Безруких М.М., Сонькин В.Д., Фарбер Д.А. Возрастная физиология (физиология развития ребенка)

Подождите немного. Документ загружается.

ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

М.М. БЕЗРУКИХ, В.Д.СОНЬКИН, Д.А.ФАРБЕР

ВОЗРАСТНАЯ

ФИЗИОЛОГИЯ

(ФИЗИОЛОГИЯ

РАЗВИТИЯ

РЕБЕНКА)

Допущено

Учебно-методическим объединением по специальностям педагогического

образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных

заведений, обучающихся по специальностям: 030900 - дошкольная педагогика

и психология; 031100 - педагогика и методика дошкольного образования

Москва

ACADEMA

2003

УДК 159.922.7/8

ББК88.8

Б 39

Авторы:

М.М. Безруких I (1, 2), III (15), IV (18-23).

В.Д.Сонькин I (1, 3), II (4-10), III (17), IV (18-22),

Д.Л.Фарбер 1 (2), III (11-14, 16), IV (18-23)

Рецензенты:

доктор биологических наук, зав. кафедрой высшей нервной деятельности

и психофизиологии Санкт-Петербургского университета, академик РАО,

профессор А. С. Батуев;

доктор биологических наук, профессор И.А.Корниенко

Безруких М.М. и др.

Б39 Возрастная физиология: (Физиология развития ребенка):

Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / М. М. Без-

руких, В. Д. Сонькbн, Д. А. Фарбер. — М.: Издательский центр

«Академия», 2003. — 416 с.

ISBN 5-7695-0581-8

В учебном пособии представлены современные концепции онтогенеза

человека с учетом новейших достижений антропологии, анатомии, фи-

зиологии, биохимии, нейро- и психофизиологии и т.п. Рассмотрены мор-

фофункциональные особенности ребенка на основных этапах возрастно-

го развития, их связь с процессами социализации, в том числе с обучением

и воспитанием. Книга иллюстрирована большим количеством схем, таб-

лиц, рисунков, облегчающих усвоение материала, предложены вопросы

для самопроверки.

УДК 159.922.7/8

ББК 88.8

ISBN 5-7695-0581-8 © Издательский центр «Академия», 2002

ПРЕДИСЛОВИЕ

Выяснение закономерностей развития ребенка, специфики

функционирования физиологических систем на разных этапах

онтогенеза и механизмов, эту специфику определяющих, являет-

ся необходимым условием обеспечения нормального физическо-

го и психического развития подрастающего поколения.

Главные вопросы, которые должны возникать у родителей, пе-

дагогов и психологов в процессе воспитания и обучения ребенка

дома, в детском саду или в школе, на консультативном приеме или

индивидуальных занятиях, — это какой он, каковы его особенно-

сти, какой вариант занятий с ним будет наиболее эффективным.

Ответить на эти вопросы совсем не просто, ибо для этого требуют-

ся глубокие знания о ребенке, закономерностях его развития, воз-

растных и индивидуальных особенностях. Эти знания чрезвычайно

важны и для разработки психофизиологических основ организа-

ции учебной работы, выработки у ребенка механизмов адаптации,

определения влияния на него инновационных технологий и т. п.

Пожалуй, впервые значимость комплексного знания физио-

логии и психологии для педагога и воспитателя выделил извест-

ный русский педагог К.Д.Ушинский в своем труде «Человек как

предмет воспитания» (1876). «Искусство воспитания, — писал

К.Д.Ушинский, — имеет ту особенность, что почти всем оно ка-

жется делом знакомым и понятным, а иным даже — делом лег-

ким, — и тем понятнее и легче кажется оно, чем менее человек с

ним знаком теоретически и практически. Почти все признают, что

воспитание требует терпения; некоторые думают, что для него нуж-

ны врожденная способность и умение, т.е. навык; но весьма не-

многие пришли к убеждению, что, кроме терпения, врожденной

способности и навыка необходимы еще и специальные знания,

хотя многочисленные блуждания наши и могли бы всех убедить в

этом». Именно К.Д.Ушинский показал, что физиология относится

к числу тех наук, в которых «излагаются, сличаются и группируют-

ся факты и те соотношения фактов, в которых обнаруживаются

свойства предмета воспитания, т.е. человека». Анализируя физио-

логические знания, которые были известны, а это было время ста-

новления возрастной физиологии, К.Д.Ушинский подчеркивал: «Из

этого источника, только что открывающегося, воспитание почти

еще не черпало». К сожалению, и сейчас мы не можем говорить о

широком использовании данных возрастной физиологии в педа-

гогической науке. Единообразие программ, методик, учебников

ушло в прошлое, но педагог по-прежнему мало учитывает возраст-

ные и индивидуальные особенности ребенка в процессе обучения.

В то же время педагогическая эффективность процесса обучения

во многом зависит от того, насколько формы и методы педагоги-

ческого воздействия адекватны возрастным физиологическим и пси-

хофизиологическим особенностям школьников, соответствуют ли

условия организации учебного процесса возможностям детей и под-

ростков, учитываются ли психофизиологические закономерности

формирования базисных школьных навыков — письма и чтения, а

также основных двигательных навыков в процессе занятий.

Физиология и психофизиология ребенка — необходимый ком-

понент знаний любого специалиста, работающего с детьми, —

психолога, воспитателя, учителя, социального педагога. «Воспи-

тание и обучение имеет дело с целостным ребенком, с его цело-

стной деятельностью, — считал известный российский психолог

и педагог В. В.Давыдов. — Эта деятельность, рассматриваемая как

особый объект изучения, содержит в своем единстве много ас-

пектов, в том числе... физиологический (В. В.Давыдов «Проблемы

развивающего обучения». — М, 1986. — С. 167).

Возрастная физиология — наука об особенностях жизнедеятель-

ности организма, о функциях его отдельных систем, процессах, в них

протекающих, и механизмах их регуляции на разных этапах индиви-

дуального развития. Частью ее является изучение физиологии ре-

бенка в разные возрастные периоды.

Учебное пособие по возрастной физиологии для студентов

педагогических вузов содержит знания о развитии человека на

тех этапах, когда наиболее значимо влияние одного из ведущих

факторов развития — обучения.

Предметом возрастной физиологии (физиологии

развития ребенка) как учебной дисциплины являются особенно-

сти развития физиологических функций, их формирования и ре-

гуляции, жизнедеятельности организма и механизмов его при-

способления к внешней среде на разных этапах онтогенеза.

Основные понятия возрастной физиологии:

Организм — сложнейшая, иерархически (соподчиненно) орга-

низованная система органов и структур, обеспечивающих жизне-

деятельность и взаимодействие с окружающей средой. Элементар-

ной единицей организма является клетка. Совокупность клеток,

сходных по происхождению, строению и функции, образует ткань.

Ткани образуют органы, выполняющие определенные функции.

Функция — специфическая деятельность органа или системы.

Физиологическая система — совокупность органов и тканей,

связанных общей функцией.

Функциональная система — динамическоt объединение различ-

ных органов или их элементов, деятельность которых направлена

на достижение определенной цели (полезного результата).

Что касается структуры предлагаемого учебного пособия, то

оно выстроено так, чтобы у студентов сформировалось четкое пред-

ставление о закономерностях развития организма в процессе он-

тогенеза, об особенностях каждого возрастного этапа.

Мы старались не перегружать изложение анатомическими

данными и в то же время считали необходимым дать основные

представления о структуре органов и систем на разных этапах воз-

растного развития, что необходимо для понимания физиологи-

ческих закономерностей организации и регуляции физиологиче-

ских функций.

Книга состоит из четырех разделов. В разделе I — «Введение в

физиологию развития» — раскрывается предмет физиологии раз-

вития как составной части возрастной физиологии, дается пред-

ставление о важнейших современных физиологических теориях он-

тогенеза, вводятся базовые понятия, без которых невозможно

понимание основного содержания учебника. В этом же разделе

дается самое общее представление об устройстве организма чело-

века и его функциях.

Раздел II — «Организм и среда» — дает представление об ос-

новных этапах и закономерностях роста и развития, о важнейших

функциях организма, обеспечивающих взаимодействие организ-

ма с окружающей средой и приспособление его к изменяющимся

условиям, о возрастном развитии организма и характерных осо-

бенностях этапов индивидуального развития.

В разделе III — «Организм как целое» — содержится описание

деятельности систем, интегрирующих организм в единое целое.

В первую очередь это центральная нервная система, а также веге-

тативная нервная система и система гуморальной регуляции функ-

ций. Основные закономерности возрастного развития головного

мозга и его интегративной деятельности — ключевой аспект со-

держания данного раздела.

Раздел IV — «Этапы развития ребенка» — содержит морфо-

физиологическое описание основных этапов развития ребенка

от рождения до подростково-юношеского возраста. Этот раздел

наиболее важен для практиков, непосредственно работающих с

ребенком, для которых важно знать и понимать основные мор-

фофункциональные возрастные особенности организма ребенка

на каждом из этапов его развития. Чтобы понять содержание этого

раздела, необходимо освоить весь материал, представленный в трех

предыдущих. Этот раздел завершает глава, в которой рассматри-

вается влияние социальных факторов на развитие ребенка.

В конце каждой главы помещены вопросы для самостоятель-

ной работы студентов, которые позволяют освежить в памяти ос-

новные положения изучаемого материала, требующие особого вни-

мания.

Раздел I

ВВЕДЕНИЕ В ВОЗРАСТНУЮ

ФИЗИОЛОГИЮ

Глава 1. ПРЕДМЕТ ВОЗРАСТНОЙ ФИЗИОЛОГИИ

(ФИЗИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ)

Взаимосвязь возрастной физиологии с другими науками

К моменту рождения организм ребенка еще очень далек от зре-

лого состояния. Человеческий детеныш рождается маленьким,

беспомощным, он не может выжить без ухода и заботы взрослых.

Необходимо много времени, чтобы он вырос и стал полноцен-

ным зрелым организмом.

Раздел физиологической науки, изучающий биологические за-

кономерности и механизмы роста и развития, называется возраст-

ной 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 ис-

следования возрастной физиологии (физиологии развития ребенка).

Физиология развития ребенка концентрирует свой интерес на

тех этапах, которые представляют наибольший интерес для вос-

питателя, педагога, школьного психолога: от рождения до мор-

фофункционального и психосоциального созревания. Более ран-

ние 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 зако-

нам, установленным Природой для любого развивающегося

многоклеточного организма, и поэтому физиология развития пред-

ставляет собой один из разделов гораздо более широкой области

знания — биологии развития. В то же время в динамике роста, раз-

вития и созревания человека имеется немало специфических, осо-

бенных черт, присущих только виду Homo sapience (Человек рa-

зумный). В этой плоскости физиология развития теснейшим обра-

зом переплетается с наукой антропологией, в задачи которой вхо-

дит всестороннее изучение человека.

Человек всегда живет в конкретных условиях окружающей сре-

ды, с которой он взаимодействует. Непрерывное взаимодействие

и приспособление к среде обитания — общий закон существова-

ния 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 окружаю-

щей среды, причем на разных этапах возрастного развития набор,

сила действия и результат воздействия этих факторов могут быть

различны. Это определяет связь физиологии с экологической физио-

логией, которая изучает воздействие на живой организм разнооб-

разных факторов внешней среды и способы приспособления орга-

низма к действию этих факторов.

В периоды интенсивного развития особенно важно знать, как

действуют на человека факторы среды, как влияют различные фак-

торы риска. Этому традиционно уделяется повышенное внимание.

И тут физиология развития тесно взаимодействует с гигиеной, по-

скольку именно физиологические закономерности чаще всего

выступают в качестве теоретических основ гигиенических требо-

ваний и рекомендаций.

Роль условий жизни, причем не только «физических», но и

социальных, психологических, в формировании здорового и при-

способленного к жизни человека очень велика. Ребенок должен с

раннего детства осознавать ценность своего здоровья, владеть не-

обходимыми 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 естествен-

но-научную основу педагогики. При этом физиология развития не-

разрывно связана с психологией развития, поскольку для каждого

человека его биологическое и личностное составляют единое целое.

Недаром любое биологическое повреждение (болезнь, травма, ге-

нетические нарушения и т. п.) неминуемо сказывается на развитии

личности. Педагог должен одинаково хорошо ориентироваться в про-

блемах возрастной психологии и физиологии развития: только в этом

случае его деятельность принесет реальную пользу его ученикам.

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 биологи-

ческим созреванием человека следует понимать достижение тако-

го уровня морфологического, физиологического, личностного и

социального развития, когда индивид способен произвести здо-

ровое жизнеспособное потомство и обеспечить его нормальное

развитие. Следует специально подчеркнуть, что в понятие био-

логического созревания наряду с чисто биологическими (мор-

фологическими и физиологическими) критериями включены

психологические и социальные критерии развития.

Знание основных закономерностей возрастного развития по-

зволяет подойти к решению двух практических задач педагогики и

педиатрии. Первая из них — оценка так называемой «возрастной

нормы». Действительно, и для врача, и для педагога очень важно

понимать, нормально ли развит ребенок, с которым ему предсто-

ит работать. Любое существенное отклонение в темпах развития

означает, что к такому ребенку необходимо применять специаль-

ные, нестандартные приемы воспитания или лечения. Поэтому

установление параметров возрастной нормы — одна из важней-

ших прикладных задач физиологии развития, решаемых уже мно-

гие десятилетия. По ходу решения этой задачи были выявлены

многие феномены, в частности то обстоятельство, что темпы ро-

ста и развития детей зависят от большого количества известных и

неизвестных факторов. Так, было убедительно доказано, что тя-

желые социально-экономические ситуации (войны, революции,

стихийные бедствия) крайне негативно сказываются на динами-

ке возрастного развития детского населения. Напротив, благопри-

ятное социально-экономическое положение общества способствует

нормализации процессов роста и развития. Однако существуют и

не вполне ясные науке обстоятельства, влияющие на темпы био-

логического 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 кор-

релируют между собой. Нередко замедленное развитие приводит

к тому, что человек, хотя и позже сверстников, достигает не-

обычайно высокого уровня развития той или иной своей спо-

собности. И напротив, ускоренное развитие порой заканчивает-

ся слишком рано, и человек, подававший большие надежды в

ранние годы, так и не достигает больших высот в зрелом возра-

сте. Об этом, в частности, свидетельствуют биографии многих

«вундеркиндов». Между тем выраженные отклонения в темпах

роста и развития наблюдаются гораздо реже, чем небольшие от-

клонения, проявляющиеся в умеренном отставании или опере-

жении. Как к ним относиться? Ответ на этот вопрос призвана

дать физиология развития, которая как раз и должна вырабаты-

вать критерии, по которым практические работники смогут су-

дить о том, насколько существенны выявленные отклонения от

нормы, и нужно ли что-либо предпринимать для их устранения

или смягчения их последствий.

Другой вопрос, имеющий важное значение для практики, —

определение временных границ возрастных периодов, или воз-

растная периодизация онтогенеза. Одни ученые считают, что раз-

витие ребенка протекает непрерывно, и поэтому говорить о ка-

ких-либо его этапах, или периодах, бессмысленно. Так полага-

ет, в частности, британская школа антропологов, среди которых

немало выдающихся ученых, чьи труды лежат в основе физио-

логии развития, — Таннер, Харрисон и другие. Напротив, рос-

сийская научная школа, ведущая свою историю от Н.П.Гундо-

бина, В.В.Бунака, П.К.Анохина и А.А. Маркосяна, считает воп-

рос о периодах онтогенеза одним из узловых и посвящает этой

проблеме большое число исследований, научных конференций,

дискуссий, публикаций. Представления о гетерохронности раз-

вития и неравномерности онтогенетического процесса, о чем речь

более конкретно пойдет ниже, лежат в основе различных моде-

лей периодизации онтогенеза, каждая из которых имеет свои

достоинства и недостатки. Между тем для решения практических

задач выбор одной из указанных моделей крайне актуален, по-

скольку от этого зависит, например, ответ на вопрос, в каком

возрасте можно начинать систематическое обучение в школе.

К проблеме возрастной периодизации непосредственно при-

мыкает задача выявления сенситивных и критических периодов разви-

тия. Уже достаточно хорошо известно, что некоторые свойства

организма особенно зависимы от внешних воздействий на опре-

деленных этапах своего формирования. Ясно, сколь большое зна-

чение эта информация может иметь для педагогов. Поэтому выяв-

ление такого рода сенситивных, т.е. наиболее чувствительных к

внешнему воздействию, периодов — весьма важная задача физио-

логии развития.

В последние годы появились новые импульсы для развития кон-

ституционального направления антропологических, физиологи-

ческих, биохимических и психологических исследований возраст-

ного развития. В определенной мере это связано с высоким уровнем

развития современного спорта: высшее спортивное мастерство тре-

бует стопроцентного использования задатков спортсмена, а под-

готовка каждого чемпиона стоит колоссальных средств, поэтому

спортивные менеджеры и тренеры хотят уже на самых ранних эта-

пах знать, насколько перспективен тот или иной начинающий

спортсмен. Учитывая, что спортом теперь дети начинают зани-

маться в возрасте 4—6 лет, можно представить себе, сколь велика

роль физиологии развития в правильной организации спортив-

ной подготовки будущих чемпионов, да и просто здоровых граж-

дан. 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 гармо-

ничное развитие и воспитание — перспективное направление пси-

холого-педагогических исследований и педагогической практики,

базирующееся на достаточно строгих физиологических закономер-

ностях.

Методы исследований в возрастной физиологии

Наука является полноценной в том случае, если ее методиче-

ский арсенал соответствует задачам, которые ей приходится ре-

шать. Для возрастной физиологии важнейшая задача — изучение

динамики и закономерностей изменений физиологических функ-

ций в процессе индивидуального развития. Ответы на самые раз-

нообразные частные вопросы, возникающие по ходу такого изу-

чения, дают два метода организации исследования, каждый из

которых имеет свои достоинства и недостатки, но оба широко

применяются в физиологии развития. Это методы поперечного (крос-

секционального) и продольного (лонгитудинального) исследований.

Метод поперечного исследования (кроссекциональный) представ-

ляет собой параллельное, одновременное изучение тех или иных

свойств у представителей различных возрастных групп. Сопостав-

ление уровня развития изучаемого свойства у детей разного воз-

раста позволяет вывести важные закономерности онтогенетиче-

ского процесса. Примером такого исследования может служить

одновременное (в течение нескольких дней) диспансерное об-

следование состояния здоровья, уровня физического и моторного

развития у учащихся всех классов какой-нибудь школы. Сравни-

вая показатели, полученные, например, у первоклассников, пя-

тиклассников и выпускников школы, физиолог может установить,

как и насколько изменяются изучаемые им физиологические функ-

ции в разном возрасте. Такой метод сравнительно прост в органи-

зации, относительно дешев и позволяет применить одни и те же

стандартные методики и приборы для обследования детей раз-