Основные понятия анатомии и физиологии человека

1. Предмет и содержание анатомии и физиологии. Значение этих наук в психолого-педагогической подготовке будущего учителя

Анатомия человека (от греч. anб -- вверх и tomй -- режу) -- раздел биологии, изучающий морфологию человеческого организма, его систем и органов. Предметом изучения анатомии человека являются форма и строение, происхождение и развитие человеческого организма. Анатомия изучает организм человека по системам. Соответственно она состоит из разделов. Например, учение о костной системе -- остеология; учение о нервной системе -- неврология и т.д.

Физиология (от греч.-- природа и -- знание) -- наука о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации, о пределах нормы жизненных процессов и болезненных отклонений от неё. Физиология подразделяется на общую и частную. Общая физиология изучает закономерности деятельности возбудимых тканей, законы их раздражения, возбуждения и т. д. Частная физиология изучает жизнепроявления различных органов и их взаимодействие в системных организациях целого организма. Физиология включает также в себя такие разделы, как сравнительная физиология, физиология труда, спорта, авиационная и космическая физиология, клиническая физиология и др. Функциональные изменения организма при болезненных процессах изучает патологическая физиология

Зная физиологические и анатомические особенности организма школьника, учитель сможет правильно организовать учебный процесс, а изучение гигиенической роли факторов внешней среды поможет учителю укрепить здоровье детей.

Изучение анатомо-физиологических особенностей организма младшего школьника позволяет познать исторический процесс становления и преобразования форм и функций развивающегося организма.



2. Анатомическое строение клетки. Ткани, их виды и свойства

Клемтка -- элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии.

I. Наружная клеточная мембрана.

· трехслойная, состоит из белков и жиров, полупроницаемая;

Основные функции:

· ограничивает клетку;

· обеспечивает метаболизм, молекулярный транспорт.

· Экзоцитоз - выделение, эндоцитоз - внутрь, диффузия - пассивный транспорт, активный транспорт - Na, Cl, пиноцитоз - поглощение жидких молекул, фагоцитоз - поглощение твердых частиц.

II Ядро.

Покрыто двумя мембранами (внешней и внутренней) с ядерными порами, прикрытыми особыми тельцами; внутри - ядерный матрикс, состоящий из ядерного сока, ядрышек, рибонуклеопротеидных комплексов и нитей хроматина. Внешняя мембрана связана с ЭПС.

· Ядрышка содержат РНК. Их функция - синтез рибосом.

· Нити хроматина - хромосомы в период между делениями клетки (дезоксирибонуклеиновые комплексы). Хромосомы - ядерные структуры, в которых находятся гены, состоят из ДНК и белка. Кроме того, в состав хромосом входят ферменты и РНК

Ф-ии ядра: сохранение и передача генетической информации, организация и регуляция процессов обмена веществ.

III. Цитоплазма.

· Содержимое клетки; внутренняя полужидкая среда в состоянии геля с микротрубочками и микроферментами.

Ф-ии: содержит органоиды, поддерживает химический и водный баланс клетки.

IV. ЭПС

· Система канальцев, пронизывающих всю клетку.

Ф-ии: синтез белка, транспорт веществ, нейтрализация токсичных продуктов.

V. Комплекс Гольджи.

· Система канальцев, сложенных друг на друга с отходящими трубочками.

Ф-ии: накопление, преобразование, синтез веществ, образование лизосом.

VI. Лизосомы:

· Одномембранные пузырьки, внутри которых находятся гидролитические ферменты.

Ф-ии: активация пищеварительных вакуолей, переваривание веществ, частиц, старых органелл и т.п.

VII. Митохондрии.

· Двумембранный органоид; внутренняя мембрана имеет выросты - кристы, заполнена матриксом.

Ф-ии: дыхательный и энергетический (АТФ) центр клетки; окислительные процессы.

VIII. Рибосома.

· Самый маленький органоид, состоит из двух субъедениц - большой и малой. Образуются в ядрышке.

Ф-ии: синтез белка.

XIX. Клеточный центр.

Ф-ия: деление клетки.

Ткани-- это совокупность клеток и неклеточных структур (неклеточных веществ), сходных по происхождению, строению и выполняемым функциям. Выделяют четыре основные группы тканей: эпителиальные, мышечные, соединительные и нервную.

Эпителиальные ткани являются пограничными, так как покрывают организм снаружи и выстилают изнутри полые органы и стенки полостей тела. Особый вид эпителиальной ткани --железистый эпителий -- образует большинство желез (щитовидную, потовые, печень и др.), клетки которых вырабатывают тот или иной секрет. Эпителиальные ткани имеют следующие особенности: их клетки тесно прилегают друг к другу, образуя пласт, межклеточного вещества очень мало; клетки обладают способностью к восстановлению (регенерации).

Эпителиальные клетки по форме могут быть плоскими, цилиндрическими, кубическими. По количеству пластов эпителии бывают однослойные и многослойные. Примеры эпителиев: однослойный плоский выстилает грудную и брюшную полости тела; многослойный плоский образует наружный слой кожи (эпидермис); однослойный цилиндрический выстилает большую часть кишечного тракта; многослойный цилиндрический -- полость верхних дыхательных путей); однослойный кубический образует канальцы нефронов почек. Функции эпителиальных тканей; защитная, секреторная, всасывания, разделительная, газообменная.

Мышечные ткани обусловливают все виды двигательных процессов внутри организма, а также перемещение организма и его частей в пространстве. Это обеспечивается за счет особых свойств мышечных клеток -- возбудимости и сократимости. Во всех клетках мышечных тканей содержатся тончайшие сократительные волоконца -- миофибриллы, образованные линейными молекулами белков -- актином и миозином. При скольжении их относительно друг друга происходит изменение длины мышечных клеток.

Различают три вида мышечной ткани: поперечнополосатую, гладкую и сердечную.

Поперечнополосатая (скелетная) мышечная ткань построена из множества многоядерных волокноподобных клеток длиной 1--12 см. Наличие миофибрилл со светлыми и темными участками, по-разному преломляющих свет (при рассмотрении их под микроскопом), придает клетке характерную поперечную исчерченность, что и определило название этого вида ткани. Из нее построены все скелетные мышцы, мышцы языка, стенок ротовой полости, глотки, гортани, верхней части пищевода, мимические, диафрагма. Особенности поперечнополосатой мышечной ткани: быстрота и произвольность (т. е. зависимость сокращении от воли, желания человека), потребление большого количества энергии и кислорода, быстрая утомляемость.

Сердечная ткань состоит из поперечно исчерченных одноядерных мышечных клеток, но обладает иными свойствами. Клетки расположены не параллельным пучком, как скелетные, а ветвятся, образуя единую сеть. Благодаря множеству клеточных контактов поступающий нервный импульс передается от одной клетки к другой, обеспечивая одновременное сокращение, а затем расслабление сердечной мышцы, что позволяет ей выполнять насосную функцию.

Клетки гладкой мышечной ткани не имеют поперечной исчерченности, они веретеновидные, одноядерные, их длина около 0,1 мм. Этот вид ткани участвует в образовании стенок трубкообразных внутренних органов и сосудов (пищеварительного тракта, матки, мочевого пузыря, кровеносных и лимфатических сосудов). Особенности гладкой мышечной ткани: непроизвольность и небольшая сила сокращений, способность к длительному тоническому сокращению, меньшая утомляемость, небольшая потребность в энергии и кислороде.

Соединительные ткани (ткани внутренней среды) объединяют группы тканей мезодермального происхождения, очень различных по строению и выполняемым функциям. Виды соединительной ткани: костная, хрящевая, подкожная жировая клетчатка, связки, сухожилия, кровь, лимфа и др. Общей характерной чертой строения этих тканей является рыхлое расположение клеток, отделенных друг от друга хорошо выраженным межклеточным веществом, которое образовано различными волокнами белковой природы (коллагеновыми, эластическими) и основным аморфным веществом.

У каждого вида соединительной ткани особое строение межклеточного вещества, а следовательно, и разные обусловленные им функции. Например, в межклеточном веществе костной ткани располагаются кристаллы солей (преимущественно соли кальция), которые и придают костной ткани особую прочность. Поэтому костная ткань выполняет защитную и опорную функции.

Кровь-- разновидность соединительной ткани, у которой межклеточное вещество жидкое (плазма), благодаря чему одной из основных функций крови является транспортная (переносит газы, питательные вещества, гормоны, конечные продукты жизнедеятельности клеток и др.).

Межклеточное вещество рыхлой волокнистой соединительной ткани, находящейся в прослойках между органами, а также соединяющей кожу с мышцами, состоит из аморфного вещества и свободно расположенных в разных направлениях эластических волокон. Благодаря такому строению межклеточного вещества кожа подвижна. Эта ткань выполняет опорную, защитную и питательную функции.

Нервная ткань, из которой построены головной и спинной мозг, нервные узлы и сплетения, периферические нервы, выполняет функции восприятия, переработки, хранения и передачи информации, поступающей как из окружающей среды, так и от органов самого организма. Деятельность нервной системы обеспечивает реакции организма на различные раздражители, регуляцию и координацию работы всех его органов.

Основными свойствами нервных клеток --нейронов, образующих нервную ткань, являются возбудимость и проводимость. Возбудимость -- это способность нервной ткани в ответ на раздражение приходить в состояние возбуждения, а проводимость -- способность передавать возбуждение в форме нервного импульса другой клетке (нервной, мышечной, железистой). Благодаря этим свойствам нервной ткани осуществляется восприятие, проведение и формирование ответной реакции организма на действие внешних и внутренних раздражителей.

Нервная клетка, или нейрон, состоит из тела и отростков двух видов. Тело нейрона представлено ядром и окружающей его областью цитоплазмы. Это метаболический центр нервной клетки; при его разрушении она погибает. Тела нейронов располагаются преимущественно в головном и спинном мозге, т. е. в центральной нервной системе (ЦНС), где их скопления образуют серое вещество мозга. Скопления тел нервных клеток за пределами ЦНС формируют нервные узлы, или ганглии.

Короткие, древовидно ветвящиеся отростки, отходящие от тела нейрона, называются дендритами. Они выполняют функции восприятия раздражения и передачи возбуждения в тело нейрона.

Самый мощный и длинный (до 1 м) неветвящийся отросток называется аксоном, или нервным волокном. Его функция состоит в проведении возбуждения от тела нервной клетки к концу аксона. Он покрыт особой белой липидной оболочкой (миелином), выполняющей роль защиты, питания и изоляции нервных волокон друг от друга. Скопления аксонов в ЦНС образуют белое вещество мозга. Сотни и тысячи нервных волокон, выходящих за пределы ЦНС, при помощи соединительной ткани объединяются в пучки -- нервы, дающие многочисленные ответвления ко всем органам.

От концов аксонов отходят боковые ветви, заканчивающиеся расширениями -- аксоппыми окончаниями, или терминалями. Это зона контакта с другими нервными, мышечными или железистыми метками. Она называется синапсом, функцией которого является передача возбуждения. Один нейрон через свои синапсы может соединяться с сотнями других клеток.

По выполняемым функциям различают нейроны трех видов:

Чувствительные (центростремительные) нейроны воспринимают раздражение от рецепторов, возбуждающихся под действием раздражителей из внешней среды или из самого организма человека, и в форме нервного импульса передают возбуждение с периферии в ЦНС.

Двигательные (центробежные) нейроны посылают нервный сигнал из ЦНС мышцам, железам, т. е. на периферию. Нервные клетки, воспринимающие возбуждение от других нейронов и передающие его также нервным клеткам, -- это вставочные нейроны, или интернейроны. Они располагаются в ЦНС. Нервы, в состав которых входят как чувствительные, так и двигательные волокна, называются смешанными.

3. Понятие о внутренней среде организма

К. Бернар (1865 г.) ввел понятие о внутренней среде организма.

Внутренняя среда - комплекс жидкостей, омывающих органы и ткани: кровь, лимфа, межтканевая и цереброспинальная жидкости. Плазма крови - универсальная внутренняя среда организма, т. к. из нее образуется межтканевая и цереброспинальная жидкости.

Внутренняя среда:

· обеспечивает определенный уровень возбудимости клеточных структур;

· изменяет чувствительность клеточных структур к раздражателям.;

· обеспечивает уровень обменных процессов.

Внутренняя среда отделена от внешней среды и тканей барьерами: внешние барьеры (отделяют внутреннюю среду от окружающей) - кожа, слизистые, эпителий; внутренние барьеры (гистогемолитические) - отделяют кровь от органов и тканей.

Внутренняя среда организма обладает динамическим равновесием, относительным постоянством химического состава и свойств. Такое состояние носит название гомеостаз (от греч. homoios - подобный, stasis - стояние). Постоянство внутренней среды тщательно регулируется различными механизмами, поэтому изменяется в очень узких пределах.

Определяя состав крови, лимфы, тканевой жидкости можно судить о процессах, происходящих в организме и выявлять патологические состояния.

Система крови

Под системой крови понимают совокупность органов, тканей и некоторых физиологических процессов, которые обеспечивают образование крови и ее функционирование. В эту систему входят:

органы, где происходит образование и разрушение клеток крови: красный костный мозг, лимфатические узлы, вилочковая железа (тимус), селезенка, печень, почки;

механизмы поддержания постоянства состава и свойств крови за счет нервной и гуморальной регуляции.

Главным кроветворным органом у человека является красный костный мозг. В нем находятся стволовые клетки, которые делятся, давая начало всем видам клеток крови. Процесс образования клеток крови носит название гемопоэз.

Основные функции крови

Кровь - основная транспортная система организма. В зависимости от характера и свойств переносимых веществ кровь выполняет следующие функции:

· дыхательная: транспортирует кислород к тканям от легких и углекислый газ от тканей к легким

· трофическая: переносит питательные вещества от стенки пищеварительного тракта к тканям

· обменная: участвует в вводно-солевом обмене

· экскреторная: переносит конечные продукты обмена от тканей к почкам

· гомеостатическая: участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма

· регуляторная: переносит гормоны и другие биологически активные вещества, обеспечивая гуморальную регуляцию

· терморегуляционная: кровь согревается в печени и мышцах и распределяет и перераспределяет тепло в организме

· защитная в крови имеются антитела; лейкоциты выполняют функцию фагоцитоза генетически чужеродных частиц; кровь способна свертываться, предотвращая кровопотерю.

Строение, состав и объем крови

Кровь - это жидкая соединительная ткань. Межклеточное вещество крови - кровяная плазма. В плазме во взвешенном состоянии находятся клетки крови (форменные элементы крови) - эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Плазма составляет около 55- 60 % объема крови, форменные элементы - 40 - 45 %.

Количество крови у взрослого человека около 5 - 6 литров, что составляет примерно 7 - 8 % от массы тела. Количество и состав крови в организме величина довольно постоянная и тщательно регулируется.

Имеющаяся в организме кровь в обычных условиях циркулирует по сосудам не вся. Часть ее находится в депо крови: в печени - около 20 %, в селезенке - около 16 %, в коже примерно 10 % от общего количества крови.

4. Наследственность и среда, их влияние на развитие организма. Понятие генотипа и фенотипа, онтогенеза и филогенеза

Наследственностью называется передача родительских признаков детям. Рост и развитие ребенка зависят от полученных наследственных задатков, однако велика роль и окружающей среды. Принято различать благоприятную и неблагоприятную (или отягощенную) наследственность. Задатки, обеспечивающие гармоничное развитие способностей и личности ребенка, относятся к благоприятной наследственности. Если для развития этих задатков не будут созданы соответствующие условия, то они угасают, не достигая уровня развития одаренности родителей. Например, не развивается певческий голос, музыкальный слух, способности к рисованию и т. д.

Отягощенная наследственность не всегда может обеспечить нормальное развитие ребенка даже в хорошей среде воспитания. Обычно она является причиной аномалий (отклонений от нормы) и даже уродств, а в ряде случаев и причиной длительной болезни и смерти. Помимо этого, причиной аномалий у детей может быть алкоголизм родителей и вредность их профессии (например, работа, связанная с радиоактивными веществами, ядохимикатами, вибрацией).

Однако наследственность, особенно неблагоприятную, не следует считать чем-то неизбежным. В некоторых случаях она поддается коррекции и управлению.

Своевременное выявление у детей унаследованных признаков позволяет направить одних детей в спецшколы для одаренных, других - во вспомогательные школы. Дети с умственными и физическими аномалиями (умственно отсталые, глухие, слепые) во вспомогательных школах приобщаются к общественно полезному труду, овладевают грамотой и повышают свое интеллектуальное развитие. Огромная заслуга в исправлении неблагоприятной наследственности у детей принадлежит олигофрено-, сурдо- и тифлопедагогике.

Взаимоотношения организма со средой. Основоположник русской физиологии И.М. Сеченов писал, что «организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него». Следовательно, вне природы и социальной среды, по сути дела, нет и человека.

И.П. Павлов, развивая это положение, пришел к выводу, что о человеке необходимо говорить как о целостном организме, который тесно взаимосвязан с внешней средой и существует только до тех пор, пока сохраняется уравновешенное состояние его и окружающей среды. В связи с этим все рефлексы рассматривались Павловым как реакции постоянного приспособления к внешнему миру (например, приспособление человека к разным климатическим условиям или разной среде обитания).

Таким образом, развитие человека нельзя адекватно оценить без учета той среды, в которой он живет, воспитывается, работает, без учета тех, с кем он общается, а функции его организма - без учета гигиенических требований, предъявляемых к рабочему месту, домашней обстановке, без учета взаимоотношений человека с растениями, животными и др.

Генотип - совокупность генов данного организма

Фенотип - присущая индивидууму совокупность всех признаков и свойств, которые сформировались в процессе его индивидуального развития. Фенотип возникает в результате взаимодействия между генотипом индивидуума и окружающей средой.

Онтогенез - индивидуальное развитие организма; развитие индивидуума от момента оплодотворения яйцеклетки до наступления смерти.

Филогенез - Процесс развития органического мира в целом или отдельных его групп.

5. Организм как единое целое. Основные закономерности и факторы роста и развития человеческого организма

Целостность организма, т. е. его объединение (интегрирование), обеспечивается:

1) структурным соединением всех частей организма (клеток, тканей, органов, жидкостей и др.);

2) связью всех частей организма: а) при помощи жидкостей, циркулирующих в его сосудах, полостях и пространствах (гуморальная связь, humor -- жидкость), б) при помощи нервной системы, которая регулирует все процессы организма (нервная регуляция).

С появлением нервной системы возникают два вида связи -- гуморальная и нервная, причем по мере усложнения организации животных и развития нервной системы последняя все больше «овладевает телом» и подчиняет себе все процессы организма, в том числе и гуморальные, в результате чего создается единая нейро-гуморальная регуляция при ведущей роли нервной системы.

Таким образом, целостность организма достигается благодаря деятельности нервной системы, которая пронизывает своими разветвлениями все органы и ткани тела и которая является материальным анатомическим субстратом объединения (интеграции) организма в единое целое.

Целостность организма заключается также и в единстве духа и тела, единстве психического и соматического, телесного. Таково современное понимание целостности организма, строящееся на принципах диалектического материализма и его естественнонаучной основы -- физиологического учения И. П. Павлова..

Организм как целое играет ведущую роль в отношении своих частей, выражением чего является подчиненность деятельности всех органов нейро-гуморальной регуляции. Поэтому изолированные от организма органы не могут выполнять те функции, которые присущи им в рамках целого организма. Этим объясняется трудность пересадки органов. Организм же как целое может существовать и после утраты некоторых частей, о чем свидетельствует хирургическая практика оперативного удаления отдельных органов и частей тела (удаление одной почки или одного легкого и ампутация конечностей).

Подчиненность части целому не абсолютна, так как часть обладает относительной самостоятельностью. Так, отдельные клетки могут жить и размножаться вне организма (культуры тканей, развитие зародыша in vitro). Но функции таких изолированных клеток не тождественны функции клеток целостного организма, поскольку они выключены из общего обмена с другими тканями.

Обладая относительной самостоятельностью, часть может влиять на целое, о чем свидетельствуют изменения всего организма при заболевании отдельных органов.

Рост и развитие -- две взаимосвязанные стороны одного и того же процесса. Рост -- это общебиологическое свойство живой материи, которое выражается в количественных изменениях: увеличении органов и организма в целом за счет увеличения размеров и массы отдельных клеток, тканей. Развитие -- это качественное изменение, переход из одного состояния в более совершенное. Оно заключается в морфологической дифференциации клеток, тканей, органов.

Организм ребенка отличается от организма взрослого особенностями строения и функций отдельных органов и систем. Главная особенность организма ребенка -- это состояние непрерывного роста и развития. Постоянно происходят количественные (рост) и качественные (развитие) изменения. Количественные изменения, постепенно нарастая, переходят в качественные. В этом заключаются единство и взаимосвязь роста и развития.

Развитие растущего организма подчиняется определенным закономерностям, которые находят свое отражение в морфологических и функциональных особенностях, присущих различным возрастным периодам.

Ребенок рождается с определенными унаследованными биологическими свойствами, которые являются основой дальнейшего физического и психического развития организма. Уже с первых месяцев жизни определяющим фактором, влияющим на ход этого развития, является окружающая среда.

В отдельные возрастные периоды рост и развитие органов и систем протекают неравномерно (гетерохронно). Особенности роста и развития детского организма обусловлены также половыми различиями. Отмечается наличие так называемых критических периодов развития, когда организм наиболее чувствителен к неблагоприятным воздействиям. К ним относятся периоды новорожденное, время первого прикорма и переход на новые виды пищи, начало самостоятельной ходьбы, возраст 6--7 лет, период полового созревания: 12--13 лет (девочки), 14--15 лет (мальчики).

К закономерностям роста и развития относятся половые различия. Период полового созревания наступает неодновременно: у девочек раньше, у мальчиков позже. Половые различия проявляются не только в темпах роста и развития, но и в деятельности нервной, эндокринной и других систем организма, они определяют разницу между мальчиками и девочками в поведении, интересах.

Организм ребенка с момента рождения испытывает множество разнообразных воздействий. Некоторые из них имеют чрезвычайно важное значение для его роста и развития (например, биологические ритмы, двигательная активность).

Известно, что все жизненные процессы в организме протекают ритмично. В определенном ритме работают сердце, легкие, печень, почки, ритмично изменяется температура тела, электрическая активность головного мозга. Несмотря на то, что каждый физиологический процесс имеет свой ритм, все они подчинены единому суточному ритму, который формируется под влиянием гелиофизических и социальных сигналов. К первым относятся смена дня и ночи, суточные колебания температуры, влажности воздуха, атмосферного давления и др., ко вторым -- режим дня, характер деятельности и т.д. Для человека ведущим фактором, формирующим биологические ритмы его организма, служит смена дня и ночи. Поэтому все жизненные процессы в нем соответствуют этой периодичности. В суточном цикле можно выделить несколько пиков и спадов деятельности организма. Первый пик соответствует временному периоду от 8 до 12 ч, второй -- от 17 До 19 ч.

Важным фактором роста и развития ребенка является оптимальная двигательная активность . Если она систематически удовлетворяется, то организм растет и развивается нормально. Недостаточная двигательная активность (гиподинамия или гипокинезия) способствует формированию различных видов патологии у детей и подростков (например, ожирение, болезни органов пищеварения, сердечнососудистой системы, опорно-двигательного аппарата, органа зрения и др.).

6. Теории развития Рубнера и Аршавского. Возрастная периодизация. Этапы развития организма по Аршавскому

Теория Рубнера: Энергетическое правило поверхности «Чем выше, чем больше относительная поверхность тела, тем больше теплопотеря и меньше продолжительность жизни.

Аршавский определил «энергетическое правило скелетных мышц». Двигательная активность может изменять продолжительность жизни. Оптимальная и организованная двигательная активность увеличивает рабочие возможности организма и длительность жизни

Возрастная периодизация Аршавского:

· до года - реализация позостояния, искусственное вскармливание;

· от года до 2,5-3 лет - начальное освоение;

· от 3 до 7 лет - расширение территории, развитие кровообращения и дыхания; двигательная активность является источником избыточного анаболизма;

· от 7 до 11 лет - регулирование силы;

· от 11 до 15 лет - подростковый возраст, гибкость, быстрота, ловкость;

· 16-17 лет - завершение естественного развития двигательной сферы.

7. Акселерация. Медицинские и педагогические проблемы акселерации. Особенности акселерации в условиях Кольского Заполярья

Акселерация - это ускорение роста и развития детей и подростков по сравнению с предшествующими поколениями. Явление акселерации наблюдается прежде всего в экономически развитых странах.

Термин «акселерация» был введен в научный обиход Е. Кохом. Большинство исследователей под акселерацией понимали ускорение в основном физического развития детей и подростков. Впоследствии это понятие было существенно расширено. Акселерацией стали называть увеличение размеров тела и наступление созревания в более ранние сроки.

До настоящего времени не сформировано единой общепринятой точки зрения на происхождение процесса акселерации, хотя выдвинуто немало гипотез и предположений.

Так, большинство ученых считают определяющим фактором во всех сдвигах развития изменения в питании. Существует гелиогенная теория акселерации. В ней немаловажная роль отводится воздействию на ребенка солнечных лучей: считается, что дети в настоящее время больше подвергаются воздействию солнечной радиации. Однако этот довод кажется недостаточно убедительным, так как процесс акселерации в северных странах идет не меньшими темпами, чем в южных.

Связывают акселерацию и с негативным воздействием темпов современной городской жизни.

Акселерация касается не только физического развития. Современная социальная жизнь предъявляет к нервной системе подростков более высокие требования, чем полвека назад. Поток информации стал несравненно обильнее, впечатления разнообразнее и богаче, темп жизни более ускоренным, а образование более сложным. Физическая акселерация, несомненно, сочеталась с определенным ускорением психического развития, особенно в части интеллекта и способностей.

Тем не менее взаимоотношения физической акселерации и развития личности очень непросты. Какие-то стороны психического развития не претерпевают ускорения. У акселерированных подростков нередко долго еще сохраняются некоторые детские черты, причудливо переплетающиеся с интересами взрослых.

Другая диспропорция возникает внутри одной возрастной когорты подростков. В одном и том же возрасте, например у восьмиклассников в 14 лет, у одних половое созревание еще начинается, у других оно в самом разгаре, у третьих -- уже завершено. Подростки с задержкой полового созревания или с чрезмерным его ускорением оказываются в менее выгодном среди сверстников положении.

Все эти диспропорции могут быть факторами, способствующими нарушениям поведения.

Наиболее неблагоприятным является особый вариант акселерации -- «интенсификация», проявляющаяся не снижением возраста начала полового созревания, а резким ускорением его темпа. Начавшись, как обычно, в 12-13 лет, созревание протекает крайне бурно: за 2-3 года половой метаморфоз полностью завершается -- в 14-15 лет физически подросток превращается во взрослого.

8. Значение и общий план строения нервной системы

Биологической основой психической деятельности является нервная система, представленная сложной структурой нервных образований в организме человека и позвоночных животных. Работа нервной системы обеспечивает контакты с внешним миром; реализацию намеченных целей; координацию и согласование работы внутренних органов; целостную адаптацию организма. Основной структурной единицей нервной системы является нейрон. От тела нейрона отходят основной отросток - аксон и многочисленные ветвящиеся отростки - дендриты. Вблизи окончания аксон разделяется на терминали, на которых расположены синапсы, контактирующие с телом и дендритами других нейронов. Синапсы являются субстратом проведения нервного импульса.

Выделяют центральную нервную систему, которая состоит из головного и спинного мозга, и периферическую, состоящую из нервов, отходящих от головного и спинного мозга, межпозвоночных нервных узлов, а также из периферического отдела вегетативной нервной системы.

ЦНС состоит из спинного и головного мозга. Различные ее части выполняют разные виды сложной нервной деятельности. Чем выше расположена та или иная часть мозга, тем сложнее ее функции. Ниже всего расположен спинной мозг - он регулирует работу отдельных мышечных групп и внутренних органов. Над ним расположен продолговатый мозг вместе с мозжечком, который координирует более сложные функции организма (они вовлекают в совместную деятельность большие группы мышц и целые системы внутренних органов, осуществляющих функции дыхания, кровообращения, пищеварения и т.п.). Еще выше расположен отдел центральной нервной системы - средний мозг, он участвует в регуляции сложных движений и положения всего тела. Продолговатый и средний мозг вместе образуют стволовую часть головного мозга.

Наиболее высокие отделы центральной нервной системы представлены большими полушариями головного мозга. В состав больших полушарий входят лежащие в глубине скопления нервных клеток - так называемые подкорковые узлы. На самой поверхности полушарий расположен слой нервных клеток - кора головного мозга. Она представляет собой как бы плащ или мантию, покрывающую большие полушария. Ее поверхность собрана в ряд складок или борозд и извилин. Подкорковые узлы вместе с расположенными поблизости от них зрительными буграми .называют подкоркой. Кора в совокупности с подкоркой осуществляет самые сложные формы рефлекторной деятельности.

Все части нервной системы работают в тесном взаимодействии, но роль каждой из них в разных реакциях организма не одинакова. Спинной мозг и стволовая часть головного мозга, составляющая его нижние отделы - продолговатый и средний мозг, представляют собой совокупность рефлекторных центров врожденных безусловных рефлексов. В спинном мозге находятся центры наиболее простых рефлексов (например, коленного). Наряду с рефлекторными центрами, регулирующими работу скелетных мышц туловища и конечностей, в спинном мозге находятся центры, регулирующие работу внутренних органов.

Стволовая часть головного мозга является центральным аппаратом, осуществляющим ряд сложных и жизненно важных безусловно-рефлекторных актов (сосательный рефлекс, жевание и глотание). Рефлекторные центры, регулирующие все эти рефлексы, находятся в продолговатом мозге. Там же находятся и нервные центры, регулирующие некоторые защитные рефлексы: чихание, кашель, слезоотделение.

Особое значение имеют находящиеся в продолговатом мозге нервные центры, которые регулируют работу органов дыхания, сердечно-сосудистой системы, а также других систем, поддерживающие постоянство внутренней среды организма. Координация деятельности всей скелетно-мышечной системы зависит от мозжечка. Подкорка (зрительные бугры и подкорковые узлы больших полушарий) обеспечивает наиболее сложную безусловно рефлекторную деятельность.



9. Понятие возбудимых тканей. Мембранный потенциал. Потенциал действия

Основным свойством живых клеток является раздражимость, т. е. их способность реагировать изменением обмена веществ в ответ на действие раздражителей. Возбудимость -- свойство клеток отвечать на раздражение возбуждением. К возбудимым относят нервные, мышечные и некоторые секреторные клетки.

Основные физиологические свойства возбудимых тканей

· Проводимость- способность ткани проводить возбуждение по всей своей длине. Показатель проводимости - скорость проведения возбуждения. Скорость проведения возбуждения по скелетной ткани - 6-13 м/с, по нервной ткани до 120 м/с. Проводимость зависит от интенсивности обменных процессов, от возбудимости (прямо пропорционально).

· Рефрактерность (невозбудимость)- способность ткани резко снижать свою возбудимость при возбуждении. В момент самой активной ответной реакции ткань становится невозбудимой. Различают:

а) абсолютно рефрактерный период - время, в течении которого ткань не отвечает абсолютно ни на какие возбудители;

б) относительный рефрактерный период - ткань относительно невозбудима - происходит восстановление возбудимости до исходного уровня.

· Лабильность (функциональная подвижность)- способность ткани воспроизводить определенное число волн возбуждения в единицу времени в точном соответствии с ритмом наносимых раздражений. Это свойство характеризует скорость возникновения возбуждения.

· Для мышечной ткани к четырем перечисленным свойствам добавляется пятое - сократимость.

Понятие о состоянии относительного физиологического покоя и активности

Состояние покоя наблюдается при отсутствии действия раздражителя. Характеризуется относительно постоянным уровнем обменных процессов (т. к. этот уровень все же постоянно меняется - состояние относительного покоя); отсутствием функциональных проявлений данной ткани.

Существуют 2 формы активного состояния возбудимых тканей: возбуждение и торможение.

Возбуждение - активный процесс - ответная реакция ткани на раздражение. Характеризуется проявлением функциональных отправлений. Любое возбуждение имеет ряд признаков.

Торможение- возникает в ткани в ответ на раздражение и характеризуется угнетением функциональных отправлений данной ткани. Торможение протекает с затратой и выделением энергии, но они меньше, чем при возбуждении.

Возбуждение может быть 2-х видов:

местное (локальный ответ);

распространяющееся (импульсное).

Законы взаимодействия раздражителя с возбудимой тканью:

Закон силы раздражителя. Ответная реакция ткани пропорциональна силе наносимых раздражений до определенного предела. Увеличение ответной реакции - результат возбуждения все большего числа волокон ткани.

Закон длительности действия раздражителя. Ответная реакция ткани зависит от времени действия раздражителя, но до определенного предела. Характер ответной реакции зависит от силы раздражителя и времени действия.

Закон градиента раздражителя. Градиент - крутизна нарастания силы раздражителя. Ответная реакция ткани зависит от градиента раздражителя до определенных пределов. Аккомодация - приспособление ткани к медленно нарастающему по силе раздражителю. При медленном увеличении силы раздражителя может не быть ответной реакции.

МЕМБРАННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ -- разность электрич. потенциалов, существующая у живых клеток между их цитоплазмой и внеклеточной жидкостью

ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ - это сдвиг мембранного потенциала, возникающий в ткани при действии порогового и сверхпорогового раздражителя, что сопровождается перезарядкой клеточной мембраны.

При действии порогового или сверхпорогового раздражителя изменяется проницаемость клеточной мембраны для ионов в различной степени.

10. Понятие о нервном центре. Свойства нервных центров. Компенсация функций и пластичность нервных центров

Нервный центр - центральный компонент рефлекторной дуги, где происходит переработка информации, вырабатывается программа действия, формируется эталон результата.

1. Односторонность проведения возбуждения. В рефлекторной дуге, включающей нервные центры, процесс возбуждения распространяется в одном направлении (от входа, афферентных путей к выходу, эфферентным путям).

2. Иррадиация возбуждения. Особенности структурной организации центральных нейронов, огромное число межнейронных соединений в нервных центрах существенно модифицируют направление распространения процесса возбуждения в зависимости от силы раздражителя и функционального состояния центральных нейронов. Значительное увеличение силы раздражителя приводит к расширению области вовлекаемых в процесс возбуждения центральных нейронов -- иррадиации возбуждения.

3. Суммация возбуждения.

4. Наличие синаптической задержки.

5. Высокая утомляемость.

6. Тонус.

7. Пластичность. Функциональная возможность нервного центра существенно модифицировать картину осуществляемых рефлекторных реакций. Поэтому пластичность нервных центров тесно связана с изменением эффективности или направленности связей между нейронами.

8. Конвергенция. Нервные центры высших отделов мозга являются мощными коллекторами, собирающими разнородную афферентную информацию.

9. Интеграция в нервных центрах.

10. Свойство доминанты. Доминантным называется временно господствующий в нервных центрах очаг (или доминантный центр) повышенной возбудимости в центральной нервной системе.

11. Цефализация нервной системы. Основная тенденция в эволюционном развитии нервной системы проявляется в перемещении, сосредоточении функции регуляции и координации деятельности организма в головных отделах ЦНС. Этот процесс называется цефализацией управляющей функции нервной системы.

11. Вегетативная нервная система и ее роль в жизнедеятельности организма

Вегетативная (синонимы: автономная, ганглионарная, органная, висцеральная, чревная) нервная система - это отдел нервной системы, который регулирует деятельность внутренних органов, желез, гладких мышц, некоторых поперечно-полосатых, сосудов, обмен веществ, отвечает за регуляцию гомеостаза. - не подчинена воле человека

Автономная нервная система состоит из двигательных волокон и не имеет собственных чувствительных. Состоит из двигательных нейронов двух типов: преганглиолярных (тела лежат в головном или спинном мозге, а отросток выходит за их пределы и заканчивается в периферическом нервном узле.) и постганглиолярных (отросток, направленный к рабочему органу). Периферические волокна автономной нервной системы тоньше волокон соматической, и скорость проведения импульса по ним значительно медленнее.

Высшим центром контроля вегетативных функций является гипоталамус. От него сигналы поступают непосредственно в проводящие элементы автономной нервной системы. Кора больших полушарий осуществляет высший контроль и регуляцию функций автономной нервной системы.

На основании топографии вегетативных ядер и узлов, различий в длине аксонов первого и второго нейронов эфферентного пути, а также особенностей функции вегетативная нервная система подразделяется на симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую.

Симпатическая нервная система активируется при стрессовых реакциях, во время интенсивной работы. Ганглии расположены на значительном расстоянии от иннервируемых органов. Для неё характерно генерализованное влияние, при этом симпатические волокна иннервируют подавляющее большинство органов. Симпатические нервы выполняют роль трофических нервов, регуляторов обмена веществ в сердечной мышце и скелетной мускулатуре.

Парасимпатическая нервная система (околосимпатическая) способствует восстановлению запасов энергии во время сна и отдыха. В парасимпатической нервной системе ганглии расположены непосредственно в органах или на подходах к ним. Волокна парасимпатического отела входят в состав нервов гладких мышц глаза, слюнных желез, органов шеи, грудной клетки и брюшной полости. Известно, что парасимпатическая стимуляция одних органов оказывает тормозное действие, а других -- возбуждающее действие. В большинстве случаев действие парасимпатической и симпатической систем противоположно (исключение -- действие на слюнные железы, где и симпатическая, и парасимпатическая нервная система вызывают активацию желез).

Такое воздействие с двух разных отделов вегетативной нервной системы обеспечивает четкость работы органов и их систем в организме, определяет приспособляемость организма к изменяющимся условиям окружающей среды. В-целом симпатическая нервная система обеспечивает мобилизацию резервов, необходимых для активного взаимодействия со средой, растрачивания энергии, а парасимпатическая - восстановления ее.

Метасимпатическая нервная система -- часть автономной нервной системы, комплекс микроганглионарных образований (интрамуральных ганглиев) и соединяющих их нервов, а также отдельные нейроны и их отростки, расположенные в стенках внутренних органов, которые обладают сократительной активностью. Основными эффекторными аппаратами стенок полых висцеральных органов, которые регулируются МНС, являются: гладкая мышца, секреторный, всасывающий и экскреторный эпителий, капиллярная сеть, местные эндокринные и иммунные образования. Характеризуется высокой степенью относительной независимости от центральной нервной системы.

Метасимпатическая нервная система обеспечивает передачу возбуждения с эсктраорганной нервной системы на ткань органа и является посредником между симпатической и парасимпатической нервными системами и тканью органа. Метасимпатическая нервная система регулирует органный кровоток, а также имеет имеет непосредственное отношение к организации регулирующих влияний на такую важную функцию, как мембранное пищеварение.

Под контролем автономной системы находятся органы кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения, а также обмен веществ и рост. Фактически эфферентный отдел ВНС осуществляет нервную регуляцию функций всех органов и тканей, кроме скелетных мышц, которыми управляет соматическая нервная система.

В отличие от соматической нервной системы, двигательный эффекторный нейрон в автономной нервной системе находится на периферии, и спинной мозг лишь косвенно управляет его импульсами. ВНС (вегетативная нервная система) приспосабливает работу внутренних органов к изменениям окружающей среды. ВНС обеспечивает гомеостаз (постоянство внутренней среды организма). ВНС также участвует во многих поведенческих актах, осуществляемых под управлением головного мозга, влияя не только на физическую, но и на психическую деятельность человека.

12. Соматическая нервная система и ее роль в жизнедеятельности организма

Соматическая нервная система («сома» - тело) преимущественно осуществляет связь организма с окружающей средой , обусловливая чувствительность (с помощью нервных окончаний и органов чувств) и движение тела , управляя скелетной мускулатурой. - сознательная регуляция

Соматическая нервная система управляется перекрестно: мышцы слева управляются из правого полушария коры головного мозга, а мышцы справа - из левого полушария. Соматическая нервная система, кроме того что иннервирует мышцы, влияет и на органы, которые рядом с этими мышцам располагаются.

Образуют периферическую соматическую нервную систему чувствительные нервные волокна, которые идут в центральную нервную систему от разных рецепторов, и двигательные волокна, которые иннервируют скелетную мускулатуру. Скорость проведения возбуждения высока.

Основным элементом движения человека является двигательная единица - группа мышечных волокон, которая иннервируется одним мотонейроном. Двигательные единицы различаются - медленные и быстрые, маленькие и большие. Это позволяет выполнять разнообразные движения разной степени сложности, точности, скорости. Между двигательными единицами существует тесная связь. Двигательная деятельность происходит в ответ на полученную от рецепторов информацию о состоянии внешней и внутренней среды.

13. Строение, функции и возрастные особенности спинного мозга

Он расположен в позвоночном канале и представляет собой слегка уплощенный в переднезаднем направлении белый тяж длиной 40--45 см и толщиной около 1 см. В верхней своей части он переходит в продолговатый мозг, а в нижней оканчивается на уровне 2-го поясничного позвонка.

Делится на отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый.

Спинной мозг продольными бороздками разделяется на зеркально симметричные правую и левую половины. В центре имеется полость -- спинномозговой канал, заполненный жидкостью. Спинной мозг покрыт тремя оболочками: наружной --твердой, средней --паутинной, и внутренней -- сосудистой. Твердая оболочка -- плотная и прочная соединительнотканная оболочка мозга, состоящая из двух слоев. Наружный слой выстилает кости черепа и позвоночный канал, а внутренний, гладкий и блестящий, обращен к мозгу. Функция твердой оболочки -- защитная. Паутинная оболочка представляет собой тонкую мембрану, отделяющую твердую оболочку от сосудистой. Внутренняя сосудистая оболочка богата кровеносными сосудами, проникающими внутрь мозгового вещества. Она плотно прилегает к мозгу, заходя в борозды на его поверхности. Между паутинной и сосудистой оболочками имеется пространство, заполненное спинномозговой жидкостью. Ее назначение -- смягчать толчки и ушибы спинного мозга.

Наружный слой спинного мозга представлен белым веществам, состоящим из отростков нейронов. Одни отростки тянутся вдоль спинного мозга и частично проходят в головной мозг, образуя проводящие пути, связывающие нервные центры разных сегментов спинного мозга между собой и с нервными центрами головного мозга. Участок спины, от которого отходит пара нервов, называется сегментом спинного мозга. Проводящие пути делятся на восходящие (чувствительные), передающие возбуждение в головной мозг, и нисходящие (двигательные), проводящие нервные импульсы от головного мозга к рабочим органам. Другие отростки нейронов выходят за пределы спинного мозга, где формируют передние и задние корешки. Передние корешки образованы отростками двигательных нейронов, а задние -- чувствительных. Утолщения -- ганглии -- на задних корешках сформированы скоплениями тел чувствительных нейронов. Выйдя из позвоночного канала через межпозвоночные отверстия, передние и задние корешки объединяются друг с другом и образуют пару смешанных спинномозговых нервов. Их общее число составляет 31 пару. Каждая пара иннервирует определенную группу скелетных мышц и ограниченный участок кожи. В местах выхода спинномозговых нервов к верхним и нижним конечностям спинной мозг имеет два утолщения -- шейное и поясничное.

Функции спинного мозга --рефлекторная и проводниковая. В спинном мозге находятся нервные центры (двигательные центры скелетной мускулатуры, сосудодвигательные центры, центры потоотделения, мочеиспускания, дефекации, половой деятельности и др.), которые непосредственно связаны с рецепторами и исполнительными (рабочими) органами. Благодаря этим центрам осуществляются многие простые, не затрагивающие головного мозга рефлексы. Примером такого рефлекса может служить коленный: при легком ударе по сухожилию под коленной чашечкой возникает резкое разгибание согнутой ноги. Все спинномозговые рефлексы являются врожденными, безусловными. Они передаются по наследству и сохраняются в течение всей жизни

Проводниковая функция спинного мозга заключается в проведении центростремительных импульсов к головному мозгу и центробежных импульсов от головного мозга ко всем частям тела. Деятельность спинного мозга контролируется головным мозгом, оказывающим регулирующее влияние на спинномозговые рефлексы.

Возрастные особенности спинного мозга касаются как его топографии, так и строения. Во 2-й половине внутриутробного периода рост спинного мозга отстает от роста позвоночного столба. В детском возрасте рост спинного мозга продолжает отставать. Длина спинного мозга за весь период роста увеличивается в 2.7 раза, преимущественно за счет грудных сегментов. Масса спинного мозга возрастает в 6-7 раз. Серое и белое вещество спинного мозга растут неравномерно, объем серого вещества увеличивается в 5 раз, а объем белого - в 14 раз.

Законченность строения наблюдается уже у плода до рождения. Это объясняется усиленной целенаправленной активностью конечностей новорожденного. Увеличение размеров нейронов спинного мозга наблюдается у детей в школьные годы. Следовательно, двигательная способность младшего школьника в значительной степени зависит от спинного мозга.

14. Функциональное значение отделов ствола головного мозга

Головной мозг находится в мозговом отделе черепа, который защищает его от механических повреждений. Снаружи мозг покрыт тремя мозговыми оболочками. Масса мозга у взрослого человека обычно составляет около 1400--1600 г (у новорожденных его масса 330--400 г).