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

Подождите немного. Документ загружается.

фигуру, как бы создавая внутреннюю модель формы. На основе

построения перцептивного образа при последующем восприятии

предмета создаются условия для сопоставления этого образа с

наличным объектом. Эти опознавательные действия, ведущие к

формированию обобщенного эталона, отличаются от перцептив-

ных. Происходит сокращение прослеживающих глазных движений,

и опознание осуществляется на основе наиболее информативных

для данной задачи отдельных признаков, при дифференцирован-

ном анализе которых все большую роль приобретают микродви-

жения глаз, возможно осуществляющие считывание информации

со следа на сетчатке. Очевидно эти движения являются важным

инструментом, обеспечивающим возможность «перемещения» на-

правленного внимания в микропространстве отдельных призна-

ков и свидетельствуют о роли скрытых движений глаз в структуре

внимания.

Возможность формирования в старшем дошкольном возрасте

сложных эталонов, включающих иерархическую структуру интег-

рированных признаков, облегчает процесс опознания и катего-

ризацию на основе не только сенсорных, но и концептуальных

характеристик объекта (общие свойства всех его вариантов).

Важные сведения о нейрофизиологических механизмах, обес-

печивающих становление системы зрительного восприятия, по-

лучены при изучении электрофизиологических коррелятов при-

ема и обработки зрительной информации.

Вызванные ответы на простые зрительные стимулы в затылоч-

ных областях, сохраняя основной компонентный состав, в пери-

од от 3 к 6 годам изменяют свои временные и амплитудные харак-

теристики. В ВП на вспышку света сокращается пиковая латентность

и длительность всех компонентов основного комплекса: возраста-

ет амплитуда ответа, усиливается выраженность поздних фаз от-

вета. Эти изменения отражают ускорение и усложнение анализа

зрительных стимулов и коррелируют с созреванием проекцион-

ной коры: к 6 годам возрастают дифференциация и специализа-

ция нервных элементов — увеличивается число горизонтальных

ветвлений, помимо узких колонок обнаруживаются единичные

широкие группировки нейронов.

Анализ топографии ВП — их параметров в разных областях

коры больших полушарий — показал, что в 3 года начальные

компоненты зрительных ответов стабильно регистрируются во

всех областях коры, причем их конфигурация в каудальных отде-

лах и реактивность идентичны. ВП включает негативные компо-

ненты с латентным периодом 90 и 160—200 мс

(7V

Л^

160

оо

соответственно) и позитивные

(Р\

/250-300)

(рис.

75). В 3

года

заднеассоциативных областях в известной мере становятся зре-

лыми характерные для них цитоархитектонические признаки, рас-

ширяется сеть дендритных ветвлений и возрастает число нейро-

361

Рис. 75. Сходная реактивность основного комплекса ВП

(Лзо~^1бо-2оо)

в каудальных отделах (О, Р, ТРО) в 3—4-летнем возрасте. Точками

отмечены достоверные изменения амплитуды ВП при смене засвета

шахматным рисунком и схематическим изображением лица

нов, входящих в колонку. Однако в 3—4 года еще отсутствуют

дифференциация и специализация заднеассоциативных струк-

тур в зрительных операциях, присущие более старшему возрасту.

Генерализованный характер вовлечения корковых зон в зритель-

ное восприятие и их однотипная реактивность — дублирование

отдельных звеньев системы — являются основными признаками

биологической надежности развивающегося организма, обеспе-

чивающими адаптивный характер реагирования на ранних эта-

пах онтогенеза. Вовлечение заднеассоциативных структур в зри-

тельное восприятие хорошо коррелирует с возможностью выра-

ботки внутренних эталонов, используемых для опознания часто

встречающихся стимулов.

6—7

годам происходят существенные изменения в систем-

ной организации зрительного восприятия, отражающие прогрес-

сивное созревание нейронного аппарата коры больших полуша-

рий и возрастающую специализацию корковых зон. Организация

362

системы зрительного восприятия к концу дошкольного возраста

за счет специализированного участия проекционных и ассоциа-

тивных корковых зон и их взаимодействия обеспечивает высокую

разрешающую способность перцептивной функции. Создается воз-

можность восприятия новых сложных объектов и выработки соот-

ветствующих эталонов, что способствует значительному обогаще-

нию индивидуального опыта.

При изучении времени реакции и скорости опознания разных

по сложности объектов отчетливо проявляются различия меха-

низмов опознания в 3—4 года и в 5—6 лет. В 3—4 года нейрофизио-

логические механизмы определяют возможность опознания толь-

ко простых признаков за счет выработанных эталонов. Об этом

свидетельствуют незначительные изменения времени опознания

при многократных повторениях объекта в идентичных условиях

решения сенсорной задачи. В 6 лет опознание основано на выделе-

нии сложного признака, оно требует большего времени и зависит

от количества различаемых на его основе изображений. В ходе тре-

нировки это время сокращается и перестает зависеть от количе-

ства стимулов в наборе. Механизмы такого опознания связыва-

ются с вырабатываемыми в опыте внутренними эталонами. Это

свидетельствует о значительно возрастающих в течение дошколь-

ного возраста возможностях ознакомления ребенка с внешним

миром, о переходе механизмов, лежащих в основе информацион-

ных процессов, на качественно иной уровень.

Формирование внимания. С формированием сенсорной функ-

ции тесно связано развитие внимания. Созревание сенсорных си-

стем и совершенствование воспринимающей функции мозга оп-

ределяют возможность привлечения внимания к более сложным

признакам объекта, а это в свою очередь способствует более глу-

бокому и полному описанию и опознанию.

В начале дошкольного периода сохраняется значимость новиз-

ны как основного возбудителя внимания.

Приблизительно в возрасте 4 лет отмечается всплекс интереса

ребенка к новому, активный поиск новизны, проявляющийся в

бесконечных «почему». Специфика этого периода состоит в том,

что к имевшемуся в раннем возрасте предпочтению новизны до-

бавляется и стремление к разнообразию, что можно предположи-

тельно связать с активным вовлечением в мозговую систему клю-

чевой структуры лимбического мозга — гиппокампа. Важное

значение в изменении характеристик внимания имеют и возраст-

ные преобразования системы восприятия от 3—4 к 6 годам, при-

водящие к быстрому нарастанию объема внимания.

Поведенческая реакция на «очень интересное новое» проявля-

ется в застывании с приоткрытым ртом и фиксации глазами пред-

мета (ввод информации). В ЭЭГ в этом возрасте, как и в младен-

ческом, наблюдается увеличение амплитуды и представленности

363

Рис. 76. Незрелый вариант реакции активизации в ЭЭГ ребенка 3 лет

6 мес в ответ на первое предъявление стимула (отметка на верхней

линии). Отведения обозначены слева от кривых. Две нижние линии —

регистрация сердечного ритма и КГР

медленных волн, в основном тета-диапазона (частота 4—7 Гц).

Одновременно регистрируются и вегетативные компоненты ори-

ентированной реакции (рис. 76).

ЭЭГ-коррелят привлечения внимания отражает характерные

особенности активационных процессов ребенка-дошкольника.

У детей тета-ритм возникает во время эмоционального реагиро-

вания, рисования, эмоционального общения. При этом отмечает-

ся, что тета-активность сопровождает положительное состояние

ребенка.

Отсюда следует, что усиление тета-ритма в ответ на новые

стимулы, регистрирующиеся с соответствующим вегетативным

и поведенческим сопровождением у детей 3—4 лет, может быть

расценено как онтогенетический вариант ЭЭГ-реакции актива-

ции. Он отражает включение в процесс внимания эмоциональ-

ной активации. Функциональная роль эмоциональной активации,

364

«обслуживающей» стремление к впечатлениям (вариант позна-

вательной мотивации для этого возраста), состоит в поддержа-

нии интереса и внимания к стимулу для облегчения его воспри-

ятия и анализа.

Функциональная роль эмоциональной активации в приеме и

анализе внешнего стимула особенно велика в возрасте 3—5 лет,

когда система восприятия еще незрелая, а участие заднеассоциа-

тивных структур в зрительном восприятии неспециализированно.

Это затрудняет анализ сложных изображений, не имеющих ана-

логов в индивидуальном опыте ребенка. При появлении незнако-

мых абстрактных стимулов дети ограничиваются их общим осмот-

ром и беглым впечатлением. Незрелость механизмов переработки

и оценки информации компенсируется эмоциональной актива-

цией, которая, пролонгируя «общение» ребенка с объектом, спо-

собствует реализации тех перцептивных возможностей, которые

имеются к данному возрасту.

Изменения в организации системы восприятия с 6 лет (спе-

циализированное вовлечение в анализ и обработку зрительной

информации заднеассоциативных отделов) создают условия для

углубленного восприятия предметов, оперирования большим на-

бором признаков. Эти изменения по времени совпадают с каче-

ственным изменением электрофизиологического коррелята вни-

мания. Усиление тета-ритма в ответ на новые стимулы начинает

перемежаться с блокадой (десинхронизацией) альфа-ритма в кау-

дальных отделах коры, т.е. с более зрелым типом реакции акти-

вации. Вовлечение альфа-ритма в процесс внимания по зрелому

типу указывает на адекватное включение корковых механизмов

в обеспечение внимания, на начало процесса его кортикализа-

ции при сохранении вклада эмоциональной активации и высо-

кой эффективности эмоционально привлекательных стимулов.

Формирование зрелого типа реакции активации расширяет сфе-

ру действия внимания, обеспечивает его направленность не толь-

ко на стимулы, обладающие непосредственной привлекательно-

стью, но и на более абстрактные, отвлеченные характеристики

среды, ее информационный компонент. Одним из следствий это-

го процесса является описанная выше возможность выработки

эталонов на совершенно новые для ребенка абстрактные стимулы

к 6—7-летнему возрасту.

Произвольная регуляция деятельности. В старшем дошкольном

возрасте появляется и развивается возможность произвольной ре-

гуляции деятельности по внешней инструкции. Появляются раз-

личия в способности к произвольному регулированию у детей

3—4 и 6—7 лет.

Анализ динамики региональных ВП при обусловленной инст-

рукцией необходимости быстрого реагирования на значимый сти-

мул показал, что 3—4-летние дети, даже повторяя инструкцию,

365

не могли соответствующим образом организовать свою деятель-

ность. Значимые изменения параметров ВП при переходе от спо-

койного наблюдения к мобилизационной готовности не были об-

наружены. Начиная с 4—5-летнего возраста отмечается облегче-

ние позитивного компонента ВП, одинаково выраженное во всех

отведениях. К концу дошкольного возраста это облегчение обна-

руживает некоторую региональную специфичность, проявляющую-

ся в увеличении амплитуды компонентов ВП в лобных и цент-

ральных областях, что свидетельствует об активном участии этих

областей в зрительном восприятии в ситуации внимания. Учиты-

вая роль этих областей в регуляции процессов активации, можно

полагать, что их участие в формировании мобилизационной го-

товности создает избирательность в организации деятельности. Од-

нако существует своеобразный разрыв между появившейся воз-

можностью формирования избирательности в организации дея-

тельности и ее реальным и постоянным осуществлением, что

требует значительных усилий и может происходить только с по-

мощью взрослого — путем создания игровой ситуации или сооб-

щения ребенку готовых правил. Создание такой ситуации приво-

дило к появлению селективности в организации восприятия и вни-

мания у детей в возрасте от 3 лет 10 мес до 5 лет 8 мес. Без

соответствующих воздействий селективные стратегии развивались

в период от 7 до 9 лет. Эти результаты указывают на возможность

коррекции дефицита произвольной регуляции в определенных пре-

делах на основе четких знаний возрастной специфики мозговой

организации деятельности.

Таким образом, на протяжении дошкольного периода проис-

ходят значительные преобразования мозговых механизмов орга-

низации познавательной деятельности и целенаправленного по-

ведения ребенка, которые во многом определяют его готовность к

систематическому обучению в школе.

Вопросы и задания

1. Какие изменения ростовых процессов происходят в дошкольном

возрасте?

2. Охарактеризуйте особенности функционирования физиологических

систем, обеспечивающих сохранение гомеостаза.

3. Охарактеризуйте изменения в мышечной системе в дошкольном

возрасте. Как они влияют на двигательные возможности ребенка?

4. Каковы возможности дошкольников в организации и управлении

движениями?

5. Какие факты свидетельствуют о существенных психофизиологиче-

ских преобразованиях к концу дошкольного возраста?

6. Какие новообразования в старшем дошкольном возрасте обуслов-

ливают готовность ребенка к школе?

366

Глава 21. МЛАДШИЙ ШКОЛЬНЫЙ ВОЗРАСТ

(С 7 ДО 11-12 ЛЕТ)

Этот период характеризуется ускоренными процессами психи-

ческого развития и формированием целенаправленного поведе-

ния на фоне продолжающихся морфофункциональных перестро-

ек организма. При этом темп и характер этих перестроек определяют

индивидуальную динамику психического развития.

Рост и физическое развитие

Скорость роста. После завершения полуростового скачка и до

начала пубертатного скачка отмечаются самые низкие темпы ро-

ста длины и массы тела. Увеличение длины и массы тела проис-

ходит таким образом, что ребенок «вытягивается», продолжает

снижаться относительное содержание подкожного жира. Отчет-

ливо начинают проявляться индивидуально-типологические кон-

ституциональные особенности телосложения. По пропорциям тела

ребенок уже очень похож на взрослого, хотя по сравнению с

полностью сформированными юношами и девушками его ноги

еще относительно короче, у мальчиков более узкие плечи, а у

девочек — бедра.

Зубы. Продолжается смена молочных зубов на постоянные. Пер-

выми — в возрасте 6—7 лет — выпадают и меняются резцы, а

также прорезывается 1-й большой моляр. Далее сменяются клыки

(9—11 лет), затем малые коренные (10—11 лет), и к началу поло-

вого созревания не прорезавшимися обычно остаются только 2-й

малый коренной и 2-й большой моляр. Индивидуальные вариан-

ты сроков и даже последовательности прорезывания зубов быва-

ют очень разнообразны.

Скелетно-мышечная система. Абсолютные размеры черепа

практически уже не отличаются от размеров черепа взрослых,

причем черепные кости полностью сращены, и дальнейшее раз-

витие мозга может идти только путем качественных преобразо-

ваний и усложнения его структуры. Позвоночник продолжает

расти, завершается формирование его изгибов, поэтому в этом

возрасте столь важно обращать внимание на осанку: в случае ее

нарушения исправить положение дел в дальнейшем будет значи-

тельно сложнее. В этом плане очень важно удержание гигиениче-

ски правильной позы во время уроков, при чтении, просмотре

телевизионных передач и т.п. Объем статической нагрузки, вы-

званной социальными условиями современной жизни, в этот пе-

риод резко возрастает, и это требует принятия специальных мер

367

со стороны родителей, учителей и врачей для профилактики ско-

лиозов и других нарушений опорно-двигательного аппарата. Раз-

вивающееся плоскостопие в этот период еще можно преодолеть

с помощью специальных упражнений и массажа. Биологически

этот возраст как бы предназначен для повышенной игровой дви-

гательной активности, поэтому негативное влияние социально

обусловленной гипокинезии в младшем школьном возрасте осо-

бенно значимо. Соблюдение рекомендованного гигиенически-

ми нормами двигательного режима — необходимое условие со-

хранения и укрепления здоровья детей.

Скелетные мышцы ребенка вновь существенно меняются, обес-

печивая очень высокую подвижность и неутомляемость (при усло-

вии смены режимов мышечной деятельности). У детей в возрасте

8—10 лет наиболее интенсивна игровая активность, сочетающая-

ся с повышенной двигательной активностью. Во всех органах и

системах происходят морфофункциональные преобразования,

создающие благоприятные условия для осуществления больших

объемов мышечной работы за счет функционирования аэробного

источника энергии. Важно подчеркнуть, что только к этому воз-

расту морфофункциональное развитие ребенка достигает такого

уровня, который способствует длительному поддержанию рабо-

тоспособности.

Работоспособность. Динамика работоспособности в младшем

школьном возрасте отражает возрастающую надежность функцио-

нирования организма ребенка. При циклической работе ногами, в

зоне большой мощности (при пульсе 160—170 уд/мин) объем

выполняемой работы у детей в период от 7 до 10 лет возрастает в

4 раза и составляет в 10—11-летнем возрасте примерно 40 кДж.

Однако это еще далеко не соответствует возможностям взрослых.

К 17—18-летнему возрасту работоспособность в этой зоне мощ-

ности возрастает до 400 кДж. За время обучения в школе при

надлежащем физическом воспитании надежность физиологиче-

ских функций, определяющих работоспособность, увеличивает-

ся в 40 раз.

Дети в возрасте 7—10 лет уже в состоянии длительно, устойчиво

(стационарно) поддерживать функциональную активность. У 6-лет-

них детей такая способность возникает только в результате соот-

ветствующих тренировок, т.е. постоянного упражнения тех или

иных физиологических систем в разумных для данного возраста

пределах. Естественный механизм, помогающий развитию этих воз-

можностей, — спонтанная игровая деятельность. В ней создаются

определенные условия для формирования мотивов целенаправ-

ленного поведения. Младший школьный возраст сенситивен для

формирования способности к длительной целенаправленной дея-

тельности — как умственной, так и физической. Так, на возраст

8—9 лет приходится максимум игровой двигательной активности

368

детей. На перемене они стремятся компенсировать вынужденную

неподвижность на уроке, что обусловлено их физиологическими

потребностями. Оптимальное удовлетворение двигательных потреб-

ностей как на уроках физической культуры, так и во внеурочное

время содействует развитию основных двигательных качеств. Это

доказывается, в частности, результатами исследования возраст-

ной динамики общей выносливости и педагогическими экспери-

ментами, в которых выносливость детей 7—9 лет удавалось повы-

сить в 2 раза за счет специальной организации занятий на уроках

физической культуры. При этом сами дети предпочитают игры,

развивающие ловкость и скоростно-силовые качества.

Метаболизм и вегетативные функции

Обменные процессы в этом возрасте достаточно стабильны. Ин-

тенсивность окислительного метаболизма (обмен веществ) по срав-

нению с предыдущим возрастом снижается и составляет 1,4 Вт на

1 кг массы тела в покое. В повседневной деятельности обменные

процессы протекают примерно в 2 раза быстрее, чем в покое. Та-

ким образом, за сутки организм ребенка расходует 8 МДж энер-

гии (1800 ккал). Однако это средняя цифра. Детальное изучение

индивидуальных особенностей метаболизма и потребности в пище

показывает, что у разных детей в этом возрасте потребности в энер-

гии могут составлять от 4 до 12 МДж/сут, т.е. 1000—3000 ккал/сут.

Столь большие индивидуальные различия появляются после за-

вершения полуростового скачка. Они связаны с индивидуальны-

ми различиями во внутренней организации обменных процессов

и совершенно нормальны. Именно на этих различиях базируется

необходимость выявления рациональных норм питания. Практи-

ка показывает, что далеко не всегда количество необходимой

пищи совпадает с количеством потребляемой пищи. Чаще всего

такое несоответствие возникает как результат неадекватных пи-

щевых привычек, возникших под влиянием взрослых. Именно в

этом возрасте начинает отчетливо проявляться избыточный вес,

связанный с тем, что излишек потребляемой с пищей энергии

не используется в обменных процессах, а откладывается в виде

жира.

На возраст 8—9 лет приходятся важные преобразования функ-

ций пищеварительной системы, в первую очередь механизмов

регуляции желудка и печени. Нарушения в режиме питания, не-

соблюдение основных правил при выборе пищевых продуктов и

их приготовлении — все это может привести к хроническим забо-

леваниям желудочно-кишечного тракта.

Вегетативные системы. Быстрое развитие выносливости и спо-

собности поддерживать стационарные состояния вообще связано

369

в первую очередь с расширением резервных возможностей боль-

шинства функций. Возрастное снижение интенсивности обмен-

ных процессов и параллельное уменьшение активности транспорт-

ных систем (частоты сокращений сердца и дыхания и т.п.) в по-

кое определяет снижение нижней границы (базального уровня)

функционального диапазона. С другой стороны, это отражает эко-

номизацию функций, а с третьей — обеспечивает расширение

функционального диапазона, так как максимальный уровень со-

храняется весьма высоким. Так, максимальная частота сокраще-

ний сердца у детей этой возрастной группы по-прежнему дости-

гает 200—210 уд/мин. В то же время в покое у мальчиков 7 лет она

составляет 91,2 уд/мин, а к 10 годам снижается до 78,7 уд/мин.

Немалую роль в этом возрасте играет увеличение ударного объема

сердца и дыхательных объемов, что значительно расширяет ре-

зервные возможности организма в условиях напряженной деятель-

ности и адаптации.

Согласованность функционирования систем энергообеспечения.

Высокая потребность в кислороде характерна не только для мы-

шечной ткани, но и для тканей внутренних органов и мозга. Так,

мозг ребенка в этом возрасте примерно в 2 раза интенсивнее по-

требляет кислород, чем мозг взрослого, и это обеспечивается со-

ответствующим кровоснабжением. У детей выше интенсивность

окислительных процессов также в печени, желудочно-кишечном

тракте, почках и других органах. Повышенная потребность орга-

нов и тканей детского организма в кислороде обусловливает свое-

образную организацию функционирования сердечно-сосудистой

и дыхательной систем. Хотя экономичность работы кровообраще-

ния и дыхания в младшем возрасте еще не так велика, как у взрос-

лых, их согласованность очень высока.

В младшем школьном возрасте совершенствуется и терморе-

гуляция. Формируются механизмы физической терморегуляции,

т. е. способность организма поддерживать постоянство температу-

ры тела не за счет производства добавочного тепла, а за счет огра-

ничения теплоотдачи через поверхность кожи. К 10 годам у ребен-

ка этот механизм настолько сформирован, что по своей эффек-

тивности мало отличается от подобного механизма у взрослого.

Таким образом, все элементы, составляющие сложнейшую

функциональную систему аэробного энергообеспечения функций

организма, «пригнаны» друг к другу и взаимодействуют оптималь-

ным образом. Ясно, что такая тонкая регуляция взаимодействия

физиологических процессов не может быть реализована без соот-

ветствующего уровня зрелости и тренированности центрального

аппарата управления.

Формирование произвольных движений. Возраст 7— 10 лет можно

считать оптимальным для формирования произвольных движений.

На этом этапе возрастного развития существуют особенно благо-

370