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)

Учебное пособие

Для студентов высших педагогических учебных заведений

Москва

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.А.Фарбер I (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.

Возрастная физиология: (Физиология развития ребенка): Учеб. пособие

для студ. высш. пед. учеб, заведений / М. М. Безруких, В. Д. Сонькин, Д. А.

Фарбер. — М.: Издательский центр «Академия», 2002. — 416 с. ISBN 5-7695-

0581-8

В учебном пособии представлены современные концепции онтогенеза

человека с учетом новейших достижений антропологии, анатомии, физиологии,

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

морфофункциональные особенности ребенка на основных этапах возрастного

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

воспитанием. Книга иллюстрирована большим количеством схем, таблиц,

рисунков, облегчающих усвоение материала, предложены вопросы для

самопроверки.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ.......................................................................................................3

РАЗДЕЛ I ВВЕДЕНИЕ В ВОЗРАСТНУЮ ФИЗИОЛОГИЮ...........................6

ГЛАВА 1. ПРЕДМЕТ ВОЗРАСТНОЙ ФИЗИОЛОГИИ (ФИЗИОЛОГИИ

РАЗВИТИЯ)..............................................................................................................6

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОЗРАСТНОЙ ФИЗИОЛОГИИ......17

(ФИЗИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ)..............................................................................17

ГЛАВА 3. ОБЩИЙ ПЛАН СТРОЕНИЯ ОРГАНИЗМА.......................................27

РАЗДЕЛ II ОРГАНИЗМ И СРЕДА......................................................................38

ГЛАВА 4. РОСТ И РАЗВИТИЕ..............................................................................38

ГЛАВА 5. ОРГАНИЗМ И СРЕДА ЕГО ОБИТАНИЯ...........................................66

ГЛАВА 6. ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА................................................81

ГЛАВА 7. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ (МЕТАБОЛИЗМ)................................................95

ГЛАВА 8. СИСТЕМА КИСЛОРОДНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОРГАНИЗМА...131

ГЛАВА 9. ФИЗИОЛОГИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И АДАПТАЦИИ......................160

ГЛАВА 10. МЫШЕЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И ФИЗИЧЕСКИЕ

ВОЗМОЖНОСТИ РЕБЕНКА..............................................................................182

РАЗДЕЛ III ОРГАНИЗМ КАК ЦЕЛОЕ............................................................197

ГЛАВА 11. НЕРВНАЯ СИСТЕМА: ЗНАЧЕНИЕ И СТРУКТУРНО-

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ..........................................................197

ГЛАВА 12. СТРОЕНИЕ, РАЗВИТИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ............201

ГЛАВА 13. РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МОЗГА...217

ГЛАВА 14. ИНТЕГРАТИВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МОЗГА.............................223

ГЛАВА 15. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ДВИЖЕНИЙ....246

ГЛАВА 16. ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА И РЕГУЛЯЦИЯ

ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ ОРГАНИЗМА.............................................................260

ГЛАВА 17. ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА........264

РАЗДЕЛ IV ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ РЕБЕНКА..................................................295

ГЛАВА 18. МЛАДЕНЧЕСТВО (ОТ 0 ДО 1 ГОДА)................................................295

ГЛАВА 19. РАННИЙ ВОЗРАСТ..........................................................................314

(ОТ 1 ГОДА ДО 3 ЛЕТ).......................................................................................314

ГЛАВА 20. ДОШКОЛЬНЫЙ ВОЗРАСТ..............................................................322

(ОТ 3 ДО 6-7 ЛЕТ)................................................................................................322

ГЛАВА 21. МЛАДШИЙ ШКОЛЬНЫЙ ВОЗРАСТ (С 7 ДО 11-12 ЛЕТ)..........336

ГЛАВА 22. ПОДРОСТКОВЫЙ И ЮНОШЕСКИЙ ВОЗРАСТ.........................351

ГЛАВА 23. СОЦИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ НА РАЗНЫХ ЭТАПАХ

ОНТОГЕНЕЗА......................................................................................................367

ЛИТЕРАТУРА......................................................................................................380

ПРЕДИСЛОВИЕ

Выяснение закономерностей развития ребенка, специфики

функционирования физиологических систем на разных этапах онтогенеза и

механизмов, эту специфику определяющих, является необходимым условием

обеспечения нормального физического и психического развития

подрастающего поколения.

Главные вопросы, которые должны возникать у родителей, педагогов 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 особенности, какой вариант занятий с ним будет наиболее

эффективным. Ответить на эти вопросы совсем не просто, ибо для этого

требуются глубокие знания о ребенке, закономерностях его развития,

возрастных и индивидуальных особенностях. Эти знания чрезвычайно важны и

для разработки психофизиологических основ организации учебной работы,

выработки у ребенка механизмов адаптации, определения влияния на него

инновационных технологий и т. п.

Пожалуй, впервые значимость комплексного знания физиологии и

психологии для педагога и воспитателя выделил известный 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 кажется делом знакомым и понятным, а иным даже — делом

легким, — 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 нужны врожденная способность и

умение, т.е. навык; но весьма немногие 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 группируются факты и те

соотношения фактов, в которых обнаруживаются свойства предмета

воспитания, т. е. человека». Анализируя физиологические знания, которые

были известны, а это было время становления 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

педагогической науке. Единообразие программ, методик, учебников ушло в

прошлое, но педагог по-прежнему мало учитывает возрастные и

индивидуальные особенности ребенка в процессе обучения.

В то же время педагогическая эффективность процесса обучения во

многом зависит от того, насколько формы и методы педагогического

воздействия адекватны возрастным физиологическим и психофизиологическим

особенностям школьников, соответствуют ли условия организации учебного

процесса возможностям детей и подростков, учитываются ли

психофизиологические закономерности формирования базисных школьных

навыков — письма и чтения, а также основных двигательных навыков в

процессе занятий.

Физиология и психофизиология ребенка — необходимый компонент

знаний любого специалиста, работающего с детьми, — психолога, воспитателя,

учителя, социального педагога. «Воспитание и обучение имеет дело с

целостным ребенком, с его целостной деятельностью, — считал известный

российский психолог и педагог В.В. Давыдов. — Эта деятельность,

рассматриваемая как особый объект изучения, содержит в своем единстве

много аспектов, в том числе... физиологический (В.В.Давыдов «Проблемы

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

Возрастная физиология — наука об особенностях жизнедеятельности

организма, о функциях его отдельных систем, процессах, в них протекающих, и

механизмах их регуляции на разных этапах индивидуального развития. Частью

ее является изучение физиологии ребенка 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 особенности развития физиологических

функций, их формирования и регуляции, жизнедеятельности организма и

механизмов его приспособления к внешней среде на разных этапах онтогенеза.

Основные понятия возрастной физиологии:

Организм — сложнейшая, иерархически (соподчиненно) организованная

система органов и структур, обеспечивающих жизнедеятельность и

взаимодействие с окружающей средой. Элементарной 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 — динамическое объединение различных

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 представление о

закономерностях развития организма в процессе онтогенеза, 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 возрастного развития, что необходимо для

понимания физиологических закономерностей организации и регуляции

физиологических функций.

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

физиологию развития» — раскрывается предмет физиологии развития как

составной части возрастной физиологии, дается представление о важнейших

современных физиологических теориях онтогенеза, вводятся базовые понятия,

без которых невозможно понимание основного содержания учебника. В этом

же разделе дается самое общее представление об устройстве организма

человека и его функциях.

Раздел II — «Организм и среда» — дает представление об основных

этапах и закономерностях роста и развития, о важнейших функциях организма,

обеспечивающих взаимодействие организма с окружающей средой и

приспособление его к изменяющимся условиям, о возрастном развитии

организма и характерных особенностях 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 вегетативная нервная

система и система гуморальной регуляции функций. Основные закономерности

возрастного развития головного мозга и его интегративной деятельности —

ключевой аспект содержания 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 морфофункциональные 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 рассматривается влияние социальных

факторов на развитие ребенка.

В конце каждой главы помещены вопросы для самостоятельной работы

студентов, которые позволяют освежить в памяти основные положения

изучаемого материала, требующие особого внимания.

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 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 Homo sapience

(Человек разумный). В этой плоскости физиология развития 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 и 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.

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 — оценка 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 социально-

экономическое 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 вырабатывать критерии, по

которым практические работники смогут судить 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 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 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 подготовки 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.

Методы исследований в возрастной физиологии

Наука является полноценной в том случае, если ее методический арсенал

соответствует задачам, которые ей приходится решать. Для возрастной

физиологии важнейшая задача — изучение динамики и закономерностей

изменений физиологических функций в процессе индивидуального развития.

Ответы на самые разнообразные частные вопросы, возникающие по ходу

такого изучения, дают два метода организации исследования, каждый из

которых имеет свои достоинства и недостатки, но оба широко применяются в

физиологии развития. Это методы поперечного (кроссекционалъного) и

продольного (лонгитудинального) исследований.