тепловом комфорте школьников, которые сидят в
первом от окон ряду парт, где в связи с близостью радиаторов отопления, с одной стороны,
и охлаждающим влиянием окон — с другой создается неблагоприятный воздушнотемпературный режим. Не случайно отмечен более высокий уровень простудных
заболеваний среди детей, находящихся в этих условиях. Чтобы смягчить действие
неблагоприятных факторов, следует строго выдерживать расстояние от окна до парт — не
менее 0,5 м при традиционной форме окон и до 1,0— 1,2 м (в холодное время года) при
ленточном остеклении.
Необходимо учитывать то количество воздуха, которое приходится в классе на
одного ученика. Потребный объем воздуха (воздушный куб) должен составлять не менее
4,2 кубометра. Однако чтобы в классе концентрация диоксида углерода не поднималась
выше 0,1%, требуется не менее 16 кубометров воздуха на одного ребенка в течение часа.
Эта величина, называемая объемом вентиляции, указывает на необходимость по крайней
мере трехкратной смены воздуха, что достигается проветриванием (вентиляция)
помещения.
Для проветривания класса используются форточки или фрамуги; последние
предпочтительнее, так как при открытых фрамугах наружный воздух поступает сначала
вверх, к потолку. Там он согревается и затем опускается вниз, не создавая условий для
переохлаждения людей, которые находятся в помещении. Поэтому фрамуги зачастую
можно оставлять открытыми даже в зимнее время года.
Нормальный режим проветривания возможен, когда отношение площади
форточек (фрамуг) к площади помещения составляет не менее чем 1:50. Это так
называемый коэффициент аэрации. Конечно, учитывается площадь действующих форточек, поэтому заклеивать их не следует, чтобы обеспечить нормальную естественную
вентиляцию.
Если нет возможности постоянно держать фрамуги открытыми, следует
организовывать проветривание после каждого урока. Продолжительность аэрации
определяется наружной температурой. Рекреационные помещения проветриваются во
время уроков.
Наиболее эффективно сквозное проветривание, при котором одновременно
открываются все форточки (даже окна) и двери класса, а при надобности и окна коридора
(до начала занятий и после их окончания). При таком проветривании за несколько минут
можно нормализовать важнейшие показатели микроклимата. Конечно, в помещении в этот
момент не должно быть детей, чтобы не вызвать у них простуды. Длительность сквозного
проветривания определяется погодными условиями согласно таблице З.
Уроки физкультуры проводят в хорошо аэрируемых залах. Для этого следует во
время занятий открывать 1—2 окна с подветренной стороны при температуре наружного
воздуха выше +5С и слабом ветре. При более низкой температуре и сильном ветре
занятия в зале нужно проводить при открытых фрамугах. Сквозное проветривание
осуществляется во время перемен при отсутствии учащихся.
В некоторых школьных помещениях (лаборатории, мастерские, туалеты, гардеробы,
буфеты) должна быть установлена искусственная вентиляция (приточная, вытяжная или
смешанная с естественным или механическим побуждением). В настоящее время
наиболее целесообразным считается устройство центральной вытяжной вентиляции с
широкой аэрацией — притоком атмосферного воздуха. Как правило, устройство
искусственной вентиляции предусматривается при строительстве школьного здания.
Качество предметов оборудования школ в значительной степени влияет не только на
работоспособность и поведение детей на уроках, но и на состояние их здоровья.
Несоблюдение гигиенических и педагогических требований к оборудованию способствует
развитию целого ряда отклонений в растущем организме.
160
Школьная
мебель
и
инструменты
должны
соответствовать
анатомофизиологическим возможностям организма детей с учетом их роста и возраста.
Конструкция мебели и других предметов оборудования предусматривает их прочность,
легкость, устойчивость, доступность для поддержания в чистоте. Водостойкое покрытие
мебели должно выдерживать частое мытье горячей водой с применением моющих и
дезинфицирующих средств в течение всего периода эксплуатации. Важно, чтобы
отделочные материалы не выделяли в воздух помещения вредных химических веществ.
В процессе учебных занятий при всех видах деятельности школьник должен
соблюдать правильную рабочую позу, которую следует вырабатывать с первых дней
пребывания в школе. Положение тела считается правильным, если сохраняются
устойчивое равновесие при минимальных физиологических затратах, нормальная
деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной систем, слухового
и зрительного анализаторов. Ученик должен глубоко сидеть на стуле (скамье), опираясь
пояснично-крестцовой частью о спинку, ровно держать корпус и голову, лишь немного
наклоняться вперед при чтении и. письме (оптимальный угол наклона в грудной части
корпуса составляет 170°).
Между краем парты (стола) и передней поверхностью туловища обязательно
сохраняется свободное пространство в 4—5 см (примерно ширина ладони). Грудь и живот в
этом случае не сдавлены; свободное дыхание обеспечено. Но расстояние между спинкой
сиденья и задним краем крышки стола не должно быть и завышено, иначе ребенок будет лишен
возможности использовать спинку как опору и станет чрезмерно наклоняться вперед.
Ноги ученика согнуты в тазобедренном и коленном суставах под прямым углом, ступни
опираются на пол или подножку, предплечья свободно лежат на крышке парты (стола), создавая дополнительную опору и уменьшая мышечное напряжение.
Необходимо выдерживать расстояние (по горизонтали) между краем крышки стола и
краем сиденья. Только при нависании края стола над поверхностью сиденья на 4-8 см (отрицательная дистанция) обеспечивается правильное положение тела во время письма. При
нулевой и особенно положительной дистанции школьник вынужден тянуться вперед, что
приводит к неправильной рабочей позе.
Несколько наклонное положение туловища, возможность свободно изменять углы
наклона звеньев корпуса и положение конечностей облегчают нагрузку на костномышечный аппарат, центральную нервную и вегетативные системы ученика.
Важное условие поддержания физиологически рациональной позы — соответствие
размеров мебели антропометрическим данным ученика, прежде всего его росту. На основе
специальных исследований для школьников принята ростовая шкала с интервалом в 15 см,
на основе которой разработаны стандарты на ученическую мебель 6 номеров по ГОСТам
11015-93 и 11016-93 («столы ученические» и «стулья ученические») с соответствующей
цветовой маркировкой.
Мебель меньших размеров ставят ближе к классной доске, мебель больших размеров
— дальше. В тех случаях, когда возникает необходимость поместить ближе к доске мебель
больших групп, ее следует ставить только первой в первом или третьем (четвертом) ряду.
Безусловно, следует стремиться к тому, чтобы каждому учащемуся было обеспечено
рабочее место, соответствующее его росту. Однако если возникают затруднения с
подбором мебели, лучше посадить школьника за стол (парту) большего, чем требуется,
номера, а не наоборот. Выявлено, что самые серьезные функциональные расстройства, а
также резкие нарушения позы и жалобы на неудобства мебели наблюдаются у детей при
использовании мебели, которая меньше по размерам по сравнению с той, что нужна
исходя из длины тела.
Для того чтобы правильно рассадить детей в классе, необходимо учитывать не только
антропометрические данные, но и состояние их здоровья. Рабочие места в учебных
помещениях за первыми и вторыми партами (столами) в любом ряду отводятся
161
школьникам с нарушениями слуха. Детям с пониженной остротой зрения предоставляют
места также за первыми столами, но ближе к окну. Школьников, часто болеющих ОРЗ,
ангинами, простудными и ревматическими заболеваниями, сажают дальше от окон.
В целях удобства передвижения по классу ширина проходов между рядами парт
(столов) должна составлять не менее 0,6 м, а расстояние от последних парт до шкафов,
расположенных вдоль задней стенки, — 0,8 м.
Наиболее правильным в физиологическом я гигиеническом отношении является
использование парт, у которых имеется угол наклона горизонтальной и наклонной части
крышки, составляющий около 15 градусов. Наклон крышки обеспечивает нормальное
зрительное восприятие текста (в тетради или книге), когда верхний и нижний края этого
текста находятся от глаз на примерно равном расстоянии и, следовательно, продольная
ось глаза почти перпендикулярна к поверхности текста. Кроме того, при наклоне
крышки создаются гораздо более равномерная нагрузка на предплечья и лучшие условия
для письма.
Сиденья ученических стульев должны быть жесткими, профилированными по
форме ягодиц и бедер, с углублением 10—15 мм в переднем отделе, с закругленными
углами и передним краем. Непрофилированные сиденья должны иметь наклон 3 градуса
в сторону спинки. Спинка стула — жесткая (прямая или вогнутая).
Классная доска в педагогическом процессе имеет существенное значение. Доски
могут быть различной конструкции (раздвижные, створчатые, ленточные) и с разным
покрытием (линолеум, стеклоэмаль, сталь), но обязательно с устойчивой матовой
поверхностью темно-коричневого или темно-зеленого цвета.
Специальными исследованиями установлено, что наиболее высок уровень
зрительной работоспособности учащихся при использовании классной доски темнозеленого цвета, на которой пишут светло-желтым мелом (видимость в этом случае на 11%
выше, чем при работе с черной доской).
Доску располагают на передней стене посередине, смещать ее в сторону недопустимо.
Уровень нижнего края доски (с лотком для мела) должен находиться для младших
школьников на высоте 75—80 см от пола.
4.4. Адаптация ребенка к школе
Систематическое школьное обучение оказывает на организм учащихся глубокое и
многостороннее влияние. Наиболее ярко оно проявляется в младшем школьном возрасте,
особенно в начальный период адаптации к условиям обучения.
Многие дети достаточно быстро адаптируются и к школьному коллективу, и к новому
режиму учебных и физических нагрузок, однако у части детей этот процесс носит
отягощенный и затяжной характер, приводя зачастую к развитию дезадаптивных
состояний, которые проявляются либо неуспеваемостью, либо болезнями.
Как уже говорилось выше, по современным представлениям здоровье оценивается
степенью приспособления организма к условиям окружающей среды, ее физическим,
психическим и социальным воздействиям. Болезнь с этой точки зрения является
результатом истощения и поломки адаптационных механизмов. Функциональные
возможности организма, которые определяют степень реализации соответствующих
биологических и социальных функций, составляют так называемый «адаптационный
потенциал». В учебной деятельности чрезвычайно важно правильно оценивать особенности функционального статуса каждого ученика, объективно регистрировать ход
адаптационных процессов и максимально их облегчать.
Специфика поведения и деятельности школьника, реакции его организма,
выраженность изменений состояния здоровья определяются, таким образом, комплексом
взаимосвязанных факторов. Например, степенью тренированности механизмов
социальной адаптации, структурой психических свойств и возможностей ребенка,
162
которые должны соответствовать требованиям и запросам процесса обучения. В
психологических исследованиях выявлены три уровня социально-психологической
адаптации детей к школе.
Высокий уровень адаптации характерен для первоклассников, которые
положительно относятся к школе, адекватно воспринимают предъявляемые требования,
легко усваивают учебный материал. Такие дети прилежны, внимательны, добросовестны,
способны выполнять поручения самостоятельно, без внешнего контроля. Как правило,
занимают в классе благоприятное с точки зрения статуса положение.
Средний уровень адаптации наблюдается у детей с положительным отношением к
школе, которые понимают учебный материал, если учитель излагает его подробно и
наглядно. Эти ученики внимательны при выполнении поручений, указаний взрослого, но
нуждаются в его контроле; сосредоточены только тогда, когда заняты чем-то интересным
для них. Имеют хорошие отношения с одноклассниками.
Низкий уровень адаптации связан с отрицательным или индифферентным
отношением к школе; у детей доминируют подавленное настроение, пассивность; нередки
случая нарушения дисциплины; учебный материал усваивается фрагментарно. Таким
детям необходимы постоянный контроль и помощь со стороны учителя и родителей.
Близких друзей эти ученики не имеют, плохо знают своих одноклассников.
Процессы социально-психологической адаптации определяются в первую очередь
морфологическими и функциональными особенностями роста и развития детского
организма. Здоровые дети, с соответствующим возрасту физическим и психическим
развитием, высоким уровнем функциональной активности всех систем организма, легко
овладевают различными видами деятельности, устойчивы к влиянию разнообразных
факторов окружающей среды. Школьники, отстающие в развитии, со сниженным уровнем
функциональной активности обладают меньшими адаптивными возможностями.
Признаки стресса, общего адаптационного синдрома (по Г. Селье) разной степени
выраженности отмечаются у всех детей в начальный период обучения. Переход на новую
ступень социализации и связанные с этим изменения условий жизнедеятельности
неизбежно вызывают напряжение регуляторных систем организма — нервной,
эндокринной и иммунной.
Реактивное состояние у детей в этот период проявляется измененным
эмоциональным
фоном
(гиперактивность
или,
напротив,
заторможенность),
регрессивными сдвигами в характере протекания общемозговых процессов и усиленной
продукцией катехоламинов — «гормонов тревоги». В целом это вызывает увеличение
интенсивности обмена веществ, изменение состояния сердечно-сосудистой, дыхательной
и других вегетативных систем. (Повышается, например, температура кожи. Могут
наблюдаться нарушения пищеварения, изменения состава крови.) Зачастую замедляются
темпы нарастания длины и массы тела. Снижение иммунной резистентности (сопротивляемости) организма приводит к частым заболеваниям {в первую очередь простудным,
респираторным). Закономерно изменяются и поведенческие, психологические
характеристики ребенка. Все это отрицательно сказывается на возможности усвоения
учебного материала, осложняет и без того напряженное психофизиологическое состояние
ребенка.
Ухудшают течение адаптационных процессов неблагоприятные факторы анамнеза
как биологического, так и социального характера (осложнения беременности и родов,
частая заболеваемость и наличие хронической патологии в раннем и дошкольном детстве,
сниженные показатели физического развития, характер семьи — многодетная или
неполная, низкий образовательный уровень родителей, плохие материально-бытовые
условия, неблагоприятный психологический климат в семье, неправильное питание и др.)Глубина и длительность стрессовых реакций, связанных с началом школьного
обучения, определяются в первую очередь возрастом детей. Э. Гринене показала, что в
163
зависимости от изменений уровня, темпов, ритма умственной работоспособности и
напряжения систем вегетативного обеспечения у детей 6 лет можно выделить три фазы
адаптации к учебной деятельности. Первая фаза характеризуется низкой
работоспособностью, высоким напряжением систем вегетативного обеспечения и
продолжается около 12 недель учебного года. На второй фазе наблюдается повышение
уровня работоспособности, но на фоне высокого еще напряжения вегетативных функций.
Эта фаза продолжается до конца первого полугодия учебного года. Третья фаза
адаптации, когда работоспособность находится на относительно высоком уровне, а
напряжение систем вегетативного обеспечения несколько уменьшается, наступает со
второго полугодия учебного года. Однако полного приспособления, положительных
реакций на воздействие среды, в которой осуществляются обучение и воспитание, не
наблюдается. Незавершенность развития ведущих органов и систем у 6-летнего ребенка —
причина повышенной чувствительности его организма к действиям неблагоприятных
факторов, что закономерно отражается на состоянии здоровья. Среди шестилетних,
приступивших к учебным занятиям, выявляется в три раза больше часто болеющих детей,
чем среди первоклассников в возрасте на начало учебного года 6,5—7 лет. Очень
распространены среди детей моложе 6,5 года отклонения астенического и невротического
характера (головокружения и головные боли во второй половине дня, повышенная
утомляемость, плаксивость, раздражительность, нарушения сна и др.).
При этом надо четко заявить: возможность систематического обучения детей с 6 лет
доказана научными исследованиями. Однако современная школа не располагает
необходимыми адекватными для нормального развития и обучения шестилетних как
педагогическими, так и санитарно-гигиеническими условиями (спальни, игровые помещения,
учебные нагрузки не более 20 ч в неделю). 80% 6-летних детей» прошедших тестирование, не
готовы к систематическому обучению. Поэтому санитарное законодательство (СП 2.4.2.78299) устанавливает возраст первоклассников в 6,5 года на 1 сентября.
У детей 7 лет, чей уровень биологического развития выше, реакции вегетативных
систем организма на условия школьной жизни являются менее выраженными. Период
острой адаптации, например, занимает у них около 6 недель.
Т. А. Кудрякова выявила специфику воздействия учебного процесса на характер
биоэлектрической активности мозга детей. Она, как и другие авторы, указывает, что наиболее
резко отрицательное влияние учебных нагрузок проявляется на начальном этапе обучения в
школе. Так, у учащихся 1-го класса, начавших обучение с 7-летнего возраста, в сентябре
электроэнцефалограмма покоя характеризуется снижением ведущей частоты альфа-ритма и
повышенным вкладом медленноволновой, подкорковой активности, что и связывается со
стрессогенным фактором — систематическим обучением. Учитывая важную роль
доминирующего ритма покоя в обеспечении взаимодействия организма со средой и в регуляции
вегетативных процессов, можно считать, что его отрицательная динамика, а также снижение
уровня коркового контроля отражают нарушение адаптационных механизмов под влиянием
учебных нагрузок.
Через 6 недель после начала обучения – в середине октября – происходят положительные
сдвиги в ЭЭГ: мода основного ритма электрической активности смещается с 8 на 9 Гц, что
наряду со снижением выраженности медленных волн бета- и дельта-диапазонов соответствует
возрастной норме. Однако к концу первого полугодия частота доминирующего ритма вновь
снижается до 8 Гц. Количество колебаний этой частоты возрастает по сравнению с сентябрем и
октябрем.
К концу учебного года наблюдается положительная динамика в показателях ЭЭГ:
возрастание частоты альфа-ритма, уменьшение эффекта гиперсинхронии, частичное
восстановление коркового компонента реакции активации (не достигает, однако, уровня,
отмеченного в октябре).
164
Таким образом, у первоклассников на протяжении всего учебного года выявляются
признаки напряжения регуляторных систем, которые указывают на недостаточно совершенную
адаптацию организма к условиям обучения.
Во время длительных летних каникул наряду с отдыхом происходит дезадаптация, и с
началом нового учебного года снова появляются признаки эмоционального и физиологического напряжения. Однако во 2-м классе они обычно выражены слабее, а в 3-м классе у
большинства школьников реакция на начало учебного года не наблюдается.
У учащихся 2-го класса (возраст 8—9 лет) так же, как и у первоклассников, к декабрю
отмечается сдвиг моды доминирующего ритма, однако амплитуда альфа-колебаний стабильна. К концу учебного года ведущая частота альфа-диапазона повышается, возрастает
выраженность высокочастотных составляющих ЭЭГ, что служит признаком благоприятного
протекания процессов адаптации.
Биоэлектрическая активность мозга третьеклассников (возраст 9—10 лет) в течение
учебного года характеризуется относительной стабильностью. Мода доминирующего ритма в
зоне максимальной его выраженности, а также реактивность коры, которая обеспечивает
высокий уровень внимания и работоспособности, постоянны. Определенные изменения от
октября к апрелю заключаются в некотором увеличении вклада более высоких частот в пределах
доминирующего ритма (10—12 Гц). Все это свидетельствует о достаточном развитии
адаптационных механизмов и снижении напряженности в деятельности ЦНС у учащихся 3-го
класса на протяжении учебного года.
У школьников 4-го класса (10—11 лет) отмечена положительная динамика показателей
ЭЭГ в процессе обучения, которая заключается в увеличении представленности высокочастотного альфа-ритма и достаточно хорошей выраженности реакции активации.
Итак, в ходе индивидуального развития ребенка заметно совершенствуются
приспособительные механизмы. Это проявляется в изменении параметров деятельности
центральной нервной системы — ведущей системы, обеспечивающей адаптацию к условиям
среды. При этом возраст 7—8 лет весьма чувствительный — воздействие учебных нагрузок
приводит к неблагоприятным сдвигам в функционировании мозга на протяжении учебного
года. Организм первоклассников характеризуется недостаточным развитием процессов
саморегуляции, адаптация к учебной деятельности более отягощенная и продолжительная,
поэтому именно у них чаще всего диагностируются многообразные негативные проявления,
которые исследователи называют по-разному: «школьная дезадаптация», «школьный стресс»,
«школьный невроз», «школьная тревожность» и даже «школьный шок».
На наш взгляд, первые два термина наиболее точно определяют сущность тех
феноменов, которые связаны с влиянием обучения. Педагоги и психологи отмечают в связи
со школьной дезадаптацией в основном отклонения в учебной деятельности, конфликты в
школе, нарушения поведения, однако, как правило, все это сочетается с различными
нервно-психическими расстройствами и психосоматическими нарушениями.
Ранее уже говорилось, что нарушения деятельности любой физиологической
системы, особенно ЦНС, которые происходят в результате действия продолжительных
нагрузок, неадекватных функциональным возможностям организма, приводят к
неблагоприятным сдвигам в состоянии здоровья. Нескорректированные на начальных
этапах проявления, эти сдвиги закрепляются и вызывают нарастающие трудности в
обучении, а нередко переходят в стойкую патологию. Особенно резко это проявляется в
начальный период обучения в силу незрелости основных физиологических систем
организма ребенка. Отсюда резкий скачок в числе детей-хроников в период от дошкольного
возраста к младшему школьному. Не случайно среди школьников 6 лет в сравнении с
детьми, начавшими обучение с 7 лет, вдвое чаще отмечаются какие-либо патологии.
Широко распространены среди шестилетних различные недостатки речи, расстройства
зрения, неправильная осанка.
165
В период начальной адаптации к школе около половины детей или их родители
указывают на появление таких симптомов неблагополучия, как усталость, нарушения сна,
плохой аппетит, ипохондрические жалобы (на головокружение, приступы удушья,
онемение рук, головную боль и боли в животе, груди), тошнота и утренняя «школьная»
рвота, нейродермит, диспепсические явления, расстройства мочеиспускания и др.
Неизбежно снижается успеваемость, изменяется поведение ребенка. К концу года у
некоторых детей, особенно часто предъявляющих жалобы, отмечается появление
неврологических отклонений функционального характера (астенический синдром,
невротические реакции), близорукости, нарушений осанки, т. е. болезней, которые можно
квалифицировать как результат воздействия на организм учебной деятельности.
Невротический страх у младших школьников часто проявляется в виде фобии школы
и сопровождается реакциями пассивного протеста. Важно отметить, что различные формы
тревожности, истерических или невротических реакций могут проявляться не только у
отстающих учеников. Дети, которые хорошо учатся, безупречно ведут себя, к которым
хорошо относятся в школе, также могут демонстрировать выраженные вегетативные
реакции, неврозоподобные и психосоматические нарушения, т. е. также испытывают
последствия несовершенной физиологической адаптации к условиям обучения.
Степень выраженности функциональных сдвигов, связанных с приспособлением к
условиям систематического обучения, в значительной степени индивидуальна и зависит
не только от возраста. Исследователи объясняют различные формы школьной
дезадаптации результатом дидактогений (психогенные расстройства, связанные с
процессом обучения), или дидаскологений (расстройства, вызванные неправильным поведением педагога), или особенностями семейных отношений (отсутствие
психологических механизмов самоуправления вследствие неправильного воспитания),
несформированностью учебных навыков или, наконец, изначальной биологической
предрасположенностью ребенка к отклонениям в поведении (вследствие отягощенной
наследственности, родовых травм, нейроинфекций и др.).
Безусловно, все эти факторы оказывают большее или меньшее влияние на
формирование общей картины психофизиологического неблагополучия. Однако
необходимо специально выделить, кроме того, такие факторы, как состояние здоровья,
индивидуальный тип высшей нервной деятельности и уровень школьной зрелости,
обусловленный в первую очередь функциональной зрелостью мозга детей.
Последний фактор является, видимо, одним из важнейших на начальном этапе
обучения. В физиологических исследованиях установлено, что примерно у 25%
первоклассников адаптацию можно было считать легкой: все сдвиги в деятельности
функциональных систем купировались к 4—6-й неделям обучения; у детей отсутствовали
жалобы на самочувствие; темпы изменения длины и массы тела были равномерными. При
этом уровень биологической зрелости таких детей соответствовал возраст.
Приблизительно у 55% учащихся наблюдалась адаптация средней трудности —
сдвиги изучаемых показателей были более выраженными, чем у детей первой группы, и
имели место более длительное время. Дети этой группы иногда предъявляли какие-либо
жалобы, у некоторых отсутствовало нарастание массы тела.
У остальных 20% детей адаптацию надо считать тяжелой. Это проявлялось в
высоком уровне напряжения систем организма, отрицательном воздействии на
физическое развитие. Симптомы дезадаптации зачастую наблюдались в течение всего
учебного года. Подавляющее большинство детей данной группы демонстрировали
признаки функциональной незрелости коры больших полушарий, сниженную
реактивность к внешним воздействиям. Динамика параметров биоэлектрической
активности их мозга под влиянием учебных нагрузок отличалась от возрастной
направленности развития и носила регрессивный характер. Трудности в обучении,
отмеченные у этих детей в октябре, нарастали к концу учебного года, при этом снижались
166
и показатели здоровья. Следовательно, степень морфофункциональной зрелости мозга
ребенка во многом определяет протекание адаптационных процессов.
Т. А. Кудрякова также отмечает, что воздействие учебных нагрузок на
функциональное состояние центральной нервной системы первоклассников сильнее
сказывается на детях с меньшей степенью зрелости коры больших полушарий и повышенной вследствие этого активностью подкорковых структур мозга. У таких детей уже
в первые месяцы обучения наблюдаются ухудшение психофизиологического состояния,
снижение работоспособности, возникают трудности в овладении навыками письма, чтения,
счета.
Только при достижении «школьной зрелости», а значит, высокого уровня
физического и психического здоровья, систематическое обучение, новый режим жизни,
ломка стереотипов жизнедеятельности и поведения не будут чрезмерно обременительны
для ребенка и не вызовут негативных изменений в организме. У редко болеющих, не
имеющих хронических заболеваний детей, как правило, отсутствуют неблагоприятные
факторы в биологическом и социальном анамнезе.
Считаются условно готовыми к обучению в школе дети, которые имеют
компенсированные хронические заболевания, так как они могут справляться с учебной
программой, хотя и с определенными трудностями. Однако они часто отстают в
биологическом возрасте и психическом развитии, имеют некоторые отклонения в поведении.
У таких школьников иногда отмечаются в анамнезе факторы риска социального и биологического характера.
Не готовые к обучению дети характеризуются чаще всего недостаточным уровнем
биологического и умственного развития, отклонениями в поведении. Они относятся к группе
часто и длительно болеющих. Это могут быть острые заболевания и обострения хронической
патологии. В анамнезе таких детей имеются различные факторы риска.
Об учете в учебном процессе типологических особенностей высшей нервной
деятельности было сказано выше. Очевидно, что адаптация протекает более благоприятно у
школьников с высокой подвижностью и.силой нервной системы, хотя и у них признаки
напряжения могут быть достаточно выражены. Особенного внимания педагогов и родителей
требуют дети, чьи индивидуальные характеристики свидетельствуют о слабости и малой
подвижности нервных процессов.
Социально-психологические факторы, обусловливающие высокий уровень адаптации
ребенка к школе, хорошо известны. Это: адекватная самооценка своего положения, правильные
методы воспитания в семье, отсутствие в ней конфликтных ситуаций, функциональная
готовность к обучению в школе, благоприятный статус в группе сверстников и др. Менее
известны практическим работникам физиолого-гигиенические факторы организации процесса
обучения, хотя роль условий учебно-воспитательного процесса в здоровье и развитии ребенка
невозможно переоценить. Установлено, например, что у детей, обучавшихся в первом классе в
условиях детского сада, в значительно меньшей степени проявляются отклонения в
соматическом и нервно-психическом статусе. Причем благоприятное влияние этих условий
сказывается и в дальнейшем — адаптационные возможности второклассников, обучавшихся в
1-м классе в условиях детского сада, выше, чем у детей, обучавшихся в школе.
Организация здоровьесберегающей среды в образовательном процессе помогает
облегчить приспособление к систематическому обучению, смягчить стрессовое воздействие
условий школьной жизни.
4.5. Оптимизация функционального состояния детей в учебном процессе
Среди всех стрессовых факторов школьной жизни особо следует выделить
ограничение двигательной активности ребенка, которая снижается с приходом в школу
примерно в 2 раза. Наше тело в процессе эволюции формировалось как аппарат для
движения, призванный обеспечивать определенную мышечную работу, поэтому
167
недостаточный ее объем непременно отрицательно сказывается на деятельности всех
органов и систем организма.
Двигательная активность — один из основных факторов, вызывающих и
определяющих рост и развитие человека, обеспечивающих адаптацию к условиям
внешней среды. Убедительно показана связь между двигательной активностью (особенно
тонко-координированными движениями пальцев рук) и развитием речи, а следовательно,
и общим психическим развитием (М. М. Кольцова). Поисковая, познавательная активность, которая определяет все гностические процессы, также тесно связана с уровнем
двигательной активности (В. В. Аршавский).
Еще Песталоцци призывал проводить урок в режиме постоянного удовлетворения
потребностей в движении. Однако, к сожалению, еще и сегодня учитель, планируя ход
урока, как правило, учитывает только умственные нагрузки — объем письменной работы,
число примеров, задач и др., а двигательный компонент часто остается вне его поля зрения.
Таким образом, естественная биологическая потребность в движении (кинезофилия)
ребенка бывает не удовлетворена, что не только способствует утомлению, но и приводит к
задержке развитая, нарушениям здоровья.
Статическая работа гораздо утомительнее для организма, чем динамическая.
Например, поза сидя требует напряжения примерно 250 мышц из 600, имеющихся у
человека. Для удержания этой позы необходима преимущественная работа мышцразгибателей: затылочных, спинных, мышц тазового пояса, которые у ребенка младшего
школьного возраста еще недостаточно развиты. Время, в течение которого учащийся
способен удерживать статическую позу с напряжением мышц - разгибателей, тем короче,
чем меньше его возраст.
Таким образом, относительная слабость названных мышц диктует малую
длительность непрерывных занятий в позе сидя. Первые признаки утомления, когда мышцы
переходят из состояния напряжения в состояние расслабления, появляются у детей 6 лет на
5—6-й мин., в 7 лет — на 7—9-й мин., в 8 лет — на 9—10-й мин.. Это проявляется в
изменении посадки, двигательном беспокойстве. Нарушается рабочая поза ученика, особенно в
тех случаях, если мебель неправильной конструкции или не соответствует своими размерами
длине и пропорциям его тела (см. 86). Установлено, что аномальная поза за столом со
склоненной и фиксированной к крышке стола грудной клеткой может на двадцатой минуте
вызывать признаки стенокардии, а длительное пребывание в такой позе способствует
деформации грудной клетки, недоразвитию мышц диафрагмы, а все это, вместе взятое, создает
условия для патологического развития сердца и нарушений в функциональном состоянии
сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Неизбежно страдают зрение и осанка2.
Подобное положение тела отражает глубокую внутреннюю напряженность: психическую,
моторную, вегетативную, которая разрушающе действует на организм. На призывы учителя
«сесть правильно» ребенок выпрямляется, но через 1—2 мин. неизбежно вновь ищет
добавочные точки опоры, принимая вынужденные неестественные позы. Отмечено, что у
школьников со стойкой аномальной позой в два раза чаще встречаются близорукость и
нарушения осанки. У 44% таких детей отмечается сочетание нарушения осанки с
ухудшением зрения (у_ школьников без выраженной аномальной позы такое сочетание
встречается лишь в 4% случаев). Нарушается деятельность центральной нервной и
вегетативной систем — в два раза чаще диагностируется вегетососудистая дистония, снижена
работоспособность. .
Задача педагога — не только научить школьника принимать такие рабочие позы за
партой и столом, которые соответствуют и анатомо-физиологическим особенностям его
организма и гигиеническим нормам, но и правильно организовать деятельность ребенка на
уроке, чередуя статические и динамические усилия. Поскольку младший школьник из-за
возрастных особенностей не способен без специальных усилий в течение всего урока
168
сохранять правильную позу в положении сидя, необходимо специально планировать меры
профилактики утомления и снятия напряжения.
Надо иметь в виду, что вообще сегодня жизнь ученика - занятия в школе,
приготовление уроков, чтение, просмотр телепередач, настольные (в том числе
компьютерные) игры — предрасполагает его к малоподвижному образу жизни
(гипокинезии). Подсчитано, что более 18 ч в сутки (включая сон) ребенок находится в
полной или относительной неподвижности и львиную долю этого времени — в
положении сидя. Еще раз подчеркнем, что позностатические усилия являются
чрезвычайно утомительными для детей, так как при этом ограничивается циркуляция
крови, угнетается подвижность нервных процессов, ухудшается состояние вегетативных
систем. В целом гипокинезия неизбежно приводит к снижению функциональных
возможностей организма, его сопротивляемости (отсюда увеличение числа заболеваний
как инфекционной, так и неинфекционной природы), ухудшению работоспособности.
Тяжесть учебного труда (его физиологическая стоимость) в условиях гипокинезии резко
возрастает для школьников.
Посмотрим на эту проблему с другой стороны. Школьный стресс, как и другие виды
стресса (общего адаптационного синдрома), обеспечивается так называемыми
катехоламинами (адреналином и норадреналином мозгового слоя надпочечников), а также
стероидными гормонами коркового слоя надпочечников. Повышенная продукция этих
гормонов при действии стрессорных факторов (любые неблагоприятные условия среды
или сильные эмоциональные раздражители) вызывает повышение сопротивляемости
организма, увеличивает уровень активности вегетативных систем (кроне пищеварительной), приводит к интенсивной трате энергетических запасов вплоть до клеточного
уровня. Это — важное, полезное и необходимое свойство организма, обеспечивающее
приспособление к разнообразным условиям внешней среды и, следовательно,
жизнеспособность. Однако при длительном действии вызвавшего стресс фактора наступают
истощёние жизненных сил организма, резкое снижение сопротивляемости, поломка ряда
систем, что и приводит к болезням.
Природа предусмотрела oдин главный путь снятия стрессовых проявлений – движение.
Неблагоприятные условия среды, эмоциональные реакции, связанные с острыми жизненными
ситуациями,
всегда
требовали
действия.
Интенсивные
мышечные нагрузки позволяют утилизировать, как бы «пережигать» гормоны стресса,
очищая наше тело. В противном случае гормоны стресса длительное время действуют на
организм,
ослабляя
его,
приводя
в
конечном
итоге
к
болезням.
Кроме того, движение стимулирует выработку в центральной нервной системе особых
веществ - эндорфинов (их иногда называют «гормоны радости»), которые, повышая
эмоциональный и жизненный; тонусы, увеличивают сопротивляемость организма,
расширяют
пределы
его
адаптивности.
Таким образом, можно сказать, что движение не только главный способ
борьбы со стрессом и его профилактики, поскольку оно повышает устойчивость
организма к действию стрессогенных факторов.
Таким образом, интенсивное умственное, эмоциональное., физическое напряжение
во время учебы при почти полном исключении мышечной деятельности вызывает резко
негативные энергетические и вегетативные изменения в организме. смягчить их можно (и
нужно) путем организации активного двигательного режима в течение учебного процесса и
стимуляции детей к занятиям физкультурой и спортом во внеурочное время.
Ежедневный объем двигательной активности учащихся должен составлять не менее 2
ч. Реализации этого объема способствует комплекс мероприятий на день в каждой школе:
гимнастика перед началом учебных занятий, физкультминутки на уроках, подвижные игры на
переменах, уроки физкультуры, спортивный час в группах продленного дня, внеклассные
спортивные мероприятия, самостоятельные занятия физкультурой.
169
С этой целью в школьный комплект учебных планов для младших школьников
необходимо включать дисциплины двигательно-активного характера (ритмика, хореография,
современные и бальные танцы, традиционные и национальные спортивные игры и др.).
Физкультпаузы и физкультминутки, организуемые на любом уроке, с выраженным
статическим компонентом через каждые 8—10 мин. в начальной школе должны быть
естественным элементом учебного процесса. При этом учитель должен четко представлять
себе, на что направлены те или иные упражнения, чередуя и комбинируя их. Например,
приседания с подъемом рук вверх стимулируют мозговое кровообращение, потряхивание
кистями рук препятствует утомлению мелких мышц кисти, различные наклоны и
повороты снимают излишнее напряжение мышц туловища, а сочетание круговых
движений головой, глазами и туловищем активизируют чувство общей координации в
пространстве, физические упражнения способствуют развитию речи, устойчивости
умственной работоспособности, повышению психической активности.
Выяснено, что особенно благоприятно влияют на центральную нервную систему
упражнения аэробной направленности. Например, бег в течение 10—15 мин. снимает
многие симптомы дезадаптации. Поэтому на уроках физической культуры, когда это
возможно, следует применять данное мощное средство оптимизации функций организма.
Полезное действие на функции организма оказывает изменение рабочей позы. В. П.
Щербинина предлагает проводить учебные занятия в режиме «динамической смены
позы, когда на уроке дети организованно переводятся из положения сидя в положение
стоя. В зависимости от характера урока это может происходить до трех раз при
продолжительности каждого «стояния» от 3 до 7 мин. (Но главное, как считает автор
методики, это не продолжительность положения стоя, а сам факт смены поз,
«динамизация».) Целесообразно использовать это положение, когда дети слушают
объяснение педагога или отвечающего ученика. Можно применять настольную конторку
с наклонной поверхностью. Достаточно иметь по одной конторке на столе. В процессе
урока один из учеников становится за нее, второй сидит. Периодически по команде
учителя дети меняются местами. Периодичность смены — 1—2 раза за урок. У
школьников, которые занимаются в данном режиме, наблюдается принципиально иной
уровень напряженности при выполнении учебных действий. Для этих детей характерны
раскрепощенность, свобода суждений.
Они
более
спокойны,
уверенны,
уравновешенны. В 2—4 раза сокращается число пропусков по болезни, улучшается
успеваемость.
На возраст 8—9 лет приходится максимум игровой двигательной активности
ребенка, при этом дети предпочитают игры, развивающие ловкость и скоростно-силовые
качества. На перемене школьники стремятся повышенной активностью компенсировать
вынужденную неподвижность на уроке. Специально подготовленные физорги, дежурные
учителя должны организовывать во время перемен подвижные игры на открытом воздухе
или в рекреационных помещениях. Успех подобных мероприятий во многом зависит от
подготовки места для занятий и наличия спортивного инвентаря (мячи, скакалки,
обручи, эстафетные палочки я др.).
В группах продленного дня необходимо проводить спортивные часы, основу
которых составляют подвижные игры и спортивные развлечения. Должны учитываться
следующие рекомендации: постепенное повышение физической нагрузки и снижение ее
к концу занятий. Необходимо, конечно, принимать во внимание возраст, физическую
подготовленность и состояние здоровья детей. Удовлетворение двигательных
потребностей как на уроках физической культуры, так и во внеучебное время
способствует развитию основных двигательных качеств.
Младший школьный возраст сенситивен для формирования способности к
длительной целенаправленной деятельности, как физической, так и умственной. Дети в
возрасте 7—10 лет уже в состоянии устойчиво поддерживать функциональную
170
активность довольно продолжительное время, однако при условия рационального
чередования разных видов деятельности и отдыха. Для младших школьников 45-минутная
продолжительность урока является предельной. М. В. Антропова, Г. Н. Сердюковская и
другие гигиенисты считают, что в первом классе длительность урока не должна
превышать 35 мин. Для учащихся вторых классов предлагается проводить комбинированный урок, когда последние 10 мин. Используются учителем для чтения
художественной литературы, настольных игр, разучивания комплекса физкультурных
упражнений и др.
Несмотря на довольно высокий уровень формирования таких двигательных качеств,
как быстрота, ловкость, пока для детей еще затруднительно выполнение тонкокоординированных действий. Так, письмо, особенно безотрывное, шариковой ручкой,
весьма утомительно для младшего школьника. Это обусловлено морфофункциональными
особенностями детей. Формирование кисти руки продолжается еще длительное время
после начала систематического обучения. Поэтому не случайно более 90% трудностей,
испытываемых детьми в начале обучения, связано именно с письмом.
Объективная регистрация процесса письма (актография) и запись биоэлектрической
активности мышц руки и мышц, удерживающих правильную позу, выявили предельно
допустимую непрерывную и общую продолжительность письма на уроке. Без ущерба для
правильного развития кисти руки и эффективного формирования навыка письма его общая
продолжительность на уроке в 1—2-х классах, как указывают А. Г. Хрипкова с
соавторами, не должна превышать 7 мин., а длительность непрерывного письма — 3 мин.
Н. Н. Куинджи считает, что длительность непрерывного письма у первоклассников
должна составлять в начале урока 3 мин., в середине урока — 2 мин., а в конце его —
около минуты. В 3—4-х классах время непрерывной продолжительности письма можно постепенно увеличить до 20 мин.
Учителя должны четко усвоить: чтобы не нанести вреда учащимся, гигиенические
регламентации следует соблюдать строго. Еще раз подчеркнем, что обучение письму
связано в первую очередь с развитием мелких мышц кисти руки, поэтому на уроке и дома
следует широко применять средства тренировки мелкой моторики: рисование,
раскрашивание (особенно по контуру), лепку, конструирование, массаж и гимнастику для
пальцев.
Как установлено, акт письма связан с импульсно организованным непроизвольным
эндогенным (внутренним) ритмом. Овладение письмом связано с наложением на
непроизвольные микродвигательные ритмы глаза и руки произвольных движений.
Шариковая ручка требует постоянного мышечного и волевого, психоэмоционального
напряжения. Ребенок не умеет организовывать продолжительное мышечное напряжение,
мелкие мышцы кисти еще плохо координированны, поэтому использование чувствительной
к усилиям перьевой ручки более естественно. Однако в наше время возвращение в школе к
перьевым ручкам вряд ли реально. Может быть, стоит рекомендовать письмо перьевой
ручкой в детских садах и дома в качестве начального этапа,— введения в технику письма,
когда формируется зрительно-моторный динамический стереотип — основа всей:
последующейt графической деятельности. Важно постепенно переходить от «мягких»,
чувствительных к нажиму перьев к менее чувствительным, а затем к шариковой ручке,
сохраняя двигательный ритм.
Трудовые процессы, которые ребенок совершает рукой, требуют от него значительного
напряжения. Уровень энергетического обмена при атом повышается на 20—50%. При
письме чрезвычайно важно не только умение напрягать мышцы, но и расслаблять их.
Последнее трудно дается детям, поэтому процесс письма так для них утомителен. На уроке и
дома целесообразно прерывать письменную работу гимнастикой для пальцев — сжиманием
и разжиманием, а также прибегать к потряхиванию кисти. Такие упражнения, если их
повторять по 2—3 раза, повышают работоспособность детей, способствуют развитию мелких
171
мышц кисти и совершенствованию координации точных движений небольшой
амплитуды. Наилучший эффект дает сочетание гимнастики для пальцев с дыхательными
упражнениями, сгибаниями и разгибаниями позвоночника в шейном и грудном отделах.
Особое значение имеет контроль за состоянием зрительной функции ребёнка. Как
установлено (В. Ф. Базарный), напряжение зрительного анализатора отражает напряженное
функциональное состояние всего организма. Наш зрительный анализатор — орган
дистантного восприятия, и наиболее адекватно режиму его деятельности дальнее зрение. В
то же время занятия в школе проводятся в условиях закрытых помещений и ограниченных
пространств, в условиях ближнего зрения, когда глаза ребенка постоянно напряжены
для рассматривания книги, тетради, не столь далекой доски. И такой режим характерен
как для дошкольного, так и для школьного периодов обучения и воспитания.
Необходимо там, где это возможно, переводить процесс обучения из режима ближнего
зрения в режим дальнего, так как последний физиологически наиболее важен для
развития функции зрения. Идеальным представляется вынесение занятий из закрытых
помещений с ограниченными пространствами в условия открытой местности и широкого
пространственного обзора, где возможно наблюдение объектов и явлений естественной
природной среды.
Наиболее трудоемкий для детей — процесс овладения техникой чтения, основу
которого составляет формирование автоматизма зрительного восприятия рядов
абстрактных символов. Но чтение — это не только один из основных способов восприятия
учебного материала школьниками, но и активная работа органа зрения и мозга. В. Ф.
Базарный и В. П. Щербинина предлагают с целью сохранения достаточного пространственного обзора занятия проводить в режиме дальнего зрения, или, как его называют
авторы, в «режиме зрительных горизонтов». Для этого буквы (слоги, слова) выносят на
предельную для зрительного восприятия дистанцию. В остальном содержание методики
обучения грамоте остается неизменным. При этом оптимизируются процессы передачи
зрительной информации и зрительного восприятия, на которых основана практически вся
учебно-познавательная деятельность школьника.
Полезно для организации поисковой активности включать буквы (слоги, слова) в
сюжет каких-либо картин, демонстрируемых детям. Важно при обучении чтению
включать деятельность как можно большего числа анализаторов, т. е. дети должны
обводить буквы пальцем, ощупывать их (для чего лучше вырезать их из шероховатой,
может быть, наждачной бумаги), конструировать показанную букву из палочек, проговаривая при этом вслух (осознание через действие).
Через 2—3 мес. начинается выработка слого- и словообразования. Полезно
использовать для этого шаговый ритм — дети ходят по кругу, взявшись за руки, и
овладевают навыками слогообразования.
На следующем этапе используются приемы овладения навыками целостного
восприятия слов как основы быстрочтения в условиях максимально возможного удаления от
детей изображений разучиваемых слов. Можно использовать разрезную азбуку.
Важно правильно выбирать зрительную рабочую дистанцию для каждого ученика
индивидуально. Ребенок отходит от доски, пока контуры букв не начнут терять четкость, —
это и есть его рабочее место.
Основа занятий — игра, творчество и диалог учителя и детей. Учитель должен
двигаться, то приближаясь к детям, то удаляясь на предельную дистанцию. Это
способствует более эффективному восприятию, запоминанию и формированию устойчивого
чувства зрительной локализации в пространстве. Кроме того, учитель становится центральной
фигурой не только обучения, но и направленного формирования зрительной и высших
психических функций. Идеально, если в теплое время года все занятия по обучению грамоте,
чтению проводят вне помещения.
172
В процессе таких занятий острота зрения постоянно увеличивается, что соответствует
онтогенетической тенденции. Увеличивается, следовательно, и предельная зрительная
рабочая дистанция. (Если расстояние увеличить нельзя, можно использовать более мелкие
буквы.) С переходом на букварь дистанция зрительного восприятия постепенно (в течение 1—2
мес.) сокращается до 1 м.
На заключительном этапе необходимо закрепить гармоничный зрительно-моторный
стереотип при правильной посадке ученика, когда чтение осуществляется в обычном режиме, т.е. режиме ближнего зрения. Вначале книги крепят в специальной подставке у
дальнего края стола на расстоянии около 1 м и лишь постепенно зрительную дистанцию
сокращают до 40—50 см.
Зрительное восприятие при чтении требует быстроты различения знаков, напряжения
внимания, памяти. Читая, школьник производит движения глазами вдоль строки и от
строки к строке, при этом большую нагрузку испытывают глазодвигательные мышцы.
Текст воспринимается в момент остановок глаз, число которых тем больше, чем меньше возраст читателя. Так. если старшие школьники останавливаются на строке 4-6 раз, то
младшие — 10—15 раз. Учащенное число остановок требует большой работы
глазодвигательных мышц. Особенно утомительны обратные движения глаз,
обусловленные потерями читаемого текста и необходимостью в связи с этим
возвращения к уже прочитанному. У младших школьников со слабо сформированным
навыком чтения число обратных движений глаз в 10 раз больше, чем у
старшеклассников.
В связи с трудностью для детей процесса чтения необходимо строго регламентировать
зрительную нагрузку в течение урока. По данным гигиенистов, непрерывная
целесообразная продолжительность чтения составляет для учащихся 1-го класса 7—10
мин., для школьников 2-го класса — 15 мин. и для детей 3-го класса — 20—25 мин. Для
ослабленных и близоруких детей при любых видах учебной деятельности непрерывная
зрительная нагрузка на близком расстоянии не должна превышать 10 мин.
Следует использовать при организации физкультпауз различные упражнения для
зрительного анализатора. Полезно несколько раз с силой зажмуриться, повращать глазами
по часовой стрелке и против нее, перевести взор на дальние объекты за окном. Можно
применять специальные зрительные тренажеры. Например, размещать в различных
местах классной комнаты какие-либо яркие объекты (игрушки, красочные картинки).
Дети, стоя, под счет учителя быстро фиксируют взор поочередно на зрительных метках,
сочетая движения головы, глаз, туловища в течение 1,5—2 мин.
Следует организовывать 2—3 раза во время учебного дня специальный
офтальмотренаж, т. е. упражнения для глаз, которые заключаются в многократном (15—
20 раз в течение 3 мин.) переводе взора с мелкого (3—5 мм) предмета, расположенного на
расстоянии около 20 см от глаз (это может быть и собственный палец), на другой предмет
(на классную доску — для детей, сидящих за последними партами, или дальний угол классной комнаты — для детей, сидящих за первыми партами), который находится, как и
первый, на линии взора, но на расстоянии 7—10мот глаз.
Использование технических средств в учебном процессе способствует повышению
работоспособности и успеваемости школьников за счет исключения монотонности
обычного урока и придания занятиям эмоциональности. Однако их применение
строго регламентируют. Так, в 1—2-х,классах длительность просмотра диафильмов,
диапозитивов составляет 7—15 мин., кинофильмов — 15—20 мин., а теле(видео)-передач
— 15 мин. В 3—4-х классах продолжительность всех видов просмотра не должна
превышать 20 мин. Количество уроков с применением ТОО не должно превышать в
течение недели 3—4.
В условиях современной жизни с ее прогрессивно нарастающим темпом,
громадными нервно-психическими нагрузками полезно с детских лет овладевать
173
методами саморегуляции и снятия напряжения, которые имеют немаловажное
значение в профилактике эмоциональных и психических расстройств, связанных с
утомлением. Простейшие навыки аутотренинга, в основе которых лежат эффекты
самогипноза, помогают учащимся быстро нормализовывать свое состояние,
восстанавливать уровень работоспособности. При этом важно, чтобы ребенок научился
расслаблять мышцы, добиваясь внешнего выражения положительных эмоций, состояния общего покоя, уравновешенности, удовлетворенности, на фоне которого и
производится самовнушение. Аутогенная тренировка — активный метод
психопрофилактики, который повышает возможности саморегуляции функций
организма, уменьшает эмоциональное напряжение.
Учитель должен уметь диагностировать состояние детей и при необходимости
быстро и умело корректировать его. Например, чрезмерный уровень возбуждения после
урока физической культуры или бурно проведенной перемены можно эффективно снизить,
попросив детей принять стойку на одной ноге. Перевозбужденному ребенку сделать это
чрезвычайно трудно. Как только состояние устойчивости будет достигнуто, учащийся
приобретет готовность к продуктивной деятельности.
А. А. Руденко предлагает метод «оздоровительной паузы», помогающий
оптимизировать состояние школьников. Организовывать эту паузу целесообразно во
второй половине учебного дня, когда постепенно возрастает напряжение
функциональных систем и становятся заметными признаки утомления. Они
проявляются в выражении лица (напряженное, со складкой между бровями, с
опущенными уголками губ, глаз, с усталым взглядом и запавшими щеками), в нарушении осанки (вследствие снижения мышечного тонуса либо перенапряжений в
отдельных частях тела). Дети при этом с трудом сохраняют равновесие на одной ноге
или с закрытыми глазами.
Коррекционные мероприятия проводят в игровой форме, что повышает
эмоциональный тонус, способствуя большей их эффективности. Прежде всего необходимо
побудить детей улыбнуться, расслабиться, снять напряжение лица, а также выправить
осанку, распрямиться, расправить плечи, вызвав ощущение торжественности,
благородства («поза принца»). Коррекция позы и выражения лица по механизму
обратной связи стимулирует оптимизацию состояния различных систем организма.
Важное значение для саморегуляции имеют динамические и статические
физические упражнения:
— ходьба на носках, при которой массируются подушечки пальцев ног;
— стойка на одной ноге до состояния устойчивого равновесия;
— в положении сидя и стоя — максимальное последовательное напряжение
ступней, голеней, бедер, ягодиц, живота с последующим медленным расслаблением;
— в положении сидя — подбирание подушечек пальцев ног.
Для глубокой релаксации полезны такие дыхательные упражнения: в течение 1—2
мин. считать выдохи, стараясь вызвать легкое дыхание. Завершить паузу следует в покое,
с закрытыми глазами, вызывая образные представления: лес, море, прикосновение к
любимому человеку (родители, дедушка или бабушка, сестра или брат).
Показатели оптимизации состояния — улучшение самочувствия, ощущение
бодрости, легкости в дыхании и теле.
При этом еще раз нужно подчеркнуть необходимость создания благоприятной
эмоциональной атмосферы, чтобы ребенок чувствовал себя в школе комфортно и
свободно. В этом отношении очень важно для педагога психологически (а не только
педагогически) грамотно оценивать успехи учащегося. Ф. Ф. Эрисман около 100 лет
назад писал: «...Едва ли могут быть полезны в каком бы то ни было отношении те
страшные мытарства, которые испытывают дети во время экзаменов, или тот
искусственный культ самолюбия, который поддерживается среди учащихся
174
существующей во многих местах балльной системой». Можно только приветствовать то,
что в первом классе отменена сейчас оценка любых домашних заданий. Эффект оценивания
и сравнивания должен быть снят, так как это очень сильный стрессогенный фактор для
ребенка. В более старших классах, где оценка успешности учебной работы производится,
всегда нужно помнить, что она должна носить характер поощрения, а не наказания.
Другой важный фактор, который приводит к формированию эмоционального стресса у
детей, — чрезмерно строгие требования родителей к успехам ребенка в школе. Педагогам
следует вести систематическую работу с такими родителями, разъясняя, что жесткость
требований, неадекватная возможностям ребенка, — существенная причина ухудшения
состояния здоровья ребенка.
Доброжелательность, снисходительность и терпение в отношении к ребенку — лучшие
средства против стресса и плохой успеваемости.
4.6. Питание
Для растущего и развивающегося организма ребенка особое значение имеет
рациональное, сбалансированное питание. Оно не только обеспечивает существование и
развитие всех клеток, тканей, органов, удовлетворяет все энергетические запросы, но и
повышает сопротивляемость организма, его жизненный тонус и работоспособность,
благоприятствует адаптации к условиям среды. Поэтому наряду с рациональным режимом
дня и оптимальным двигательным режимом правильное питание относится к важнейшим
факторам, определяющие здоровье человека.
Основу жизнедеятельности составляет непрерывный обмен веществ с окружающей
средой — метаболизм, который включает два неразрывно связанных противоположных
процесса: анаболизм — синтез сложных органических веществ, специфичных для данного
организма, из простых компонентов, поступающих в клетки; и катаболизм — распад этих
веществ, дающий энергию для анаболизма. Понятно, что поддержание метаболизма требует
поступления в организм продуктов питания, которые в пищеварительном тракте
расщепляются до простых компонентов (мономеров), усваиваются и включаются в обмен
веществ. Конечные продукты метаболизма — диоксид углерода, вода, аммиак, мочевина и
др. — выводятся из организма.
В растущем организме обмен веществ протекает особенно интенсивно, причем
процесс анаболизма несколько преобладает (очевидно, что преобладание синтеза над
распадом и обусловливает рост и развитие), поэтому энергетические затраты детей очень
велики. Кроме того, у ребенка относительно большее соотношение поверхности тела с его
массой. Вследствие этого на единицу поверхности дети теряют больше тепла, чем
взрослые. Наконец, дети более подвижны, что также oпределяет больший расход энергии.
Сказанное обусловливает повышенную потребность школьников в питательных веществах
на единицу массы по сравнению со взрослыми.
Основу пищи составляют так называемые калорические вещества — белки, жиры и
углеводы. Непрерывное биологическое окисление данных органических веществ и служит
источником механической и тепловой энергии. Сбалансированное питание подразумевает
прежде всего соблюдение определенного энергетического баланса, т. е. соответствия
энергетической ценности пищи энергетическим затратам организма, которые
определяются возрастом, полом, двигательной активностью и другими факторами. Очень
важно, чтобы питание детей по количеству и качеству соответствовало их потребностям,
поскольку развивающийся организм очень чувствителен не только к дефициту пищевых
веществ, но и к их избытку.
Энергетическую ценность пищи, а также расход энергии согласно Международной
системе единиц (СИ) измеряют в джоулях (Дж). Однако достаточно часто используют
старые внесистемные единицы — калорию (кал) и килокалорию (ккал), равную 1000
кал, или 4,187 Дж.
175
Считается, что энергетическая ценность пищи младших школьников,
удовлетворяющая суточный расход энергии, должна составлять в среднем 9623 Дж (2300
ккал). Половые различия калорийности пищи рассчитывают только с 11 лет, когда
начинаются процессы полового созревания. В этом возрасте потребности мальчиков
составляют 11 297 Дж (2700 ккал), а потребности девочек — 10 251 Дж (2450 ккал).
Однако при определении калорийности питания необходимо учитывать не только
возраст и пол (у старших детей). Расход энергии зависит и от индивидуальных
особенностей учащихся, характера деятельности, времени года, климата. Так, если масса
тела ребенка ниже нормы, питание должно быть более калорийным, чтобы масса тела
возрастала. И наоборот: если в результате чрезмерного питания масса тела повышена по
сравнению с нормой, следует на некоторое время ограничить калорийность пищевого
рациона, пока масса не нормализуется. Для детей ослабленных, после болезни, с
туберкулезной интоксикацией следует устанавливать более высокую калорийность питания.
В условиях холодного северного климата, когда организм нуждается в повышенном
расходе энергии для поддержания тепла даже в летнее время, калорийность питания детей
должна быть выше по сравнению с рационом детей, проживающих в южных районах
страны. Соответственно в зимнее время года повышается потребность организма в
высококалорийной пище во всех климатических зонах.
Интенсивный двигательный режим значительно увеличивает энергозатраты
организма, поэтому суточная калорийность питания юных спортсменов может
доходить до 4000 ккал на человека. Поэтому необходимо, чтобы в рационе питания детей
животные белки составляли не менее 60—65% от общей суточной потребности в белках.
Если в белках отсутствуют какие-либо незаменимые аминокислоты, это неполноценные
белки, в основном растительного происхождения. Наиболее высока биологическая ценность
белков мяса, рыбы, молока, яиц.
Растительные продукты, хотя и содержат неполноценные белки, необходимы
детскому организму, поэтому их нельзя исключать из пищевого рациона школьников.
Только смешанное питание, содержащее продукты как животного, так и растительного
происхождения, обеспечивает организм полным набором аминокислот. При этом
усвояемость белка зависит от содержания других пищевых составляющих. Полностью
усваиваются белки при вышеприведенном соотношении их с жирами и углеводами.
Суточная потребность в белке на 1 кг массы составляет для младших школьников
2,5—3 г, следовательно, всего дети должны потреблять около 79 г белков, в том числе 47 г
животных белков. При увеличении физических нагрузок, например, у юных спортсменов,
физиологическая потребность в белках увеличивается.
Жиры — важная составная часть клеточных структур: цитоплазмы, клеточной
мембраны и ядра. Они принимают участие в важнейших процессах жизнедеятельности,
регулируют рост и развитие, обеспечивают нормальное состояние иммунитета, с ними
поступают в организм витамины A, D, Е, К. Определенная часть жира откладывается в
организме (в подкожной клетчатке, печени, сальнике и других депо) как запасной
питательный материал. Жировые отложения выполняют также защитную,
теплоизолирующую роль, а кроме того, фиксируют некоторые внутренние органы.
Наконец, жиры — богатый источник энергии: расщепление 1 г жира дает 38,94 кДж (9,3
ккал), т. е. в 2 с лишним раза больше энергии, чем при окислении равного количества
белков или углеводов.
Высокая калорийность жира, присутствующего в пище, позволяет снизить ее общий
объем, давая в то же время ощущение сытости. Наличие жира ограничивает распад белка в
организме и предохраняет от разрушения важные органы и ткани.
В пищеварительном тракте жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот и,
всасываясь кишечником, попадают главным образом в лимфу, которая и разносит их по
организму. Различают предельные жирные кислоты (в основном животного происхождения)
176
и непредельные (входят в состав растительных масел). Некоторые непредельные жирные
кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая), благоприятно влияющие на рост,
нормализующие функции кожи, снижающие количество холестерина в крови, в организме
синтезироваться не могут и, следовательно должны поступать в готовом виде. Отсюда
непременное требование, чтобы в пищевом рационе детей не менее 30% от общего
количества жира составляли растительные масла {подсолнечное, конопляное, оливковое и
др.). Высокую питательную ценность имеет маргарин, в котором содержится значительное
количество растительных жиров.
Важны для ребенка молочные жиры, входящие в состав молока и молочнокислых
продуктов (сливки, сметана, нетопленое сливочное масло), а также жиры яичного желтка.
В то же время следует ограничивать потребление твердых жиров — говяжьего и особенно
бараньего сала.
Растительные масла, как и сливочное масло, усваиваются организмом на 97—98%.
Избыточное содержание в организме жира откладывается в жировых депо. Увеличение
жировых запасов может происходить не только за счет жиров пищи, но и при обильном
углеводном питании. Ожирение приводит к глубоким нарушениям обмена веществ,
снижает функциональные возможности сердечно-сосудистой системы, ухудшает
работоспособность и сопротивляемость организма.
Однако значительный недостаток жира также отрицательно влияет на процессы
жизнедеятельности, роста и развития детей. Поэтому необходимо достаточно строго
соблюдать нормы потребления жиров, такие же, как и для белка, — 79 г (не менее 16 г в
сутки составляет потребность в растительных маслах).
Углеводы являются основным источником энергии в организме. Хотя 1 г углеводов
дает столько же энергии, что и белок, — 4,1 ккал (значительно меньше, чем равное
количество жира), но углеводы обладают способностью очень быстро распадаться, причем
как в присутствии кислорода, так и в бескислородных условиях. Распад белков и жиров
при этом приводит к образованию большого количества продуктов метаболизма, которые
«засоряют» организм, в то время как продукты обмена углеводов — углекислый газ и вода
— легко утилизируются. При достаточном поступлении углеводов с пищей организм
покрывает энергетические потребности в основном за их счет. Кроме того, углеводы
являются пластическим материалом клетки (цитоплазмы, клеточной оболочки,
нуклеиновых кислот), участвуют в водном обмене, способствуют эффективному
использованию жиров и белка, Рост и формирование новых клеток и тканей (в первую очередь
соединительной) при недостатке углеводов невозможен.
Основным источником углеводов являются продукты растительного происхождения:
хлеб, крупы, макаронные изделия, картофель. Богаты углеводами овощи, фрукты, ягоды. В
пищеварительном тракте углеводы усиленно расщепляются до моносахаров (в первую
очередь глюкоза) и усваиваются на 90—98%. При недостатке углеводов в пище они могут
вырабатываться из продуктов распада жиров и белков. Однако у детей этот процесс
ограничен, так как основная часть белков и жиров используется как пластический материал,
обеспечивая интенсивный рост и развитие.
Избыток глюкозы в крови откладывается в виде животного крахмала — гликогена — в
печени и мышцах, создавая углеводный резерв. При необходимости гликоген вновь превращается в глюкозу и используется для выполнения работы. Однако запасы углеводов в
организме детей невелики и очень быстро иссякают, особенно при интенсивной физической
деятельности. Отсюда — малая выносливость их организма. Особенно чувствительной к
снижению уровня глюкозы в крови (гипогликемии) является центральная нервная система.
Даже незначительное падение уровня сахара сопровождается слабостью, головокружением,
резким снижением физической и умственной работоспособности; при значительном снижении
наступают серьезные нарушения: судороги, потеря сознания, различные вегетативные
расстройства.
177
Количество глюкозы в крови младших школьников близко к норме взрослого и составляет
0,08—0,1%. Однако большое количество сахара в пище может привести к значительному увеличению его содержания в крови (на 50—70% и даже на 100%), что у взрослых обычно не
наблюдается. Подобное алиментарное (пищевое) повышение (гипергликемия) обычно достаточно
легко переносится детьми в связи с повышенной интенсивностью углеводного обмена. Однако
часто и периодически повторяющаяся гипергликемия может вызывать серьезные нарушения в
деятельности организма. Поэтому количество легкоусвояемых углеводов (сахарозы, фруктозы)
должно составлять не более 20% от общего количества углеводов в пищевом рационе.
Особенно неблагоприятное влияние на организм оказывает неумеренное потребление
сахарозы в виде белого кристаллического сахара и приготовленных на его основе сладостей.
Ухудшается деятельность желудочно-кишечного тракта, снижается аппетит, развиваются
различные болезненные явления (задержка роста, кариес зубов), возрастает риск
возникновения такого серьезного эндокринного заболевания, как сахарный диабет. При
этом следует учитывать, что привыкание к сахару развивается по тому же механизму, что и
привыкание к наркотикам (специалисты говорят о «сладкой», или «сахарной»,
наркомании). Поэтому приучать детей к повышенному потреблению сахара, конфет,
кондитерских изделий не следует.
Основная часть углеводов должна поступать в организм в виде полисахаров, в
первую очередь в виде крахмала. Общая потребность в углеводах за сутки у ребенка в
возрасте 7—10 лет составляет 315 г.
К углеводам относятся также клетчатка растительных тканей — целлюлоза и
другие грубоволокнистые компоненты пищи (пектины, пищевые волокна). Они
практически не расщепляются в пищеварительном тракте и, следовательно, не
усваиваются, поэтому их относят к так называемым балластным веществам. Однако эти
вещества чрезвычайно важны для нормальной жизнедеятельности по ряду причин. Прежде
всего, увеличивая объем пищи, они способствуют ощущению сытости; затем, раздражая
стенки пищеварительного тракта, стимулируют перистальтику, которая определяет
передвижение пищевых масс и опорожнение кишечника; на непереваренных
целлюлозных волокнах адсорбируются и выводятся из организма различные вредные
вещества (соли тяжелых металлов и др.), а также избыток пищевого холестерина; наконец, клетчатка способствует нормальному существованию микрофлоры толстого
кишечника. Именно не расщепившиеся и не всосавшиеся в тонком кишечнике углеводы
служат питательной средой для полезных микроорганизмов (бифидобактерий,
лактобактерий), которые, например, синтезируют и способствуют усвоению некоторых
витаминов. Нормальная микрофлора кишечника является важным фактором иммунитета,
поэтому нарушения ее состава (дисбактериоз) отрицательно сказываются на
сопротивляемости организма. Следовательно, ошибкой является отказ от так называемой
«грубой» пищи при организации питания детей.
Хотя вода, минеральные соли и витамины не являются питательными веществами и
источниками энергии, однако их поступление в организм — необходимое условие
нормальной жизнедеятельности. Без еды человек может прожить несколько недель, без воды
— считанные сутки. Вода является средой, в которой протекают все биохимические процессы.
Она входит в состав органов и тканей, служит основой для межтканевой жидкости, крови,
лимфы, пищеварительных соков. Вода — важный фактор терморегуляции, испаряясь, она
предохраняет организм от перегрева. Тело ребенка на 75—80% состоит из воды<
Потребность в воде организма младшего школьника составляет 50—60 мл на 1 кг веса, т.
е. в целом 1350—1400 мл. Эта потребность удовлетворяется введением в пищевой рацион
первых (жидких) блюд, овощей, фруктов, ягод, а также различных напитков (молоко, соки,
чай и др.) и, конечно, собственно воды. Некоторая часть воды образуется в организме в
процессе обмена белков, жиров и углеводов (метаболитная, или эндогенная, вода).
178
Потребление воды зависит от принимаемой пищи, температуры окружающей среды,
характера деятельности и состояния организма. Выделение ее кожей, почками и легкими при
дыхании повышается с увеличением количества принимаемой жидкости. Повышение
температуры воздуха, высококалорийная пища, усиленные физические нагрузки, эмоциональное напряжение также увеличивают выделение воды через кожу и легкие.
Для ребенка одинаково вредно как недостаточное, так и избыточное потребление
жидкости, потому что его организм быстро теряет и быстро накапливает воду. Ограничение
приема воды или ее избыточная потеря приводит к дегидратации — обезвоживанию, что
нарушает постоянство внутренней среды организма, дезорганизует процессы
внутриклеточного обмена, вызывает изнуряющую ребенка жажду. Чрезмерное поступление
жидкости в организм — водная интоксикация — создает перегрузку в работе почек и сердца, а
также способствует потере организмом минеральных солей и витаминов.
Большое значение имеет качество питьевой воды. Следует помнить, что вода может
быть источником и путем распространения инфекционных болезней (дизентерия, холера,
брюшной тиф и др.). Во многих регионах России загрязнение окружающей среды, в том
числе воды, принимает угрожающий характер, поэтому контроль за доброкачественностью
питьевой воды должен быть очень строгим в соответствии с СанПиН 2.1.4.559-96 (Питьевая
вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого
водоснабжения. Контроль качества). Вода, пригодная для употребления (питье,
приготовление пищи и др.), чиста и прозрачна, не имеет неприятного вкуса и запаха, не
содержит микроорганизмов — возбудителей заболеваний и ядовитых примесей.
В общеобразовательных школах расход воды устанавливается в количестве 20 л на
одно место, в школах-интернатах — 200—220 л на одно место.
При централизованном водоснабжении школы для питья лучше пользоваться
питьевыми фонтанчиками от водопровода. Это исключает передачу инфекции. Количество
фонтанчиков в рекреационных помещениях устанавливается из расчета один фонтанчик в
рекреации. Конструкция фонтанчиков должна быть прочной, легко доступной для
пользования и исключающей опасность травм.
Если фонтанчики отсутствуют или бездействуют, необходимо заготавливать
питьевую кипяченую воду. Содержать ее следует в специальных эмалированных бачках с
плотно закрытой крышкой, которую запирают на замок, а сверху застилают чехлом из
белой материи. Ежедневно в конце учебного дня остатки воды выливают, бачок тщательно
моют, ополаскивают горячей водой и в перевернутом положении хранят для просушки до
следующего дня. Оставлять воду в бачках от предыдущего дня запрещено.
Нельзя пользоваться для питья общей кружкой. Около бачков должны находиться два
подноса или ящик с двумя отделениями соответственно для чистых и использованных
стаканов. В столовых (буфетах) можно хранить питьевую воду в графинах, которые
следует ежедневно ополаскивать. В бачки и графины наливают кипяченую остуженную
воду непосредственно из кипятильника.
Организм нуждается в поступлении минеральных веществ — важном факторе
внутренней среды (определяют осмотическое давление, активную реакцию крови),
которые входят в состав многих ферментов, гормонов, пищеварительных соков,
обеспечивают рост, развитие и нормальное функционирование костей и мышц.
Некоторые минеральные вещества требуются организму в относительно больших дозах.
Их называют макроэлементами. Это натрий, калий, кальций, фосфор, хлор. Другие
потребляются в небольших количествах. Это — микроэлементы: йод, бром, фтор, кобальт,
никель и множество других.
При правильно организованном сбалансированном питании потребность организма
в минеральных солях удовлетворяется полностью и нет надобности вводить их
искусственно. Исключение составляет хлорид натрия (поваренная соль), которую приходится
включать дополнительно, особенно в растительную пищу, бедную натрием. Важный источник
179
солей — молочные продукты, овощи, фрукты, соки. Они должны обязательно присутствовать
в ежедневном рационе ребенка.
Ежедневная потребность школьников в поваренной соли составляет 8—10 г. Это
вещество играет важную роль при выработке соляной кислоты — одного из компонентов
желудочного сока, обеспечивающего нормальное переваривание белков пищи и обладающего
бактерицидным свойством (способность убивать микроорганизмы). Кроме того, натрий и хлор
обеспечивают одно из важнейших свойств живого — явление возбудимости. Поэтому
недостаток или избыток этого вещества при длительном поступлении вызывает серьезные
расстройства в работе сердца, состоянии нервной системы, характере мочеобразования и др.
Соли кальция и фосфора определяют рост и развитие опорно-двигательного аппарата,
возбудимость нервной системы, свертываемость крови, белковый и жировой обмен в организме. Потребность в кальции у младших школьников составляет 1100 мг в сутки, в фосфоре —
1650 мг. При недостатке этих солей нарушается развитие костной ткани, страдают нервные
клетки.
Оптимальное соотношение между концентрацией солей кальция и фосфора — 1:1,5 —
имеется в молоке, поэтому молочные продукты — важный компонент пищевого рациона
школьников, способствующий развитию скелета. Богаты солями фосфора, без которых не
может нормально формироваться нервная ткань, яичный желток, мозги, мясо, горох, орехи,
овсяная мука.
Железо входит в состав дыхательного пигмента крови — гемоглобина, который
переносит кислород от легких ко всем клеткам и тканям организма. В связи с повышенным
обменом веществ и, соответственно, большими потребностями растущих структур в
кислороде потребность в железе у детей выше, чем у взрослых, и составляет 18 мг в сутки.
При длительном однообразном питании продуктами, бедными солями железа, может
развиваться так называемая железодёфицитная анемия (малокровие). Поэтому в рацион
питания детей обязательно должны входить продукты, богатые железом: мясо, яйца, капуста,
бобовые, салат, яблоки. Существенное значение для жизнедеятельности имеют соли
магния, которых много в грубых сортах пшеничного и ржаного хлеба, в бобовых культурах,
сыре. Соли калия, без которого нарушается регуляция водно-солевого обмена в тканях,
содержатся в овощах (капусте, картофеле).
Для обезвреживания некоторых ядовитых для организма продуктов обмена веществ
необходима сера, которой много в бобовых культурах, овсяной муке.
Заметное влияние на состояние здоровья оказывает недостаток в пище таких
микроэлементов, как йод, кобальт, марганец. Недостаточное поступление в организм йода
приводит к серьезному нарушению функций щитовидной железы, наблюдается
разрастание ее ткани (гиперплазия), появляется зоб. В районах йодной недостаточности от
эндемического зоба особенно страдает детское население; у части детей могут наблюдаться
эндокринные расстройства. В тяжелых случаях недостаточной функции щитовидной
железы у детей развивается кретинизм — глубокое нарушение процессов физического, интеллектуального и полового развития.
Активность поступающих в организм йодистых соединений зависит от содержания в
пищевом рационе кобальта и марганца, а также достаточного количества белка животного
происхожд ен и я.
Основными источниками йода являются морские продукты, яйца, горох, орехи
(особенно кедровые), молочнокислые продукты. В районах, эндемичных по низкому
содержанию йода, йодируют питьевую воду; следует также использовать йодированную
поваренную соль.
Кобальтом богаты такие продукты, как говяжья печень, рыба, овощи (морковь,
свекла, зеленый и красный перец), зеленые культуры, ягоды (особенно клюква, рябина,
черная смородина), бобовые. Больше всего марганца в зерновых культурах и продуктах их
переработки.
180
Витамины — обязательная составная часть рациона, без них невозможно
нормальное функционирование организма. Название — «несущие жизнь» — подчеркивает
их участие во всех процессах жизнедеятельности. Витамины входят в состав многих
ферментов, что определяет их роль в обмене веществ; стимулируют процессы роста,
развития, восстановления клеток и тканей; повышают специфическую и неспецифическую
сопротивляемость организма и др.
Большинство витаминов в организме человека не синтезируется или синтезируется в
недостаточных количествах; они сразу же включаются в обмен веществ, не могут
откладываться про запас и должны поступать с пищей постоянно. Хотя требуются они
организму в очень незначительных количествах, но их недостаток — гиповитаминоз —
или отсутствие — авитаминоз — в продуктах питания вызывает тяжелые расстройства, как
неспецифические (снижение умственной и физической работоспособности), так и
специфические (связаны со свойствами того или иного конкретного витамина).
Однако вредно и избыточное потребление витаминов — гипервитаминоз, особенно в
виде витаминных препаратов, которые сейчас столь доступны. Чрезмерный прием витамина
D, например, приводит к нарушению деятельности почек; при гипервитаминозе витаминов
группы В нарушаются ферментативные процессы, страдает периферическая нервная система;
избыточное потребление витамина А проявляется в слабости, потере аппетита, сыпи на коже и
зуде, хрупкости костей скелета, что приводит к переломам; прием больших доз витамина С
может вызывать лихорадку, кожные реакции. Взрослые должны строго следить, чтобы
указанные нормы потребления детьми витаминных препаратов не нарушались.
Витамины содержатся практически во всех продуктах питания, включая молоко, мясо,
рыбу. Но главные источники витаминов и минеральных солей — овощи и фрукты. Однако
при неправильной кулинарной обработке продуктов витамины разрушаются. Так, если варить
овощи в открытой посуде, то теряется до 20% витаминов, а если варить в закрытой посуде —
только 3—5%. Поэтому рекомендуется готовить овощи в плотно закрытой посуде, соблюдая
оптимальное время варки каждого продукта (для свежей капусты — 20—25 мин., квашеной
— 1,5 ч, моркови — 15—25 мин., картофеля, нарезанного кубиками — 12—15 мин., свежих
помидоров и шпината — 6—8 мин.).
В обязательном порядке детям следует давать достаточное количество свежих овощей,
фруктов и ягод. Полезны квашеная капуста и соки. Натуральные соки, особенно свежеприготовленные, являются важным источником витаминов, минеральных солей, пектиновых
веществ и клетчатки. Предпочтительнее неосветленные соки, и чем больше в них мякоти, тем
больше они содержат полезных веществ.
Говоря о витаминах, применяют как их химические названия, так и условные
обозначения заглавными буквами латинского алфавита. Все витамины делят на две группы:
растворимые в воде (С, РР, витамины группы В), содержащиеся в основном в продуктах
растительного происхождения; и растворимые в жирах (A, D, Е, К, F), которых много в
животных продуктах.
Витамин С (аскорбиновая кислота) повышает устойчивость организма к вредным
воздействиям среды, укрепляет иммунитет, нормализует деятельность нервной системы,
сердца, системы крови. Суточная потребность в витамине С младших школьников
составляет 60 мг. Этот витамин содержится во многих продуктах, особенно высоко его
содержание в шиповнике, черной смородине, лимонах, апельсинах, свежей капусте.
Хорошо сохраняется аскорбиновая кислота в квашеной капусте. Много этого витамина в
печени. В 100 г хвои его содержится 250 мг.
Недостаток витамина С вызывает заболевание цингой, которое проявляется в общем
недомогании, кровоточивости десен и выпадении зубов, подкожных кровоизлияниях.
Угнетение иммунитета способствует развитию инфекционных заболеваний.
181
Витамины гриппы В (от B1до В15) активно участвуют в обмене веществ, в первую
очередь углеводов, нормализуют деятельность центральной нервной системы и мышц.
Суточная потребность в этих витаминах — 1,4—1,6 мг.
Витамин В, (тиамин) содержится в лесных орехах, хлебе грубого помола, овсяной и
ячневой крупах, но особенно много его в пивных дрожжах и печени.
При авитаминозе развивается заболевание бери-бери (полиневрит), которое
проявляется в поражении двигательных и чувствительных нервов (невралгии и невриты),
мышечных параличах, нарушении сердечной деятельности и функций желудочнокишечного тракта.
Витамин Вг (рибофлавин) содержится в хлебе, гречневой крупе, помидорах, молоке,
яйцах, печени. Первые признаки недостаточности этого витамина — поражения кожи
(чаще всего в области губ) и светобоязнь. В дальнейшем развивается поражение глаз, кожа
покрывается ороговевшими чешуйками. В тяжелых случаях отмечаются расстройства
нервной системы, судороги, потеря сознания.
Источником витамина В3 (пантотеновая кислота) являются бобы, картофель, печень,
яйца, рыба. Недостаточное потребление этого витамина сопровождается общей слабостью,
головокружением, поражением слизистых оболочек.
Как и другие витамины этой группы, витамин Ве (пиридоксин) содержится в
зерновых и бобовых культурах, мясе,печени, рыбе, дрожжах. Кроме того, этот витамин
синтезируется кишечной микрофлорой. Его недостаточность проявляется в повышенной
раздражительности, судорогах, анемии.
В синтезе витамина В12 (цианкобаламин) также участвуют микроорганизмы. С пищей
этот витамин поступает в составе печени, почек животных. При гипо- или авитаминозе
нарушается образование красных кровяных телец, что приводит к злокачественному
малокровию.
Витамин РР (никотинамид) нормализует обмен веществ, клеточное дыхание, участвует
в выработке некоторых гормонов. Потребность в этом витамине детского организма составляет 15 мг в сутки. Он содержится в пивных дрожжах, зеленых культурах, зародышах
знаков, моркови, картофеле, горохе, молоке, печени, мясе.
При авитаминозе никотинамида развивается пеллагра — болезнь, которая
характеризуется поражением кожи (она становится грубой, шероховатой, появляются
красные пятна на руках, шее, лице), расстройствами пищеварения (боли, поносы) и нервной
системы (психозы, галлюцинации, слабоумие).
Витамин А (ретинол) иногда называют «витамином роста». Им богаты рыбий жир,
печень, сливочное масло, сметана, сливки, молоко, яичный желток. В организме ретинол
синтезируется из каротина — провитамина А, который в больших количествах содержится в
растительных продуктах (морковь, помидоры, салат, зеленый горошек, абрикосы).
Недостаток белка в пище тормозит синтез витамина А.
При сниженном потреблении ретинола замедляется рост, наблюдаются потеря веса и
ослабление организма, появляется «куриная слепота», когда резко падает острота зрения при
неярком освещении.
Витамин D (эргокальциферол) называют «антирахитическим» , так как он влияет на
формирование скелета, и его недостаток в раннем детстве проявляется рахитом (искривление конечностей, разрастание теменных и лобных бугров, снижение иммунитета). Этим витамином
богаты печеночный жир морских животных (треска и др.), сливочное масло, яичный желток.
Витамин D также образуется в коже под действием ультрафиолетовых лучей, поэтому дети
должны бывать на солнце.
Замедление свертывания крови, спонтанные кровотечения могут наблюдаться при
недостатке витамина К, который содержится в зеленых листьях овощей, в печени. Это один из
витаминов, синтезируемых кишечной микрофлорой. Потребность в витаминах значительно
возрастает в зимне-весенний период, а также при повышенных физических и умственных
182
нагрузках. В летнее время при особенно высокой температуре воздуха в связи с обильным
потоотделением организм теряет большое количество витамина С и его суточная доза
должна быть увеличена до 100 мг и более.
Следует помнить, что для нормального усвоения витаминов необходимы
определенные условия. Так, жирорастворимые витамины и каротин усваиваются лишь
при достаточном количестве в пище жиров. Многие витамины не усваиваются и
выводятся из организма, если пищевой рацион беден белками.
При организации питания детей важно не только удовлетворять энергетические
потребности растущего организма и учитывать требование содержания в пищевом
рационе всех необходимых компонентов (белки, жиры, углеводы, вода, минеральные соли,
витамины) в нужном соотношении и количествах, но и строить рациональный режим
питания, соответствующий суточным ритмам труда и отдыха, а также физиологическим
закономерностям
деятельности
желудочно-кишечного
тракта.
Правильно
организованный режим питания подразумевает строгое соблюдение времени приеме пищи
и интервалов между ними; рациональную в физиологическом отношении кратность
приемов пищи; соответствующее количественное и качественное распределение пищи на
отдельные приемы; благоприятные условия приема пищи и поведение детей во время еды
(культура поведения за столом).
Пищевой рефлекс имеет определенную периодичность, в соответствии с которой
устанавливается и строго соблюдается время еды. Рекомендуется принимать пищу не
ранее чем через 3—3,5 ч и не позднее чем через 4—4,5 ч после предыдущего приема, так
как в среднем через 3—4 ч пища оставляет желудок. Не допускается питание урывками,
раньше положенного времени. Подобные нарушения приводят к угасанию условного
пищевого рефлекса, ухудшению пищеварения и снижению аппетита. Такие же
последствия вызывают и случаи беспорядочного двухразового питания.
От времени и количества приемов пищи зависит и усвоение питательных веществ.
Доказано, что при четырехразовом питании пища усваивается на 82—84%, а при
трехразовом питании — только на 75—76%J. Поэтому рациональный режим питания
младших школьников предполагает 4—5-кратный прием пищи. Учитывая сказанное выше о
необходимых интервалах между приемами пищи, это означает (и диктуется СанПиН
2.4.2.576-96), что для школьников всех общеобразовательных учреждений должно быть
организовано одноразовое горячее питание (завтрак). По желанию родителей детям может
быть предоставлен и обед. Учащимся групп продленного дня следует обеспечивать по месту
учебы двухразовое горячее питание (завтрак и обед), а при длительном пребывании в школе
— и полдник. Наблюдения показали, что дети, которые получают в школе горячее питание,
меньше устают, у них дольше сохраняется высокий уровень работоспособности, выше
успеваемость.
При отсутствии в школе столовой питание учащихся организуется через буфет. В его
ассортименте должно быть следующее: холодные закуски, молоко и молочнокислые продукты,
хлебобулочные изделия, бутерброды, кисели, компоты, соки и горячие напитки, свежие
фрукты и очищенные сырые овощи. Горячие блюда включаются в меню только если имеются
необходимые условия. В буфетах необходимо организовать комплексные завтраки.
При построении режима питания следует правильно распределять дневной рацион,
как это показано в таблице 7 (по Г. Н. Сердюковской).
Таблица 7
Примерное распределение энергетической ценности пищевого рациона (в
процентах)
183
Наименование приема пищи
Завтрак
Второй завтрак Обед
Полдник
Ужин
При 5-кратном
приеме пищи
'
При 4-кратном приеме
пищи
20
25
10-15
30-35
10-15
20
35
15
25
Следует помнить, что продукты, богатые белком (мясные, рыбные), повышают
возбудимость нервной системы, а кроме того, дольше задерживаются в желудке. Для их
переваривания требуется выделение большого количества пищеварительных соков. Еще
труднее переваривается жирная пища. Поэтому пищу, богатую белком и жирами, детям
дают в первой половине дня — в период их наибольшей активности.
Во время сна наблюдается снижение активности всех физиологических систем, в
том числе и пищеварительной. Поэтому ужин должен быть малообъемным, состоящим из
легкоусвояемых овощных и молочных блюд, которые без труда перевариваются и не
возбуждают нервную систему, а значит, не препятствуют быстрому и глубокому
засыпанию. Желательно, чтобы последний прием пищи был не позднее чем за 2 ч до отхода
ко сну.
В течение дня после больших физических и эмоциональных нагрузок (подвижные
игры, занятия физкультурой и спортом и др.) обязательно должен предусматриваться 30—
35-минутный отдых перед приемом пищи. Точно так же нельзя выполнять большие
нагрузки в течение 1—1,5 ч после еды. Это связано с тем, что физическое и психическое
возбуждение угнетающе действует на работу органов пищеварения.
Следует регламентировать также продолжительность отдельных приемов пищи.
Завтрак и ужин не должны занимать больше 15—20 мин., обед — 20—25 мин., полдник —
10—15 мин. Этого времени вполне достаточно, чтобы тщательно, не торопясь, прожевать
пищу.
Важное значение для усвоения пищи имеют место и условия ее приема. Принимать
пищу дети должны в специально отведенных и приспособленных для этой цели
помещениях. Свежий воздух, чистота я порядок, аккуратно накрытые столы, спокойное,
доброжелательное поведение взрослых и детей — непременные факторы рационального
питания. Возбуждает аппетит и способствует пищеварению разнообразная, правильно и
вкусно приготовленная, красиво оформленная пища. Не рекомендуется подавать детям
чрезмерно изысканные, острые, пряные блюда, которые портят вкус ребенка и зачастую
неблагоприятно действуют на пищеварительный аппарат.
Необходимо воспитывать у детей культуру поведения за столом. Это прежде всего
соблюдение правил личной гигиены (мытье рук перед едой, еда и питье из отдельной
посуды, полоскание рта после приема пищи, мытье и чистка перед употреблением сырых
овощей и фруктов, употребление только кипяченой воды). Дети должны правильно вести
себя за столом: есть не спеша, хорошо прожевывать пищу, не отвлекаться во время еды
(разговаривать, читать), так как это неблагоприятно сказывается на выделении желудочного
сока. Следует приучать их сидеть прямо, не класть на стол локти, правильно
пользоваться столовыми приборами, жевать, не издавая громких звуков.
Питание
младших школьников должно носить щадящий характер. Это подразумевает специальную
кулинарно- технологическую обработку продуктов: мясо и рыбу отваривают или готовят в
рубленом виде на пару; крупы разваривают до мягкости; исключается жарение, допускается
184
легкое запекание. Из рецептур блюд полностью исключается костный бульон, кулинарный
жир заменяется сливочным маслом, уксус — лимонной кислотой. При организации питания в
школах запрещено использовать следующее: фляжное, бочковое, непастеризованное молоко без
тепловой обработки (кипячения); творог и сметану — в натуральном виде, без тепловой
обработки (творог используют в виде запеканок, сырников, ватрушек, а сметану — в виде
соусов и добавляют в первое блюдо за 5—10 мин. до готовности); зеленый горошек — без
термической обработки; макароны с мясным фаршем («по-флотски») или с рубленым яйцом,
блинчики с мясом, студни, окрошки, паштеты, мясные и рыбные заливные блюда; напитки,
морсы без термической обработки, квас; грибы; яичницу-глазунью; пирожные и торты
кремовые; жаренные во фритюре пирожки и пончики.
Школьный завтрак должен состоять из закуски, горячего блюда и горячего напитка;
обед — из закуски, первого и второго горячего блюда и сладкого. На полдник рекомендуется
стакан молока или молочнокислых продуктов с хлебом или булочкой.
Безусловно, следует строго следить за сроками хранения продуктов питания,
контролировать их качество, соблюдать технологию приготовления блюд. Это позволит
избежать пищевых отравлений, возникновения желудочно-кишечных и глистных
заболеваний у детей.
4.7. Основы личной гигиены
В процессе обмена веществ в окружающую среду через кожу, легкие,
пищеварительный тракт и почки организм выделяет так называемые «шлаки»- продукты
распада, которые не могут более использоваться, а также избыток воды и солей. Правила
личной гигиены подразумевают прежде всего поддержание чистоты органов выделения.
Кожа — сложный орган, выполняющий разнообразные функции. Прочная, мягкая и
эластичная, она защищает ниже лежащие органы и ткани от механических травм,
физических и химических воздействий окружающей среды, проникновения
микроорганизмов. Здоровая кожа обладает бактерицидной активностью — способностью
убивать микробы, защищая организм. Бактерицидными свойствами благодаря выделению
особых веществ (лизоцима и др.) обладают также слизистые оболочки рта, дыхательных
путей, желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей. А постоянное обновление
наружного слоя кожи способствует ее очищению. Как орган выделения кожа участвует в
поддержании постоянства внутренней среды. Она играет важную роль в процессах
терморегуляции — поддержания постоянной температуры тела (через кожу в основном
осуществляется теплоотдача за счет испарения пота и теплоизлучения). В коже содержится
громадное количество нервных окончаний и специализированных рецепторов, которые
обеспечивают контакт организма с внешней средой, позволяя ощущать холод, тепло, боль,
свойства предметов,
Хотя абсолютная поверхность кожи у детей меньше, но отношение площади кожи к
массе тела существенно больше, чем у взрослых. Чем меньше ребенок, тем большая
поверхность кожи приходится у него на 1 кг массы тела. Так, у новорожденного это
отношение составляет 704 кв. см, у ребенка 1 года — 528, у дошкольника 6 лет — 456, у
школьника 10 лет — 423, у взрослых — Эта особенность обусловливает значительно
большую теплоотдачу организма детей по сравнению со взрослыми. Высокая теплоотдача
сочетается относительно высоким теплообразованием из-за весьма интенсивного обмена
веществ.
А
все
это,
вместе
взятое,
определяет
меньшую
устойчивость
детей
к перегреванию и переохлаждению.
Выделительная функция кожи осуществляется потовыми железами, количество
которых колеблется от 2 до 3,5 млн. Оно индивидуально и определяет степень потливости
человека. На теле потовые железы распределяются неравномерно, наибольшее их
количество — в подмышечных впадинах, на ладонях рук и подошвах ног; наименьшее — на
185
спине, бедрах, голенях. В течение жизни общее количество потовых желез не меняется, что
определяет их большую плотность на единицу поверхности тела (у маленьких детей в 10 раз
больше, чем у взрослых) и соответственно большую интенсивность потоотделения у ребенка.
Только правильный уход за кожей обеспечивает ее здоровье и/следовательно,
возможность нормального отправления всех многообразных функций. Главное условие
здоровья кожи — содержание ее в чистоте. Кожное сало, пот, отмершие клетки эпидермиса
(поверхностного слоя кожи), оседающие на кожу вещества загрязняют ее. Образующиеся
комочки грязи закрывают поры. Это мешает нормальному отделению содержимого потовых и
сальных желез. В закупоренных железках на грязной коже могут образовываться гнойнички.
Загрязнение вызывает зуд, что приводит к расчесам и способствует нарушению целостности
кожных покровов и проникновению инфекции. Кроме того, бактерицидная способность
грязной кожи резко снижается — она оказывается почти в 17 раз ниже, чем . у чистой кожи.
Через немытые, грязные руки передаются многие инфекционные заболевания и
происходит заражение глистами. Поэтому следует приучить детей в течение дня
тщательно мыть руки теплой водой с мылом перед едой, после посещения туалета, игр с
животными, выполнения каких-либо работ дома, в здании школы и на участке. Важно,
чтобы ребенок особенно тщательно очищал и промывал, подногтевое пространство и
складки вокруг ногтей, где более всего скапливаются грязь, микроорганизмы и яйца
глистов. Следует научить детей правильно подстригать ногти: на пальцах рук —
дугообразно, по возвышению пальца, а на пальцах ног — прямо. Неправильное
срезание ногтей может привести к их врастанию в пальцы.
Для умывания лучше использовать воду комнатной температуры, так как более
теплая вода изнеживает кожу, повышает ее чувствительность к холоду. При этом
используют мыло, которое смягчает кожу, растворяет жир и облегчает удаление
омертвевших клеток эпителия. Мыло должно образовывать большое количество пены
при намыливании и не сушить кожу. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает
детское мыло. Каждый раз после мытья руки и лицо должны быть досуха вытерты, иначе
на коже появляются трещины, образуются цыпки. Каждый ребенок должен иметь индивидуальные полотенца для лица, рук и ног, которые следует кипятить раз в неделю. Через
общее полотенце может передаваться инфекция.
Мыть тело необходимо не реже одного раза в неделю, а лучше — ежедневно горячей
водой, которая вызывает усиленное выделение из потовых и сальных желез и расширение
пор кожи, что позволяет лучше смывать грязь, попадающую в отверстия пор.
Постельное белье следует менять каждые 10—14 дней. Его кипятят и легко крахмалят.
Очень важно научить ребенка поддерживать чистоту наружных половых органов.
Их необходимо мыть теплой водой с мылом утром и вечером. Нарушение правил личной
гигиены может привести к воспалению мочевыводящих путей и мочеиспускательного
канала, которые у детей легко ранимы, отличаются усиленным слущиванием эпителия и
пониженной стойкостью к проникновению инфекций.
Особой проблемой является ночное недержание мочи (энурез) у детей,
преимущественно наблюдающийся в возрасте от 5 до 10 лет (иногда — до периода
полового созревания). У мальчиков энурез бывает чаще, чем у девочек. В осенне-зимний
период из-за большей возможности охлаждения организма случаи энуреза обычно
учащаются.
Ночному недержанию мочи способствуют психические травмы, переутомление
(особенно физическое), переохлаждение, нарушения сна, обилие жидкости (особенно
принятой перед сном), острая, раздражающая пища. Дети, страдающие энурезом,
болезненно переживают свой недостаток, из-за страха опять «оскандалиться» долго не
засыпают ночью, а затем в крепком сне не чувствуют слабых рефлекторных позывов к
мочеиспусканию.
186
Профилактика энуреза заключается в устранении причин, ему способствующих:
строгий режим дня, правильное диетическое питание (без раздражающей, соленой, острой
пищи) ограничение объема жидкости и физических нагрузок во второй половине дня и перед
сном, а также одно- или двукратный подъем ночью для опорожнения мочевого пузыря.
Укрывать ребенка следует теплым одеялом, так как охлаждение способствует энурезу.
Необходимо проявлять внимательное, доброжелательное отношение к ребенку, нельзя
укорять его в случившемся, ни в коем случае не следует обсуждать это с другими детьми.
Ночное недержание
мочи, как
правило, связано с функциональными
психоневрологическими отклонениями и с возрастом обычно проходит. Однако в обязательном
порядке дети должны быть обследованы врачами — урологом и невропатологом.
Как уже сказано, у детей наблюдается большая по сравнению со взрослыми
интенсивность потоотделения. Особенно часто беспокойство вызывает потливость ног у
детей. Правильный уход позволяет устранить потливость. Это прежде всего ежедневное
мытье ног сначала теплой, а затем прохладной водой. Нельзя допускать перегревание ног,
ношение резиновой обуви без стелек и т. п. Если потливость, несмотря на принятые меры,
сохраняется, то это может быть связано с каким-либо заболеванием и требует врачебного
вмешательства.
Постоянного ухода требуют и волосы головы. Они довольно быстро загрязняются
выделениями кожного сала и пота. Вместе с пылью и грязью в волосы могут заноситься насекомые и возбудители кожных болезней. Вызываемый ими зуд приводит к расчесам на
коже и заражению других участков головы. Жирные волосы детям рекомендуют мыть каждые 5—6 дней, сухие — каждые 10—12 дней. Мягкая вода лучше промывает волосы. Если
есть необходимость смягчить воду, в нее следует добавлять чайную ложку питьевой соды.
Жирные волосы целесообразно мыть специальными сортами шампуней, .чередуя их
использование с употреблением детского мыла.
Каждый ребенок должен пользоваться только своим гребнем или расческой. Гребни
следует выбирать с неострыми зубьями, чтобы при расчесывании волос не повреждать и не
раздражать кожу головы. Перед каждым мытьем головы гребни тщательно промываются
щеткой с мылом.
Большое значение имеет правильный уход за зубами. Здоровые зубы не только
красивы, но и обеспечивают тщательное пережевывание пищи и лучшее ее усвоение.
Наиболее распространенные заболевания зубов и слизистой оболочки полости рта — это
кариес и парадонтоз. Будучи очагами инфекции, они могут способствовать возникновению
других болезней (гастрит, язвенная болезнь желудка, ревматизм, поражения сердца,
почек и др.).
Профилактика заболеваний зубов и окружающих их тканей заключается прежде
всего в регулярной двухразовой (утром после завтрака и вечером перед сном) чистке
зубов и ополаскивании полости рта после каждого приема пищи. Причем чистить зубы
необходимо тщательно в течение не менее 3 мин., двигая щеткой не в горизонтальном, а
в вертикальном направлении, что позволяет вычищать межзубные щели, где могут
застревать частички пищи (для очистки межзубных промежутков можно применять
также специальные нити). Установлено, что у детей, чистящих зубы регулярно и
правильно, распространенность кариеса и пародонтоза в 2 раза меньше, чем у тех,
кто не ухаживает за полостью рта или делает это нерегулярно и небрежно. И
неудивительно: при микроскопическом исследовании 1 мг зубного налета, взятого у
человека, который не ухаживает за полостью рта, обнаруживается 700—900 млн.
различных микроорганизмов. Периодически, каждые полгода, следует показываться
зубному врачу, который при необходимости проведет санацию ротовой полости.
Состояние зубов, конечно, во многом определяется общим состоянием организма.
Поэтому профилактике зубных заболеваний способствуют правильный образ жизни,
рациональное питание, применение общезакаливающих процедур. Особенно отрицательно
187
на здоровье зубов сказываются избыточное потребление сахара и мучной пищи, недостаток
в пищевом рационе молока и молочных продуктов, ржаного хлеба, фруктов и овощей,
гиповитаминоз.
Немаловажное значение для сохранения здоровья, улучшения физического
развития, повышения работоспособности детей имеет одежда. Она используется для
защиты тела от неблагоприятных воздействий внешней среды: низкой или высокой
температуры, метеорологических осадков, различных загрязнений, химических,
механических повреждений и др. Одежда обеспечивает комфортное состояние организма,
создавая вокруг него оптимальный микроклимат. В холодное время года она защищает от
излишних потерь тепла, а в жаркое, напротив, не препятствует теплоотдаче. Все это
особенно важно для детского организма, так как из-за особенностей его терморегуляции у
ребенка легче, чем у взрослого, нарушается тепловое состояние: возникает перегревание
или переохлаждение, а кожа у детей нежна и легко ранима. Поэтому к одежде учащихся
начальных классов предъявляют особые, повышенные требования. Эти требования различны
в зависимости, от времени года, погоды, вида деятельности школьников.
Основные для любой одежды такие гигиенические требования: мягкость, легкость,
удобный покрой и красивый фасон, соответствие возрасту и размерам тела детей. Одежда
главным образом должна обеспечивать свободу движений ребенка. Движения, особенно на
свежем воздухе, являются сильнейшим стимулом и главным условием нормального роста и
развития организма. Поскольку детям свойственна большая естественная подвижность, а
также повышенная интенсивность обмена веществ, что обеспечивает усиленную теплопродукцию, то общим правилом должно быть такое: одевать детей следует чуть легче, чем
оделся бы в эту пору взрослый.
Одежда не должна быть слишком длинной и широкой, а также тесной. Грубая и
тесная одежда, кроме того, что препятствует свободному движению ребенка и делает его
неуклюжим, сдавливает кожные покровы и находящиеся в них кровеносные и
лимфатические сосуды, а это нарушает нормальную деятельность внутренних органов и
систем организма. Подобная одежда может также содействовать нарушению правильной
осанки и развитию различных искривлений позвоночника.
Сохранению правильной осанки способствует такой покрой одежды, когда основная ее
масса приходится на плечевой пояс и равномерно по нему распределяется. Фасон Должен
быть простым (без лишних складок, оборок, рюшек), обеспечивать быстрый и удобный уход
(чистка, стирка, глажение). Одежда должна быстро и легко надеваться и сниматься, быть
красивой, воспитывать у ребенка эстетический вкус.
Комфортность состояния и самочувствия человека во многом зависят от свойств ткани,
из которой сшита одежда. Эти свойства определяются не только основным материалом, из
которого сделана ткань, но и ее выделкой, характером пряжи, отделкой. Так, лучше
сохраняют тепло ткани, имеющие большое количество волокон и пор, где находится
много воздуха, плохо проводящего тепло. При этом одежда не должна препятствовать
свободному доступу воздуха к телу, обеспечивая нормальный процесс кожного дыхания. В
первую очередь это относится к одежде, прилегающей к телу: белью, легкому летнему
платью. Ткани для таких изделий должны хорошо впитывать жидкие и газообразные
продукты обмена, выделяемые кожными покровами.
В наше время широко используются в производстве тканей синтетические
(полимерные) волокна. Они могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм
вследствие неудовлетворительных физико-химических свойств: низкой гигроскопичности, большой электризуемости, химической нестабильности и др. Причем
подобное воздействие на организм ребенка в силу недостаточной зрелости защитноприспособительных механизмов сказывается значительно сильнее, чем на организм
взрослого. Поэтому полимерные материалы, предназначенные для изготовления одежды
для детей, должны отвечать особенно высоким требованиям. Обязательным является их
188
использование в смеси с натуральными волокнами в строго определенной пропорции.
Рекомендуется использовать примеси синтетических волокон не в тканях, а в трикотажных
полотнах, поскольку структура последних обеспечивает более благоприятные физикогигиенические свойства материала. Недопустимо использование синтетических материалов
для изготовления бельевых изделий и легкого платья, т. е, того ассортимента детской
одежды, которая близко соприкасается с телом.
Более всего гигиеническим требованиям отвечают натуральные ткани: шерстяные,
некоторые сорта хлопчатобумажной ткани, особенно трикотаж, фланель. Эти ткани хорошо
сохраняют тепло, достаточно воздухопроницаемы, гигроскопичны.
Первый слой одежды — нижнее белье у мальчиков и девочек состоит из рубашки,
майки, трусов. Зимой целесообразно носить нижние рубашки (майки) с рукавами и
просторным воротом. Ночью рекомендуется спать в длинной (до пят) свободной ночной
рубашке или пижаме, не стесняющей движения.
Нижнее детское белье изготавливают из светлых (лучше белых) тонких и мягких
хлопчатобумажных тканей или трикотажа. Однако при высокой температуре воздуха
использовать последнее не рекомендуется, так как оно более плотно прилегает к коже, чем
тканевое, и при потоотделении прилипает к телу.
Не рекомендуется нижнее белье из синтетических и ацетатных волокон. Допустимо
для изготовления детского белья использование капровискозного и хлопколавсанового
полотна с содержанием капрона и лавсана не более 40%, а также хлопчатобумажного
полотна в сочетании с капроновой текстуриро-ванной нитью эластик (не более 23%).
Белье должно иметь свободный покрой, не сдавливать тело, не иметь толстых рубцов. В
трусах и ночной сорочке (пижаме) резинка должна вдеваться только сзади.
Менять нижнее белье нужно не реже одного раза в неделю. Его не следует
крахмалить, так как крахмал закупоривает поры ткани, ухудшая ее физико-химические
свойства. При использовании во время стирки синтетических моющих средств белье
необходимо многократно прополаскивать. После высыхания белье для дезинфекции
проглаживают горячим утюгом.
Второй слой одежды — верхний костюм: платье, сарафан или юбка с блузой у
девочек; рубашка и штанишки (короткие или длинные) у мальчиков. Покрой летней
одежды должен быть свободным, чтобы в жаркое время обеспечивать максимальное
обнажение тела. Платья девочек должны быть короткими, с широким вырезом у шеи, без
рукавов или с короткими рукавами. В жаркие дни дети могут оставаться целый день в
трусиках (шортах) и майках без рукавов. В более прохладные дни мальчики поверх маек
надевают рубашки с короткими рукавами, а девочки — короткие платья.
Для пошива летних платьев применяют тонкие хлопчатобумажные и льняные ткани,
ситец, сатин, батист и др. Можно использовать также фланель и бумазею, которые даже
при частой стирке практически не теряют гигиенических свойств. Летняя одежда должна
быть светлых тонов, которые отрада-ют тепловые (инфракрасные), но хорошо
пропускают ультрафиолетовые солнечные лучи, полезные для здоровья детей. Для
южных широт, где высока интенсивность солнечной радиации, лучше носить одежду
голубого и красного цветов, так как ткани этих цветов в меньшей степени, чем белая,
пропускают ультрафиолетовые лучи.
В холодное время года одежда детей в помещении состоит из двух слоев — белья и
костюма, а на открытом воздухе определяется температурой воздуха, но обычно включает
три слоя: белье, костюм и пальто. Лишь при сильном холоде рекомендуется
четырехслойная одежда, когда дополнительно надеваются шерстяная трикотажная кофта,
костюм и т. п. Следует учитывать, что слишком теплое одевание изнеживает ребенка, снижает степень защищенности организма.
Обычной зимней верхней одеждой детей является зимнее пальто или меховая шуба.
Шубы рекомендуется носить в районах с суровыми климатическими условиями (низкие
189
температуры воздуха и сильные ветры). В более умеренном климате с целью закаливания
организма ребенка целесообразна более легкая одежда. В качестве верха для такой одежды
рекомендуется применять ткани, которые имеют небольшую массу, низкие показатели
воздухопроницаемости и влагоемкости (плащевая ткань с водоотталкивающей пропиткой
на поролоне и т. п.). Такую ткань можно утеплять шерстяным или полушерстяным ватином,
сочетать с синтетическим мехом или ватой с обязательной хлопчатобумажной или
вискозной подкладкой.
Для переходного времени года (осень, весна), а также для занятий физкультурой на
воздухе в зимнее время рекомендуется надевать трикотажные костюмы из шерстяного
или хлопчатобумажного трикотажа, которые хорошо сохраняют тепло и не стесняют
движения. В случае ветреной погоды дополнительно надевается легкая куртка из
плащевого материала, так называемая ветровка.
Головные уборы должны соответствовать времени года и климатическим условиям.
Летом, особенно на юге, обязательна легкая тапочка с козырьком или панамка из
соломки, светлой парусины и т. п., защищающая от прямых солнечных лучей. Для весны
и осени мальчикам и девочкам рекомендуются береты, шерстяные вязаные шапочки и др.
В зимнее время головным убором служат меховые или изготовленные из шерстяной ткани
шапки на ватной стеганой подкладке.
Гигиенические требования к обуви заключаются в том, чтобы она, обеспечивая
защиту стопы от внешней среды и механических повреждений, не препятствовала росту.
Жесткая, тесная обувь нарушает механику ходьбы, причиняет боль, деформирует стопу,
способствует развитию плоскостопия, мешает нормальному развитию ноги. С другой
стороны, обувь не должна покупаться «на вырост». Слишком просторная обувь
препятствует свободной ходьбе, приводит к потертостям, появлению мозолей. Детская
обувь подбирается в соответствии с длиной и шириной стопы. Обувь должна иметь удобную
колодку, свободный носок и широкий низкий каблук (высота не более 20 мм и у мальчиков, и
у девочек).
Благоприятный микроклимат вокруг стопы возникает при ношении обуви из
натуральных материалов: кожи (зимняя, осенняя обувь); парусины, прюнели, рогожки
(летняя). Не рекомендуется обувь, изготовленная из синтетики, резины. Только в сырую
погоду детям можно носить резиновые сапоги на толстой стельке и обязательно надевать
толстый шерстяной носок. В помещении сапоги (как и любая утепленная обувь) снимаются.
Нельзя также находиться в помещении в спортивной обуви — резиновых тапочках или кедах.
Стельки
должны
обладать
пластичностью,
хорошими
вентиляционными
способностями, влаго- и теплозащитными свойствами, поэтому изготавливают их только из
натуральной кожи.
Обувь, как и одежду, необходимо ежедневно проветривать, просушивать, чистить
щетками.