У розвитку сучасної наукичітко виражені дві основні тенденції. З одного боку, йде спеціалізація конкретної науки, її поглиблення у властивій їй сфері. З іншого боку, між різними галузями знань є тісний зв'язок, постійно відбувається інтеграція наукового пізнання. Ці тенденції яскраво проявляються у біологічних науках, серед яких вікова фізіологія займає значне місце. Існує ряд основних інтеграційних зв'язків вікової фізіології у системі сучасної науки.

Вікова фізіологія пов'язана з цілою низкою суміжних наук та її успіхи відображають досягнення анатомії (науки про будову організму людини), гістології (науки, що вивчає будову та функції тканин), цитології (науки, що вивчає будову, хімічний склад, процеси життєдіяльності та розмноження клітин), ембріології (науки, що вивчає закономірності розвитку клітини, тканин та органів зародка), біохімії (науки, що вивчає хімічні закономірностіфізіологічних процесів) та ін. Вона широко користується їх методами та досягненнями у процесі вивчення функцій організму. Вікова фізіологія спирається на дані наук, що вивчають будову організму, оскільки структура та функція тісно пов'язані між собою. Неможливо глибоко зрозуміти функції без знання будови організму, його органів, тканин та клітин, а також тих структурних та гістохімічних змін, що виникають при їх діяльності. З розвитком науки і техніки розвиваються та вдосконалюються методики, що застосовуються для фізіологічних досліджень. Без знання генетики (науки про закономірність спадковості та мінливості організмів) неможливо зрозуміти закони еволюційного та індивідуального розвитку людського організму). Загальні закономірності, зокрема закони спадковості, також поширюються і на людський організм. Вивчення їх необхідно виявлення специфічних особливостей функціонування організму на різних етапахонтогенезу. Багатогранні та численні зв'язки здавна існують між фізіологією та медициною. За словами І.П. Павлова «Фізіологія та медицина нероздільні». На ґрунті отриманих знань про фізіологічні механізми та їх особливості протікання в онтогенезі лікар виявляє їх відхилення від норми, з'ясовує природу та ступінь цих порушень, визначає шляхи оздоровлення хворого організму. З метою клінічної діагностики широко застосовуються фізіологічні методи дослідження організму людини.

Пізнання фізіологічних явищ ґрунтується на розумінні законів хімії та фізики, адже вся життєдіяльність визначається перетворенням речовин та енергії, тобто хімічними та фізичними процесами. Вікова фізіологія, спираючись на загальні законихімії та фізики, надає їм нові якісні риси та піднімає їх на більш високий рівень, який притаманний живим організмам.

Плідні та перспективні зв'язки з математикою - найбільш схематизованою з усіх наук, яка суттєво змінила фізику, хімію, генетику та інші галузі наукових знань. Добре відомо значення математичних принципів обробки результатів фізіологічних експериментів та встановлення їх наукової достовірності. Такі, наприклад, методи варіаційної статистики у процесі порівняльного вивчення хвильових електричних явищ у головному мозку та інших фізіологічних процесів в організмі.

У фізіології впроваджується методи голографії – отримання об'ємного зображення дієвого об'єкта, що ґрунтується на математичному накладенні пов'язаних з ним хвилеподібних процесів. Голографічні методи дозволяють плоске двовимірне зображення замінити тривимірним і таким чином виявити тонкі механізми роботи сенсорної системи – від її рецептивного поля до кінцевих нейронних проекцій у корі великих півкуль.

Фізіологія має спільні завдання з технічними науками, А саме: відкриває перспективні методичні можливості у вивченні фізіологічних явищ На цьому шляху досяг великого розвитку суміжний напрямок – електрофізіологія, що досліджує електричні явищаживий організм. Сучасна вікова фізіологія включає нові покоління електронних підсилювачів, мікроелектронної техніки, телеметрія, комп'ютерна апаратура і т.д.

Великі перспективи має взаємодія вікової фізіології з кібернетикою, наукою про загальні принципи управління та зв'язку в машинах, механізмах та живих організмах. Різновидом кібернетики є фізіологічна кібернетика, що вивчає загальні закономірності сприйняття, перетворення та кодування інформації та використання її з метою керування фізіологічними процесами та саморегуляції живих систем.

Різноманітні зв'язки вікової фізіології з педагогікою. Не підлягає сумніву, що розуміння фізіологічних закономірностей зростання та розвитку дітей, облік особливостей функціонування організму в різних вікових групах ґрунтується на природничо-науковій основі підготовки вчителя та всієї системи шкільної освіти. Отже, педагог має знати особливості будови та життєдіяльності дитячого організму. З проблемами вікової фізіології переплітаються численні питання фізіолого-гігієнічного забезпечення навчального процесуу школі, формування особистості учня, його загартування, профілактика хвороб, які вивчає шкільна гігієна.

Особливе місце посідають зв'язки вікової фізіології з філософією. Як і інші розділи природознавства, вікова фізіологія є однією з природничих основ філософського пізнання. Закономірно, що багато понять та теоретичних узагальнень, які формувалися в рамках вікової фізіології, вийшли за її межі та набули загальнонаукового, філософського значення. Подібний загальнотеоретичний зміст мають, наприклад, уявлення про зростання і розвиток організму, його цілісність і системність функціонування, пристосування до умов зовнішнього середовища, що змінюються, про нейрофізіологічні механізми складних форм поведінки і психіки.

Шкільна гігієна як наука розвивається з урахуванням вікової фізіології та анатомії. Вона як галузь науки широко використовує також методи та дані суміжних дисциплін: вікової фізіології, бактеріології, токсикології, біохімії, біофізики тощо. У ній широко використовують загальні біологічні закони розвитку. Шкільна гігієна тісно пов'язана з усіма медичними дисциплінами, а також з технічними та педагогічними науками. Правильне нормування діяльності дітей та підлітків неможливе без розуміння основних принципів педагогіки та психології. Шкільна гігієна тісно пов'язана з біологією, вважається дані фізіології і водночас розширює уявлення про особливості реакції організму у дітей та підлітків з навантаження та впливу середовища.

Вікова фізіологія

розділ фізіології людини та тварин, що вивчає закономірності становлення та розвитку фізіологічних функцій організму протягом онтогенезу - від запліднення яйцеклітини до кінця життя. Ст ф. встановлює особливості функціонування організму, його систем, органів прокуратури та тканин різних вікових етапах. Життєвий цикл всіх тварин та людини складається з певних стадій чи періодів. Так, розвиток ссавців проходить такі періоди: внутрішньоутробний (що включає фази ембріонального та плацентарного розвитку), новонародженості, молочний, статевого дозрівання, зрілості та старіння.

Для людини запропонована (Москва, 1967) наступна вікова періодизація: 1. Новонароджений (від 1 до 10 діб). 2. Грудний вік (від 10 діб до 1 року). 3. Дитинство: а) раннє (1-3 роки), б) перше (4-7 років), в) друге (8-12 років хлопчики, 8-11 років дівчинки). 4. Підлітковий вік (13-16 років хлопчики, 12-15 років дівчинки). 5. Юнацький вік (17-21 рік юнака, 16-20 років дівчини). 6. Зрілий вік: 1-й період (22-35 років чоловіка, 21-35 років жінки); 2-й період (36-60 років чоловіки, 36-55 років жінки). 7. Літній вік (61-74 роки чоловіка, 56-74 роки жінки). 8. Старецький вік (75-90 років). 9. Довгожителі (90 років і більше).

На важливість вивчення фізіологічних процесів в онтогенетичному плані вказав І. М. Сєченов (1878). Перші дані про особливості функціонування нервової системи на ранніх етапах онтогенезу були отримані в лабораторіях І. Р. Тарханова (1879) і В. М. Бехтерева (1886). Дослідження з Ст ф. проводилися та інших країнах. Німецький фізіолог В. Прейєр (1885) вивчав кровообіг, дихання та інші функції ссавців, що розвиваються, птахів, амфібій; чеський біолог Еге. Бабак вивчав онтогенез амфібій (1909). Виходом книги Н. П. Гундобіна «Особливості дитячого віку» (1906) було покладено початок систематичного вивчення морфології та фізіології організму людини, що розвивається. Роботи з Ст ф. отримали великий розмах із 2-ї чверті 20 ст., головним чином СРСР. Виявлено структурні та функціональні особливості вікового розвиткуокремих органів та їх систем: вищої нервової діяльності(Л. А. Орбелі, Н. І. Красногорський, А. Г. Іванов-Смоленський, А. А. Волохов, Н. І. Касаткін, М. М. Кольцова, А. Н. Кабанов), кори головного мозку, підкіркових утворень та їх взаємовідносин (П. К. Анохін, І. А. Аршавський, Е. Ш. Айрапетянц, А. А. Маркосян, А. А. Волохов та ін.), опорно-рухового апарату (В. Г. Штефко , В. С. Фарфель, Л. К. Семенова), серцево-судинної системи та дихання (Ф. І. Валькер, В. І. Пузік, Н. В. Лауер, І. А. Аршавський, В. В. Фролькіс ), системи крові (А. Ф. Тур, А. А. Маркосян). Успішно розробляються проблеми вікової нейрофізіології та ендокринології, вікових змінобміну речовин та енергії, клітинних та субклітинних процесів, а також акцелерації (Див. Акцелерація) - прискорення розвитку організму людини.

Сформувалися концепції онтогенезу та старіння: А. А. Богомольця – про роль фізіологічної системи сполучної тканини; А. В. Нагорного – про значення інтенсивності самооновлення білка (загасаюча крива); П. К. Анохіна - про системогенез, тобто дозрівання в онтогенезі певних функціональних систем, Що забезпечують ту чи іншу пристосувальну реакцію; І. А. Аршавського – про значення для розвитку організму рухової активності (енергетичне правило кістякових м'язів); А. А. Маркосяна - про надійність біологічної системи, що забезпечує розвиток та існування організму при мінливих умовах середовища.

У дослідженнях з Ст ф. користуються методами, що застосовуються у фізіології, а також порівняльним методом, тобто зіставленням функціонування тих чи інших систем у різних віках, у тому числі літнім та старечим. Ст ф. тісно пов'язана із суміжними науками – морфологією, біохімією, біофізикою, антропологією. Вона - наукова та теоретична основатаких галузей медицини, як педіатрія, гігієна дітей і підлітків, геронтологія, геріатрія, а також педагогіки, психології, фізичного виховання та ін. 1918, і в системі фізіологічних інститутів та лабораторій АН СРСР, АПН СРСР, АМН СРСР та ін. З 1970 курс Ст ф. введений як обов'язковий предметна всіх факультетах педагогічних інститутів. У координації досліджень з Ст ф. Велику роль відіграють конференції з вікової морфології, фізіології та біохімії, які скликаються інститутом вікової фізіології АПН СРСР. 9-а конференція (Москва, квітень 1969) об'єднала роботу 247 наукових та навчальних закладів Радянського Союзу.

Літ.:Касаткіна Н. І., Ранні умовні рефлекси в онтогенезі людини, М., 1948; Красногорський Н. І., Праці з вивчення вищої нервової діяльності людини та тварин, т. 1, М., 1954; Пархон До. І., Вікова біологія, Бухарест, 1959; Пейпер А., Особливості діяльності мозку дитини, пров. з ньому., Л., 1962; Нагорний А. Ст, Буланкін І. Н., Нікітін Ст Н., Проблема старіння і довголіття, М., 1963; Нариси з фізіології плода та новонародженого, під ред. Ст І. Бодяжиної, М., 1966; Аршавський І. А., Нариси з вікової фізіології, М., 1967; Кольцова М. М., Узагальнення як функція мозку, Л., 1967; Чеботарьов Д. Ф., Фролькіс Ст Ст, Серцево-судинна система при старінні, Л., 1967; Волохов А. А., Нариси з фізіології нервової системи в ранньому онтогенезі, Л., 1968; Онтогенез системи зсідання крові, під ред. А. А. Маркосяна, Л., 1968; Фарбер Д. А., Функціональне дозрівання мозку в ранньому онтогенезі, М., 1969; Основи морфології та фізіології організму дітей та підлітків, під ред. А. А. Маркосяна, М., 1969.

А. А. Маркосян.


Велика радянська енциклопедія. - М: Радянська енциклопедія. 1969-1978 .

Дивитись що таке "Вікова фізіологія" в інших словниках:

    Вікова фізіологія- Наука, що вивчає особливості життєдіяльності організму на різних етапах онтогенезу. Завдання В.ф.: вивчення особливостей функціонування різних органів, систем та організму в цілому; виявлення екзогенних та ендогенних факторів, що визначають… Педагогічний термінологічний словник

    ВІКОВА ФІЗІОЛОГІЯ- розділ фізіології, що вивчає закономірності становлення та вікові зміни функцій цілісного організму, його органів та систем у процесі онтогенезу (від запліднення яйцеклітини до припинення індивідуального існування). Життєвий цикл… …

    - (Від грец. phýsis – природа і...Логія) тварин і людини, наука про життєдіяльність організмів, їх окремих систем, органів і тканин та регулювання фізіологічних функцій. Ф. вивчає також закономірності взаємодії живих організмів із …

    ФІЗІОЛОГІЯ ТВАРИН- (Від грец. phýsis ? природа і lógos ? вчення), наука, що вивчає процеси життєдіяльності органів, систем органів і цілісного організму у взаємозв'язку його з навколишнім середовищем. Ф. ж. поділяють на загальну, приватну (спеціальну), ... Ветеринарний енциклопедичний словник

    Фізіологія- (physiologia, від грец. physis природа + logos вчення, наука, слово) – біологічна наука, що вивчає функції цілісного організму, його складових частин, походження, механізми та закони життєдіяльності, зв'язки з навколишнім середовищем; виділяють Ф.… … Словник термінів з фізіології сільськогосподарських тварин

    Розділ Ф., що вивчає вікові особливості життєдіяльності, закономірності формування та згасання функцій організму. Великий медичний словник

    ФІЗІОЛОГІЯ ВІКОВА- Розділ фізіології, що вивчає закони функціонування організму в різні вікові періоди (в онтогенезі) … Психомоторика: словник-довідник

    Тварин, розділ фізіології тварин, вивчає шляхом порівняння особливості фізіологічних функцій в різних представників тваринного світу. Разом з віковою фізіологією та екологічною… Велика Радянська Енциклопедія

    I Медицина Медицина система наукових знань та практичної діяльності, цілями якої є зміцнення та збереження здоров'я, продовження життя людей, попередження та лікування хвороб людини. На виконання цих завдань М. вивчає будову і… … Медична енциклопедія

    AHАTOMO-ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ДІТЕЙ- вікові особливості будови, функцій подітий. організму, їх перетворення у процесі індивідуального розвитку. Знання та облік А. ф. о. д. необхідні для правильної постановки навчання та виховання дітей різного віку. Вік дітей умовно. Російська педагогічна енциклопедія

М.М. Безруких, В.Д. Сонькін, Д.А. Фарбер

Вікова фізіологія: (Фізіологія розвитку дитини)

Навчальний посібник

Для студентів вищих педагогічних навчальних закладів

Рецензенти:

доктор біологічних наук, зав. кафедрою вищої нервової діяльності та психофізіології Санкт-Петербурзького університету, академік РАВ, професор О.С. Батуєв;

доктор біологічних наук, професор І.О. Корнієнко

ПЕРЕДМОВА

З'ясування закономірностей розвитку дитини, специфіки функціонування фізіологічних систем на різних етапах онтогенезу та механізмів, цю специфіку визначальних, є необхідною умовоюзабезпечення нормального фізичного та психічного розвиткупідростаючого покоління.

Головні питання, які мають виникати у батьків, педагогів та психологів у процесі виховання та навчання дитини вдома, дитячому садкуабо в школі, на консультативному прийомі або індивідуальних заняттях, - це який він, які його особливості, який варіант занять із нею буде найефективнішим. Відповісти на ці питання зовсім не просто, бо для цього потрібні глибокі знання про дитину, закономірності її розвитку, вікові та індивідуальні особливості. Ці знання надзвичайно важливі для розробки психофізіологічних основ організації навчальної роботи, вироблення у дитини механізмів адаптації, визначення впливу на неї інноваційних технологійі т.п.

Мабуть, вперше значимість комплексного знання фізіології та з психології для педагога і вихователя виділив відомий російський педагог К.Д. Ушинський у своїй праці «Людина як виховання» (1876). «Мистецтво виховання, – писав К.Д. Ушинський, - має ту особливість, що майже всім воно здається справою знайомою і зрозумілою, а іншим навіть - справою легкою, - і тим зрозуміліше і легше здається воно, чим менше людина з ним знайома теоретично і практично. Майже всі визнають, що виховання потребує терпіння; деякі думають, що йому потрібні вроджена здатність і вміння, т. е. навичка; але дуже мало хто прийшов до переконання, що, крім терпіння, вродженої здібності та навички необхідні ще й спеціальні знання, хоча численні блукання наші і могли б усіх переконати в цьому». Саме К.Д. Ушинський показав, що фізіологія належить до тих наук, у яких «викладаються, звіряються і групуються факти і співвідношення фактів, у яких виявляються властивості предмета виховання, т. е. людини». Аналізуючи фізіологічні знання, які були відомі, а це був час становлення вікової фізіології, К.Д. Ушинський підкреслював: «З цього джерела, що тільки-но відкривається, виховання майже ще не черпало». На жаль, і зараз ми не можемо говорити про широке використання даних вікової фізіології в педагогічній науці. Одноманітність програм, методик, підручників пішла в минуле, але педагог, як і раніше, мало враховує вікові та індивідуальні особливості дитини в процесі навчання.

У той же час педагогічна ефективність процесу навчання багато в чому залежить від того, наскільки форми та методи педагогічного впливу адекватні віковим фізіологічним та психофізіологічним особливостям школярів, чи відповідають умови організації навчального процесу можливостям дітей та підлітків, чи враховуються психофізіологічні закономірності формування базисних шкільних навичок – листи та читання, а також основних рухових навичок у процесі занять.

Фізіологія та психофізіологія дитини - необхідний компонент знань будь-якого спеціаліста, який працює з дітьми, - психолога, вихователя, вчителя, соціального педагога. «Виховання та навчання має справу з цілісною дитиною, з її цілісною діяльністю, - вважав відомий російський психолог та педагог В.В. Давидов. - Ця діяльність, що розглядається як особливий об'єкт вивчення, містить у своїй єдності багато аспектів, у тому числі ... фізіологічний» (В.В. Давидов «Проблеми навчання». - М., 1986. - С. 167).

Вікова фізіологія- наука про особливості життєдіяльності організму, про функції його окремих систем, процеси, що в них протікають, та механізми їх регуляції на різних етапах індивідуального розвитку. Частиною є вивчення фізіології дитини на різні вікові періоди.

Навчальний посібник з вікової фізіології для студентів педагогічних вузівмістить знання розвитку людини на тих етапах, коли найбільш значуще вплив одного з провідних факторів розвитку - навчання.

Предметом вікової фізіології (фізіології розвитку дитини) як навчальної дисципліниє особливості розвитку фізіологічних функцій, їх формування та регуляції, життєдіяльності організму та механізмів його пристосування до зовнішнього середовища на різних етапах онтогенезу.

Основні поняття вікової фізіології:

Організм - Найскладніша, ієрархічно (супідрядно) організована система органів прокуратури та структур, які забезпечують життєдіяльність і взаємодію Космосу з навколишнім середовищем. Елементарною одиницею організму є клітина . Сукупність клітин, подібних за походженням, будовою та функціями, утворює тканина . Тканини утворюють органи, які виконують певні функції. Функція - специфічна діяльність органу чи системи.

Фізіологічна система - Сукупність органів і тканин, пов'язаних загальною функцією.

Функціональна система - динамічне об'єднання різних органів чи його елементів, діяльність яких спрямовано досягнення певної мети (корисного результату).

Щодо структури пропонованого навчального посібника, то воно побудовано так, щоб у студентів сформувалося чітке уявлення про закономірності розвитку організму в процесі онтогенезу, про особливості кожного вікового етапу.

Ми намагалися не перевантажувати виклад анатомічними даними і в той же час вважали за необхідне дати основні уявлення про структуру органів та систем на різних етапах вікового розвитку, що необхідно для розуміння фізіологічних закономірностей організації та регулювання фізіологічних функцій.

Книга складається із чотирьох розділів. У розділі I – «Введення у фізіологію розвитку» – розкривається предмет фізіології розвитку як складової частини вікової фізіології, дається уявлення про найважливіші сучасні фізіологічні теорії онтогенезу, вводяться базові поняття, без яких неможливе розуміння основного змісту підручника. У цьому ж розділі дається найзагальніше уявлення про влаштування організму людини та її функції.

Розділ II - «Організм і середовище» - дає уявлення про основні етапи і закономірності зростання і розвитку, про найважливіші функції організму, що забезпечують взаємодію організму з навколишнім середовищем і пристосування його до умов, що змінюються, про віковий розвиток організму і характерних особливостяхетапів індивідуального розвитку

У розділі III - "Організм як ціле" - міститься опис діяльності систем, що інтегрують організм в єдине ціле. Насамперед це центральна нервова система, а також вегетативна нервова система та система гуморального регулювання функцій. Основні закономірності вікового розвитку головного мозку та його інтегративної діяльності – ключовий аспект змісту даного розділу.

Розділ IV – «Етапи розвитку дитини» – містить морфофізіологічний опис основних етапів розвитку дитини від народження до підлітково-юнацького віку. Цей розділ найбільш важливий для практиків, які безпосередньо працюють з дитиною, для яких важливо знати та розуміти основні морфофункціональні вікові особливості організму дитини на кожному з етапів її розвитку. Щоб зрозуміти зміст цього розділу, необхідно освоїти весь матеріал, поданий у три попередні. Цей розділ завершує глава, у якій розглядається вплив соціальних чинників в розвитку дитини.

Наприкінці кожного розділу поміщені питання для самостійної роботистудентів, які дозволяють освіжити в пам'яті основні положення матеріалу, що вивчається, що вимагають особливої ​​уваги.

ВСТУП У ВІКОВУ ФІЗІОЛОГІЮ

Глава 1. ПРЕДМЕТ ВІКОВОЇ ФІЗІОЛОГІЇ (ФІЗІОЛОГІЇ РОЗВИТКУ)

Взаємозв'язок вікової фізіології з іншими науками

На момент народження організм дитини дуже далекий від зрілого стану. Людське дитинча народжується маленьким, безпорадним, воно не може вижити без догляду та турботи дорослих. Потрібно багато часу, щоб він виріс і став повноцінним зрілим організмом.

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ВІКОВОЇ ФІЗІОЛОГІЇ (ФІЗІОЛОГІЇ РОЗВИТКУ) ДИТИНИ

Системний принцип організації фізіологічних функцій в онтогенезі

Важливість виявлення закономірностей розвитку організму дитини та особливостей функціонування його фізіологічних систем на різних етапах онтогенезу для охорони здоров'я та розробки адекватних віку педагогічних технологій визначила пошук оптимальних шляхів вивчення фізіології дитини та тих механізмів, що забезпечують адаптивний пристосувальний характер розвитку на кожному етапі онтогенезу.

Відповідно до сучасних уявлень, початок яким було покладено ще роботами О.М. Северцова в 1939 р., всі функції складаються і зазнають змін при тісній взаємодії організму та середовища. Відповідно до цього поданням адаптивний характер функціонування організму в різні вікові періоди визначається двома найважливішими факторами: морфофункціональною зрілістю фізіологічних систем та адекватністю впливових середових факторів функціональним можливостям організму.

Традиційним для вітчизняної фізіології (І.М. Сєченов, І.П. Павлов, А.А. Ухтомський, Н.А. Бернштейн. П.К. Анохін та ін.) є системний принцип організації адаптивного реагування на фактори зовнішнього середовища. Цей принцип, що розглядається як базовий механізм життєдіяльності організму, має на увазі, що всі види пристосувальної діяльності фізіологічних систем та цілісного організму здійснюються за допомогою ієрархічно організованих динамічних об'єднань, що включають окремі елементи одного або різних органів (фізіологічних систем).

Найважливіший внесок у вивчення принципів динамічної системної організації пристосувальних процесів організму зробили дослідження А.А. Ухтомського, що висунув принцип домінанти як функціонального робочого органу, що визначає адекватне реагування організму на зовнішні дії. Домінанта, за А.А. Ухтомському, є об'єднану єдністю дії констеляцію нервових центрів, елементи якої може бути топографічно досить віддалені друг від друга і у своїй сонастроены на єдиний ритм роботи. Торкаючись механізму, що лежить в основі домінанти, А.А. Ухтомський звертав увагу на той факт, що нормальна діяльність спирається «не на раз і назавжди певну та поетапну функціональну статику різних фокусів як носіїв окремих функцій, а на невпинну інтерцентральну динаміку збуджень на різних рівнях: кортикальному, субкортикальному, медулярному, спінальному». Тим самим було підкреслювалася пластичність, значимість просторово-часового чинника у створенні функціональних об'єднань, які забезпечують адаптивні реакції організму. Ідеї ​​А.А. Ухтомського про функціонально-пластичні системи організації діяльності отримали свій розвиток у працях Н.А. Бернштейн. Вивчаючи фізіологію рухів та механізми формування рухової навички, Н.А. Бернштейн приділяв увагу як погодженої роботі нервових центрів, а й явищам, що відбуваються на периферії тіла - у робочих точках. Це дозволило йому ще в 1935 р. сформулювати положення про те, що пристосувальний ефект дії може бути досягнутий лише за наявності в центральній нервовій системі в якійсь закодованій формі кінцевого результату – моделі потребного майбутнього. У процесі сенсорного коригування шляхом зворотних зв'язків, які з працюючих органів, створюється можливість звірення інформації про вже здійсненої діяльності з цією моделлю.

Висловлене Н.А. Бернштейном положення про значення зворотних зв'язків у досягненні пристосувальних реакцій мало першорядне значення у розумінні механізмів регулювання адаптивного функціонування організму та організації поведінки.

Класичне уявлення про розімкнену рефлекторну дугу поступилося місцем уявленню про замкнутий контур регулювання. Дуже важливим становищем, розробленим Н.А. Бернштейном є встановлена ​​ним висока пластичність системи - можливість досягнення одного і того ж результату відповідно до «моделі потрібного майбутнього» при неоднозначному шляху досягнення цього результату залежно від конкретних умов.

Розвиваючи уявлення про функціональну систему як об'єднання, що забезпечує організацію адаптивного реагування, П.К. Анохін як системотворчий фактор, що створює певну впорядковану взаємодію окремих елементів системи, розглядав корисний результат дії. «Саме корисний результат становить операційний чинник, який сприяє тому, що система… може повністю реорганізувати розташування своїх частин у просторі та в часі, що забезпечує необхідний у цій ситуації пристосувальний результат» (Анохин).

p align="justify"> Першорядне значення для розуміння механізмів, що забезпечують взаємодію окремих елементів системи, має становище, що розвивається Н.П. Бехтерєвої та її співробітниками, про наявність двох систем зв'язків: жорстких (вроджених) та гнучких, пластичних. Останні найбільш важливі для організації динамічних функціональних об'єднань та забезпечення конкретних пристосувальних реакцій у реальних умовах діяльності.

Однією з основних характеристик системного забезпечення адаптивних реакцій є ієрархічність їхньої організації (Вінер). Ієрархія поєднує у собі принцип автономності з принципом підпорядкування. Поряд із гнучкістю та надійністю для ієрархічно організованих систем характерна висока енергетична структурна та інформаційна економічність. Окремі рівні можуть складатися з блоків, що здійснюють прості спеціалізовані операції та передають оброблену інформацію на більш високі рівні системи, які здійснюють більш складні операції і водночас регулюють вплив на нижчі рівні.

Ієрархічність організації, що ґрунтується на тісній взаємодії елементів як на одному рівні, так і на різних рівнях систем, визначає високу стійкість та динамічність здійснюваних процесів.

У ході еволюції формування ієрархічно організованих систем в онтогенезі пов'язане з прогресивним ускладненням та нашаруванням один на одного рівнів регулювання, що забезпечують вдосконалення адаптаційних процесів (Василевський). Можна вважати, що самі закономірності мають місце й у онтогенезі.

Очевидна значимість системного підходу до вивчення функціональних властивостей організму, що розвивається, його здатності до формування оптимального для кожного віку адаптивного реагування, саморегуляції, здатності до активного доцільного пошуку інформації, формування планів і програм діяльності.

Закономірність онтогенетичного розвитку. Поняття вікової норми

Найважливіше значення для розуміння того, як формуються та організуються функціональні системи у процесі індивідуального розвитку, має сформульований О.М. Северцевим принцип гетерохронії розвитку органів прокуратури та систем, детально розроблений П.К. Анохіним у теорії системогенезу. Ця теорія базується на експериментальних дослідженнях раннього онтогенезу, що виявили поступове та нерівномірне дозрівання окремих елементів кожної структури або органу, які консолідуються з елементами інших органів, задіяних у реалізації цієї функції, та, інтегруючись у єдину функціональну систему, здійснюють принцип «мінімального забезпечення» цілісної функції . Різні функціональні системи залежно від їхньої значущості у забезпеченні життєво важливих функцій дозрівають у різні терміни постнатального життя – це гетерохронія розвитку. Вона забезпечує високу пристосованість організму кожному етапі онтогенезу, відбиваючи надійність функціонування біологічних систем. Надійність функціонування біологічних систем згідно з концепцією А.А. Маркосяна, є одним з загальних принципівіндивідуального розвитку Вона базується на таких властивостях живої системи, як надмірність її елементів, їх дублювання та взаємозамінність, швидкість повернення до відносної сталості та динамічність окремих ланок системи. Дослідження показали (Фарбер), що в ході онтогенезу надійність біологічних систем проходить певні етапи становлення та формування. І якщо на ранніх етапах постнатального життя вона забезпечується жорсткою, генетично детермінованою взаємодією окремих елементів функціональної системи, що забезпечує здійснення елементарних реакцій на зовнішні стимули, і необхідних життєво важливих функцій (наприклад, ссання), то в ході розвитку все більшого значення набувають пластичні зв'язки, що створюють умови динамічної виборчої організації компонентів системи. Приклад формування системи сприйняття інформації встановлено загальна закономірність забезпечення надійності адаптивного функціонування системи. Виділено три функціонально різних етапи її організації: 1-й етап (період новонародженості) - функціонування рано дозріваючого блоку системи, що забезпечує можливість реагування за принципом «стимул - реакція»; 2-й етап (перші роки життя) – генералізоване однотипне залучення елементів вищого рівня системи, надійність системи забезпечується дублюванням її елементів; 3-й етап (спостерігається з передшкільного віку) - ієрархічно організована багаторівнева система регулювання забезпечує можливість спеціалізованого залучення елементів різного рівня у обробку інформації та організацію діяльності. В ході онтогенезу в міру вдосконалення центральних механізмів регуляції та контролю зростає пластичність динамічної взаємодії елементів системи; виборчі функціональні констеляції формуються відповідно до конкретної ситуації та поставленого завдання (Фарбер, Дубровинська). Це зумовлює вдосконалення адаптивних реакцій організму, що розвивається в процесі ускладнення його контактів із зовнішнім середовищем і пристосувальний характер функціонування на кожному етапі онтогенезу.

З викладеного вище видно, що окремі етапи розвитку характеризуються як особливостями морфофункціональної зрілості окремих органів прокуратури та систем, і відмінністю механізмів, визначальних специфіку взаємодії організму та довкілля.

Необхідність конкретної характеристики окремих етапів розвитку, що враховує обидва ці фактори, ставить питання про те, що розглядати як вікову норму для кожного з етапів.

Протягом тривалого часу вікова норма розглядалася як сукупність середньостатистичних властивостей, що характеризують морфофункціональні особливості організму. Таке уявлення про норму сягає своїм корінням у ті часи, коли практичні потреби визначали необхідність виділити деякі середні стандарти, що дозволяють виявити відхилення розвитку. Безперечно, що на певному етапі розвитку біології та медицини подібний підхід зіграв прогресивну роль, дозволивши визначити середньостатистичні параметри морфофункціональних особливостей організму, що розвивається; та й у час він дозволяє вирішувати ряд практичних завдань (наприклад, при обчисленні стандартів фізичного розвитку, нормуванні впливу чинників довкілля тощо. п.). Однак таке уявлення про вікову норму, що абсолютизує кількісну оцінку морфофункціональної зрілості організму на різних етапах онтогенезу, не відображає сутності вікових перетворень, що визначають адаптивну спрямованість розвитку організму та його взаємовідносин із зовнішнім середовищем. Цілком очевидно, що якщо якісна специфіка функціонування фізіологічних систем на окремих етапах розвитку залишається неврахованою, то поняття вікової норми втрачає свій зміст, воно перестає відбивати реальні функціональні можливості організму у певні вікові періоди.

Уявлення про адаптивний характер індивідуального розвитку призвело до необхідності перегляду поняття вікової норми як сукупності середньостатистичних морфологічних та фізіологічних параметрів. Було висловлено положення, згідно з яким вікову норму слід розглядати як біологічний оптимум функціонування живої системи, що забезпечує адаптивне реагування на фактори довкілля (Козлов, Фарбер).

Вікова періодизація

Відмінності ставлення до критеріях вікової норми визначають і підходи до періодизації вікового розвитку. Одним із найпоширеніших є підхід, в основі якого лежить аналіз оцінки морфологічних ознак (зростання, зміни зубів, збільшення маси тіла тощо). Найбільш повна вікова періодизація, заснована на морфологічних та антропологічних ознаках, була запропонована В.В. Бунаком, на думку якого зміни розмірів тіла та пов'язаних з ними структурно-функціональних ознак відображають перетворення метаболізму організму з віком. Відповідно до цієї періодизації, у постнатальному онтогенезі виділяються такі періоди: дитячий, що охоплює перший рік життя дитини і включає початковий (1-3, 4-6 міс), середній (7-9 міс) та кінцевий (10-12 міс) цикли; першого дитинства (початковий цикл 1–4 роки, кінцевий – 5–7 років); другого дитинства (початковий цикл: 8-10 років – хлопчики, 8–9 років – дівчатка; кінцевий: 11–13 років – хлопчики, 10–12 років – дівчатка); підлітковий (14–17 років – хлопчики, 13–16 років – дівчатка); юнацький (18–21 рік – хлопчики, 17–20 років – дівчатка); з 21-22 років починається дорослий період. Ця періодизація близька до прийнятої у педіатричній практиці (Тур, Маслов); поруч із морфологічними чинниками вона враховує і соціальні. Немовлятному віку, відповідно до цієї періодизації, відповідає молодший ясельний або грудний вік; період першого дитинства поєднує старший ясельний чи переддошкільний вік та дошкільний; період другого дитинства відповідає молодшому шкільному віку та підлітковий вік – старшому дошкільному. Однак і цю класифікацію вікових періодів, що відображає існуючу систему виховання та навчання, не можна вважати прийнятною, оскільки, як відомо, питання про початок систематичного навчання досі не вирішено; кордон між дошкільним та шкільним вікомвимагає уточнення, досить аморфні та поняття молодшого та старшого шкільного віку.

Відповідно до вікової періодизації, прийнятої на спеціальному симпозіумі в 1965 р., життєвому циклілюдину до досягнення зрілого віку виділяють такі періоди: новонароджена (1-10 днів); грудний вік (10 днів – 1 рік); раннє дитинство (1-3 роки); перше дитинство (4-7 років); друге дитинство (8-12 років – хлопчики, 8-11 років – дівчатка); підлітковий вік (13–16 років – хлопчики, 12–15 років – дівчатка) та юнацький вік (17–21 рік – юнаки, 16–20 років – дівчата) (Проблема вікової періодизації людини). Ця періодизація дещо відрізняється від запропонованої В.В. Бунаком за рахунок виділення періоду раннього дитинства, деякого усунення меж другого дитинства та підліткового періоду. Однак проблема вікової періодизації остаточно не вирішена насамперед тому, що всі існуючі періодизації, включаючи і останню загальноприйняту, недостатньо фізіологічно обґрунтовані. Вони не враховують адаптивно-пристосувальний характер розвитку та механізми, що забезпечують надійність функціонування фізіологічних систем та цілісного організму на кожному етапі онтогенезу. Це визначає необхідність вибору найінформативніших критеріїв вікової періодизації.

У процесі індивідуального розвитку організм дитини змінюється як єдине ціле. Його структурні, функціональні та адаптаційні особливості обумовлені взаємодією всіх органів та систем на різних рівнях інтеграції - від внутрішньоклітинного до міжсистемного. Відповідно до цього ключовим завданням вікової періодизації є необхідність урахування специфічних особливостей функціонування цілісного організму.

Однією із спроб пошуку інтегрального критерію, що характеризує життєдіяльність організму, була запропонована Рубнером оцінка енергетичних можливостей організму, так зване «енергетичне правило поверхні», що відображає відносини між рівнем обміну речовин та енергії та величиною поверхні тіла. Цей показник, що характеризує енергетичні можливості організму, відображає діяльність фізіологічних систем, пов'язаних з обміном речовин: кровообігу, дихання, травлення, виділення та ендокринної системи. Передбачалося, що онтогенетичні особливості функціонування цих систем мають підкорятися «енергетичному правилу поверхні».

Однак розглянуті вище теоретичні положення про адаптивний пристосувальний характер розвитку дають підстави вважати, що в основу вікової періодизації повинні бути покладені не стільки критерії, що відображають вже досягнуті до певного моменту дозрівання стаціонарні особливості життєдіяльності організму, скільки критерії взаємодії організму з середовищем.

Про необхідність такого підходу до пошуку фізіологічних критеріїв вікової періодизації висловлювався І.А. Аршавський. Згідно з його уявленням, в основу вікової періодизації повинні бути покладені критерії, що відображають специфіку цілісного функціонування організму. Як такий критерій пропонується виділена кожному за етапу розвитку провідна функція.

У детально дослідженому І.А. Аршавським та його співробітниками ранньому дитячому віці відповідно до характеру харчування та особливостей рухових актів виділено періоди: неонатальний, під час якого має місце вигодовування молозивним молоком (8 днів), лактотрофної форми харчування (5–6 міс), лактотрофної форми харчування з прикормом та поява пози стояння (7-12 міс), ясельного віку (1-3 роки) - освоєння локомоторних актів у середовищі (ходьба, біг). Слід зазначити, що І А. Аршавський надавав особливого значення рухової діяльності як провідному чиннику розвитку. Піддавши критиці «енергетичне правило поверхні», І.А. Аршавський сформулював уявлення про «енергетичне правило кістякових м'язів», відповідно до якого інтенсивність життєдіяльності організму навіть на рівні окремих тканин та органів визначається особливостями функціонування кістякових м'язів, що забезпечують на кожному етапі розвитку особливості взаємодії організму та середовища.

Однак треба мати на увазі, що в процесі онтогенезу зростає активне ставлення дитини до факторів середовища, посилюється роль вищих відділів ЦНС у забезпеченні адаптивних реакцій на зовнішньосередовищні фактори, у тому числі і тих реакцій, які реалізуються шляхом рухової активності.

Тому особливу роль у віковій періодизації набувають критерії, що відображають рівень розвитку та якісні зміни адаптивних механізмів, пов'язаних із дозріванням різних відділів мозку, у тому числі і регуляторних структур центральної нервової системи, що зумовлюють діяльність усіх фізіологічних систем та поведінку дитини.

Це зближує фізіологічні та психологічні підходи до проблеми вікової періодизації та створює базу для вироблення єдиної концепції періодизації розвитку дитини. Л.С. Виготський як критерії вікової періодизації розглядав психічні новоутворення, характерні для конкретних етапів розвитку. Продовжуючи цю лінію, О.М. Леонтьєв та Д.Б. Ельконін особливого значення у віковій періодизації надавали «провідної діяльності», що визначає виникнення психічних новоутворень. При цьому зазначалося, що особливості психічного, як і особливості фізіологічного розвитку визначаються як внутрішніми (морфофункциональными) чинниками, і зовнішніми умовами індивідуального розвитку.

Одна з цілей вікової періодизації – встановити межі окремих етапів розвитку відповідно до фізіологічних норм реагування зростаючого організму на вплив факторів зовнішнього середовища. Характер відповідних реакцій організму на впливи безпосередньо залежить від вікових особливостей функціонування різних фізіологічних систем. На думку С.М. Громбаха при розробці проблеми вікової періодизації необхідно враховувати ступінь зрілості та функціональної готовності різних органів та систем. Якщо ті чи інші фізіологічні системи на певному етапі розвитку і не є провідними, вони можуть забезпечувати оптимальне функціонування провідної системи в різних умовах середовища, і тому рівень зрілості цих фізіологічних систем не може не позначатися на функціональних можливостях всього організму в цілому.

Для думки про те, яка система є провідною для даного етапу розвитку і де лежить межа зміни однієї провідної системи іншою, необхідно оцінити рівень зрілості та особливості функціонування різних органів та фізіологічних систем.

Таким чином, вікова періодизація має спиратися на три рівні вивчення фізіології дитини:

1 – внутрішньосистемний;

2 – міжсистемний;

3 - цілісного організму у взаємодії із середовищем.

Питання про періодизацію розвитку нерозривно пов'язане з вибором інформативних критеріїв, які мають бути покладені в її основу. Це повертає нас до уявлення про вікову норму. Можна цілком погодитися з висловлюванням П.М. Василевського про те, що «оптимальні режими діяльності функціональних систем організму є не середньостатистичними величинами, а безперервними динамічними процесами, що протікають у часі у складній мережі коадаптованих регуляторних механізмів». Є всі підстави вважати, що найбільш інформативними є критерії вікових перетворень, які характеризують стан фізіологічних систем в умовах діяльності, що максимально наближається до тієї, з якою об'єкт дослідження - дитина - стикається у своїй повсякденному житті, Т. е. показники, що відображають реальну пристосовність до умов навколишнього середовища та адекватність реагування на зовнішні впливи.

Ґрунтуючись на концепції системної організації адаптивних реакцій, можна вважати, що як такі показники повинні бути насамперед розглянуті ті, які відображають не так зрілість окремих структур, як можливість і специфіку їх взаємодії з середовищем. Це стосується як показників, що характеризує вікові особливості кожної фізіологічної системи окремо, і до показників цілісного функціонування організму. Все вищевикладене потребує комплексного підходу до аналізу вікових перетворень на внутрішньосистемному та міжсистемному рівнях.

Не менш важливим при розробці проблем вікової періодизації є питання про межі функціонально різних етапів. Інакше кажучи, фізіологічно обгрунтована періодизація має спиратися виділення етапів «актуального» фізіологічного віку.

Виділення функціонально різних етапів розвитку можливе лише за наявності даних про особливості адаптивного функціонування різних фізіологічних систем у межах кожного року життя дитини.

Багаторічні дослідження, проведені в Інституті вікової фізіології РАВ, дозволили встановити, що, незважаючи на гетерохронію розвитку органів і систем, усередині періодів, що розглядаються як єдині, виявлено вузлові моменти, для яких характерні суттєві якісні морфофункціональні перетворення, що призводять до адаптивних перебудов організму. У дошкільному віці це вік від 3-4 до 5-6 років, у молодшому шкільному - від 7-8 до 9-10 років. У підлітковому віці якісні зміни діяльності фізіологічних систем присвячені не певному паспортному віку, а ступеню біологічної зрілості (певним стадіям статевого дозрівання - II–III стадіям).

Сенситивні та критичні періоди розвитку

Адаптивний характер розвитку організму визначає необхідність обліку у віковій періодизації не лише особливостей морфофункціонального розвитку фізіологічних систем організму, а й їхньої специфічної чутливості до різних зовнішнім впливам. Фізіологічними та психологічними дослідженнями показано, що чутливість до зовнішніх впливів має вибірковий характер на різних етапах онтогенезу. Це лягло в основу уявлення про сенситивних періодівяк періоди найбільшої чутливості до впливу факторів середовища.

Виявлення та облік сенситивних періодів розвитку функцій організму є неодмінною умовою створення сприятливих адекватних умов ефективного навчання та збереження здоров'я дитини. Висока схильність до певних функцій впливу факторів середовища має бути, з одного боку, використана для ефективного цілеспрямованого впливу на ці функції, що сприяє їх прогресивному розвитку, а з іншого боку, вплив негативних зовнішньосередовищних факторів має контролюватись, бо може призвести до порушення розвитку організму.

Слід наголосити, що онтогенетичний розвиток поєднує періоди еволюційного (поступового) морфофункціонального дозрівання та періоди революційних, переломних стрибків розвитку, які можуть бути пов'язані як з внутрішніми (біологічними), так і з зовнішніми (соціальними) факторами розвитку.

Важливим і таким, що вимагає спеціальної уваги, є питання про критичних періодах розвитку . В еволюційній біології прийнято вважати критичним періодом етап раннього постнатального розвитку, що характеризується інтенсивністю морфофункціонального дозрівання, коли через відсутність середовищних впливів функція може сформуватися. Наприклад, за відсутності певних зорових стимулів у ранньому онтогенезі сприйняття їх надалі не формується, те саме відноситься до мовної функції.

В процесі подальшого розвиткукритичні періоди можуть виникати як результат різкої зміни соціально-середовищних факторів та їх взаємодії з процесом внутрішнього морфофункціонального розвитку. Таким періодом є вік початку навчання, коли якісні перебудови морфофункціонального дозрівання базових мозкових процесів припадають на період різкої зміни соціальних умов.

Пубертатний період- початок статевого дозрівання - характеризується різким підвищенням активності центральної ланки ендокринної системи (гіпоталамуса), що призводить до різкої зміни взаємодії підкіркових структур і кори великих півкуль, результатом чого є значне зниження ефективності центральних регуляторних механізмів, у тому числі визначальних довільну регуляцію і саморегуляцію. Крім того, підвищуються соціальні вимоги до підлітків, зростає їх самооцінка. Це призводить до невідповідності соціально-психологічних факторів та функціональних можливостей організму, наслідком чого можуть з'явитися відхилення у здоров'ї та поведінкова дезадаптація.

Таким чином, можна вважати, що критичні періоди розвитку обумовлені як інтенсивним морфофункціональним перетворенням основних фізіологічних систем і цілісного організму, так і специфікою взаємодії внутрішніх (біологічних) і соціально-психологічних факторів розвитку, що ускладнюється.

При розгляді питань вікової періодизації необхідно пам'ятати, що межі етапів розвитку дуже умовні. Вони залежить від конкретних етнічних, кліматичних, соціальних та інших чинників. Крім того, «актуальний» фізіологічний вік часто не збігається з календарним (паспортним) у зв'язку з відмінностями темпів дозрівання та умов розвитку організмів. різних людей. Звідси випливає, що з вивченні функціональних і адаптивних можливостей дітей різного віку необхідно брати до уваги оцінку індивідуальних показників зрілості. Тільки при поєднанні вікового та індивідуального підходудо вивчення особливостей функціонування дитини можна розробити адекватні гігієнічні та педагогічні заходи, що забезпечують збереження здоров'я та прогресивний розвиток організму та особистості дитини.

Запитання та завдання

1. Розкажіть про системному принципіорганізації адаптивного реагування

2. Які закономірності онтогенетичного розвитку? Що таке вікова норма?

3. Що таке вікова періодизація?

4. Розкажіть про сенситивне та критичному періодахрозвитку.

Глава 3. ЗАГАЛЬНИЙ ПЛАН БУДОВА ОРГАНІЗМУ ДИТИНИ

Перш ніж приступити до вивчення найважливіших закономірностей вікового розвитку організму, необхідно усвідомити, що ж є організмом, які принципи закладені Природою в його генеральну конструкцію і як він взаємодіє з навколишнім світом.

Вже майже 300 років тому було доведено, що все живе складається з клітин. З кількох мільярдів дрібних клітин і організм людини. Ці клітини далеко не однакові за своїм виглядом, за своїми властивостями та функціями. Подібні між собою клітини об'єднуються в тканини. Видів тканини в організмі безліч, проте всі вони відносяться лише до 4 типів: епітеліальної, сполучної, м'язової та нервової. Епітеліальнітканини утворюють шкіру та слизові оболонки, багато внутрішні органи- печінку, селезінку та ін. В епітеліальних тканинах клітини розташовані тісно один до одного. Сполучнатканина відрізняється дуже великими міжклітинними інтервалами. Так улаштовані кістки, хрящі, так само влаштована кров – все це різновиди сполучної тканини. М'язоваі нервоватканини відносяться до збудливих: вони здатні сприймати та проводити імпульс збудження. При цьому для нервової тканини це головна функція, тоді як м'язові клітини вміють ще скорочуватися, значно змінюючись у розмірі. Ця механічна робота може бути передана кісткам або рідинам, що знаходяться усередині м'язових мішків.

Тканини у різних поєднаннях утворюють анатомічні органи. Кожен орган складається з кількох тканин, причому практично завжди поряд з основною, функціональною тканиною, яка визначає специфіку органу, там є елементи нервової тканини, епітелій та сполучна тканина. М'язова тканина може бути і не представлена ​​в органі (наприклад, у нирках, селезінці та ін.).

Анатомічні органи складаються в анатомо-фізіологічні системи, які об'єднуються єдністю головної виконуваної ними функції. Так формуються скелетно-м'язова, нервова, покривна, видільна, травна, дихальна, серцево-судинна, статева, ендокринна системи та кров. Всі ці системи разом і становлять організмлюдини.

Елементарною одиницею живого є клітина. Генетичний апарат сконцентрований у клітинному ядрі, Т. е. локалізований і захищений від несподіванок впливу потенційно агресивного середовища. Кожна клітина відокремлена від решти світу завдяки наявності складно організованої оболонки - мембрани. Ця оболонка складається з трьох шарів хімічно та функціонально різних молекул, які, діючи узгоджено, забезпечують виконання безлічі функцій: захисної, контактної, чутливої, поглинаючої та виділяючої. Головна робота клітинної мембрани - організація потоків речовини з довкілля всередину клітини, та якщо з клітини - назовні. Клітинна мембрана- основа усієї життєдіяльності клітини, яка при руйнуванні мембрани гине. Будь-яка клітина потребує їжі та енергії для своєї життєдіяльності – адже і функціонування клітинної мембрани також багато в чому пов'язане з витрачанням енергії. Для організації енергетичного потоку через клітину в ній існують спеціальні органели, що відповідають за вироблення енергії. мітохондрії. Вважається, що мільярди років тому мітохондрії були самостійними живими організмами, які навчилися в ході еволюції використовувати деякі хімічні процеси для вироблення енергії. Потім вони набули симбіозу з іншими одноклітинними організмами, які завдяки цьому співіснуванню отримали надійне джерело енергії, а предки мітохондрій - надійний захист і гарантію відтворення.

Будівельну функцію у клітці виконують рибосоми- заводи з виробництва білка на основі матриць, скопійованих з генетичного матеріалу, що зберігається в ядрі. Діючи за допомогою хімічних стимулів, ядро ​​керує всіма сторонами життя клітини. Передача інформації всередині клітини здійснюється завдяки тому, що вона заповнена желеподібною масою. цитоплазмою, в якій протікають багато біохімічних реакцій, а речовини, що мають інформаційне значення, здатні легко проникати в найдальші куточки внутрішньоклітинного простору завдяки дифузії.

Багато клітин мають, крім того, те чи інше пристосування для руху в навколишньому просторі. Це може бути джгутик(як у сперматозоїда), ворсинки(як у кишкового епітелію) або здатність до переливання цитоплазми у формі псевдоподій(як у лімфоцитів).

Таким чином, найважливішими конструктивними елементами клітини є її оболонка (мембрана), орган управління (ядро), система енергозабезпечення (мітохондрія), будівельний блок (рибосома), рушій (війки, псевдоподії, або джгутик) та внутрішнє середовище (цитоплазма). Деякі одноклітинні організми мають також значний кальцинований скелет, що захищає їх від ворогів і випадковостей.

Дивно, але ж організм людини, що складається з багатьох мільярдів клітин, має, по суті, ті ж найважливіші конструктивні блоки. Людина відокремлена від довкілля своєю шкірною оболонкою. У нього є рушій (м'язи), скелет, органи управління (головний та спинний мозокта ендокринна система), система енергозабезпечення (дихання та кровообіг), блок первинної обробки їжі (шлунково-кишковий тракт), а також внутрішнє середовище (кров, лімфа, міжклітинна рідина). Ця схема не вичерпує всіх конструктивних компонентів організму людини, але дозволяє зробити висновок, що будь-яка жива істота побудована за принципово єдиним планом.

Зрозуміло, багатоклітинний організм має цілу низку особливостей і, мабуть, переваг - інакше процес еволюції не був спрямований у бік появи багатоклітинних організмів і світ досі був би населений виключно тими, кого ми називаємо «найпростішими».

Основна конструктивна різниця між одноклітинним і багатоклітинним організмом полягає в тому, що органи багатоклітинного організму побудовані з мільйонів окремих клітин, які за принципом подібності та функціональної спорідненості об'єднуються в тканини, тоді як одноклітинні органели є елементами однієї єдиної клітини.

У чому реальна перевага багатоклітинного організму? У можливості розділяти функції у просторі та часі, і навіть у спеціалізації окремих тканинних і клітинних структур до виконання строго окреслених функцій. По суті, ці відмінності подібні до того, чим відрізняється середньовічне натуральне господарство і сучасне індустріальне виробництво. Клітина, що представляє самостійний організм, змушена вирішувати всі проблеми, що постають перед нею, за рахунок наявних у неї ресурсів. Багатоклітинний організм виділяє на вирішення кожної з функціональних завдань особливу популяцію клітин чи комплекс таких популяцій (тканина, орган, функціональну систему), максимально пристосованих вирішення саме цієї задачі. Зрозуміло, що ефективність розв'язання задач багатоклітинним організмом набагато вища. Точніше, багатоклітинний організм має набагато більше шансів пристосуватися до широкого набору ситуацій, з якими йому доводиться стикатися. Звідси випливає й важлива різниця між клітиною і багатоклітинним організмом у стратегії адаптації: перша на будь-який вплив середовище реагує цілісно і генералізовано, другий здатний адаптуватися до умов життя за рахунок перебудови функцій лише окремих зі своїх складових частин - тканин і органів.

Важливо підкреслити, що тканини багатоклітинного організму дуже різноманітні і кожна найкраще пристосована до виконання небагатьох функцій, необхідні життєдіяльності та адаптації всього організму. При цьому клітини кожної з тканин вміють досконало здійснювати тільки одну-єдину функцію, а все різноманіття функціональних можливостей організму забезпечується різноманітністю клітин, що входять до його складу. Наприклад, нервові клітиниздатні лише виробляти та проводити імпульс збудження, але не вміють змінювати свої розміри або здійснювати знищення токсичних речовин. М'язові клітини здатні проводити імпульс збудження так само, як і нервові, але при цьому вони самі скорочуються, забезпечуючи пересування частин тіла у просторі або змінюючи напругу (тонус) структур, що складаються з цих клітин. Печінкові клітини не здатні проводити електричні імпульси або скорочуватися - зате їхня біохімічна міць забезпечує знешкодження величезної кількості шкідливих і отруйних молекул, що потрапляють у кров у процесі життєдіяльності організму. Клітини кісткового мозку спеціально призначені для виробництва крові та нічим іншим зайняті бути не можуть. Такий «розподіл праці» - характерна властивість будь-якої складно організованої системи, за цими ж правилами функціонують і соціальні структури. Це необхідно враховувати під час прогнозування результатів будь-яких реорганізацій: жодна спеціалізована підсистема неспроможна змінити характер свого функціонування, а то й змінюється її власна структура.

Виникнення тканин, що мають якісні особливості, в процесі онтогенезу - процес порівняно повільний, і відбувається він не за рахунок того, що наявні клітини набувають нових функцій: практично завжди нові функції забезпечуються новими поколіннями клітинних структур, що формуються під управлінням генетичного апарату та під впливом вимог зовнішньої або внутрішнього середовища.

Онтогенез - разюче явище, під час якого одноклітинний організм (зигота) перетворюється на багатоклітинний, зберігаючи цілісність і життєздатність всіх етапах цього чудового перетворення і поступово нарощуючи різноманіття і надійність виконуваних функций.

Структурно-функціональний та системний підходи до вивчення організму

Наукова фізіологія народилася одного дня з анатомією - це сталося в середині XVII ст., коли великий англійський лікар Вільям Гарвіотримав дозвіл церкви та короля і зробив першу після тисячолітньої перерви розтин трупа засудженого до смерті злочинця з метою наукового вивченнявнутрішньої будови тіла людини. Зрозуміло, ще давньоєгипетські жерці, бальзамуючи тіла своїх фараонів, чудово знали устрій людського тіла зсередини - але це знання не було науковим, воно було емпіричним, і до того ж - таємним: розголошення будь-яких відомостей про це вважалося святотатством і каралося смертю. Великий Аристотель, вчитель і наставник Олександра Македонського, який жив за 3 століття до нашої ери, дуже неясно уявляв, як влаштований організм і як він працює, хоча був енциклопедично освічений і знав, здається, все, що на той час накопичила європейська цивілізація. Більш обізнаними були давньоримські лікарі - учні та послідовники Галена (II століття н. е.), які заклали початки описової анатомії. Величезну славу здобули собі середньовічні арабські лікарі, але навіть найбільший з них - Алі Абу ібн Сіна (у європейській транскрипції - Авіценна, XI ст.) - Лікував швидше людський дух, ніж тіло. І ось У. Гарві при збігу величезної кількості народу проводить перше в історії європейської науки дослідження устрою тіла людини. Але Гарвея найбільше цікавило, ЯК ПРАЦЮЄ організм. З давніх-давен люди знали, що в грудях кожного з нас б'ється серце. Лікарі за всіх часів вимірювали пульс і за його динамікою оцінювали стан здоров'я та перспективи боротьби з різноманітними хворобами. Досі одним з найважливіших прийомів діагностики у знаменитій та таємничій медицині Тибету служить тривале безперервне спостереження за пульсом хворого: лікар сидить біля його ліжка і тримає руку на пульсі годинами, а потім називає діагноз і наказує лікування. Усім було добре відомо: зупинилося серце – припинилося життя. Проте традиційна на той час Галенівська школа не пов'язувала рух крові по судинах із діяльністю серця.

Але перед очима Гарвея - серце з трубочками-судинами, наповненими кров'ю. І Гарвей розуміє: серце - всього лише м'язовий мішок, що виконує роль насоса, який хитає кров по всьому тілу, тому що по всьому тілу розбігаються судини, які стають все більш численними і тоншими в міру віддалення від насоса. По таких же судинах кров повертається до серця, здійснюючи повний оберт і безперервно притікаючи до всіх органів, до кожної клітинки, несучи з собою. поживні речовини. Ще нічого не відомо про роль кисню, не відкритий гемоглобін, ніяк не вміють лікарі розрізняти білки, жири та вуглеводи – взагалі знання хімії та фізики ще вкрай примітивні. Але вже почали розвиватися різноманітні технології, інженерна думка людства винайшла безліч пристроїв, що полегшують виробництво або створюють нові, небувалі раніше технічні можливості. Сучасникам Гарві стає ясно: в організмі працюють певні механізми структурну основу яких складають окремі органи, причому кожен орган призначений для виконання тієї чи іншої конкретної функції. Серце - це насос, що гойдає кров по «жилам», так само, як ті насоси, які подають воду з рівнинних озер в садибу на пагорбі і живлять фонтани, що тішать око. Легкі – хутра, через які прокачується повітря, як це роблять підмайстри в кузні, щоб сильніше розжарити залізо і його було легше кувати. М'язи - канати, прикріплені до кісток, і їх напруга змушує ці кістки переміщатися, що і забезпечує рух всього тіла, - так само, як будівельники за допомогою талей піднімають величезне каміння на верхні поверхи храму, що будується.

Людині властиво завжди зіставляти нові відкриті їм явища з вже відомими, які увійшли в ужиток. Людина завжди будує аналогії, щоб легше зрозуміти, пояснити самому собі суть того, що відбувається. Високий рівеньРозвиток механіки в епоху, коли Гарві проводив свої дослідження, неминуче призвів до механічної інтерпретації численних відкриттів, зроблених лікарями - послідовниками Гарвея. Так народилася структурно-функціональна фізіологія з її гаслом: один орган – одна функція.

Однак у міру накопичення знань - а це значною мірою залежало від розвитку фізичних та хімічних наук, оскільки саме вони постачають основні способи для проведення наукових досліджень у фізіології - стало зрозуміло, що багато органів виконують не одну, а кілька функцій. Скажімо, легені – не тільки забезпечують обмін газами між кров'ю та навколишнім середовищем, але також беруть участь у регуляції температури тіла. Шкіра, виконуючи насамперед функцію захисту, одночасно є органом терморегуляції і органом виділення. М'язи здатні не тільки приводити в дію скелетні важелі, але і за рахунок своїх скорочень зігрівати кров, що припливає до них, підтримуючи температурний гомеостаз. Приклади такого роду можна наводити без кінця. Поліфункціональність органів та фізіологічних систем стала особливо виразною наприкінці XIX – на початку XX ст. Цікаво, що в цей же час у техніці з'явилося безліч різноманітних «універсальних» машин та інструментів, що володіють широким спектром можливостей - часом на шкоду простоті та надійності. Це - ілюстрація того факту, що технічна думка людства та рівень наукового розуміння організації процесів у живій природі розвиваються у найтіснішій взаємодії між собою.

На середину 30-х XX в. стало ясно, що навіть концепція поліфункціональності органів і систем вже не здатна пояснити узгодженість функцій організму в процесі адаптації до умов, що змінюються, або в динаміці вікового розвитку. Стало складатися нове розуміння сенсу процесів, які у живому організмі, з якого поступово сформувався системний підхід до вивчення фізіологічних процесів. Біля витоків цього напряму фізіологічної думки стояли видатні російські вчені - О.О. Ухтомський, Н.А. Бернштейн та П.К. Анохін.

Найбільш важлива відмінність структурно-функціонального і системного підходів полягає у розумінні того, що є фізіологічною функцією. Для структурно-функціонального підходу характерне розуміння фізіологічної функції як процесу, здійснюваного певним (конкретним) набором органів прокуратури та тканин, змінюючим у процесі функціонування свою активність відповідно до впливом управляючих структур. У такій інтерпретації фізіологічні механізми – це ті фізичні та хімічні процеси, які лежать в основі фізіологічної функції та забезпечують надійність її виконання. Фізіологічний процес – ось той об'єкт, який знаходиться у центрі уваги структурно-функціонального підходу.

Системний підхід базується на уявленні про доцільність, тобто під функцією в рамках системного підходу розуміють процес досягнення певної мети, результату. На різних етапах цього процесу потреба у залученні тих чи інших структур може дуже істотно змінюватися, тому констеляція (склад та характер взаємодії елементів) функціональної системи дуже рухлива і відповідає тому приватному завданню, яке вирішується в даний момент. Наявність мети передбачає, що існує деяка модель стану системи до і після досягнення цієї мети, програма дії, а також існує механізм зворотного зв'язку, що дозволяє системі контролювати свій стан ( проміжний результат) порівняно з модельованим і на цій підставі вносити корективи до програми дії задля досягнення кінцевого результату.

З позицій структурно-функціонального підходу довкілля постає як джерело стимулів тих чи інших фізіологічних реакцій. Виникнув стимул - у відповідь виникла реакція, яка або згасає в міру звикання до стимулу, або припиняється тоді, коли перестає діяти стимул. У цьому сенсі структурно-функціональний підхід розглядає організм як закриту систему, що має лише певні канали обміну інформацією із навколишнім середовищем.

Системний підхід розглядає організм як відкриту систему, цільова функція якої може бути поміщена як усередині, так і поза нею. Відповідно до цього погляду організм реагує на впливи зовнішнього світу як єдине ціле, перебудовуючи стратегію і тактику цього реагування в залежності від досягнутих результатів щоразу таким чином, щоб швидше, або надійніше досягти модельних цільових результатів. З цього погляду реакція на зовнішній подразник згасає тоді, коли сформована під його впливом цільова функція виявляється реалізованою. Стимул може продовжувати діяти або, навпаки, - може припинити свою дію ще задовго до завершення функціональних перебудов, але якщо розпочавшись, ці перебудови повинні пройти весь запрограмований шлях, і реакція закінчиться тільки тоді, коли механізми зворотного зв'язку принесуть інформацію про повну збалансованість організму з середовищем на новому рівні функціональної активності. Простою і наочною ілюстрацією цього становища може бути реакція будь-яку фізичну навантаження: її виконання активуються м'язові скорочення, що викликає необхідність відповідної активації кровообігу і дихання, і навіть коли навантаження вже завершено - фізіологічні функції досі тривалий час зберігають свою підвищену активність, оскільки вони забезпечують вирівнювання метаболічних станів та нормалізацію гомеостазованих параметрів. Функціональна система, що забезпечує виконання фізичної вправи, включає не тільки м'язи і нервові структури, що віддають м'язам наказ скорочуватися, але також і кровоносну систему, дихальну систему, ендокринні залози і безліч інших тканин і органів, залучених до цього процесу, пов'язаний з серйозними змінами внутрішнього середовища організму.

Структурно-функціональний погляд на сутність фізіологічних процесів відображав детерміністський, механістично-матеріалістичний підхід, який був характерний для всіх природних наук XIXта початку XX ст. Вершиною його розвитку, мабуть, вважатимуться теорію умовних рефлексівІ.П. Павлова, з допомогою яких великий російський фізіолог намагався пізнати механізми діяльності мозку тими самими прийомами, якими успішно досліджував механізми шлункової секреції.

Системний підхід стоїть на стохастичних, імовірнісних позиціях і не відкидає телеологічних (доцільних) підходів, притаманних розвитку фізики та інших природничих наук другої половини XX в. Вже говорилося вище, що фізіологи одночасно з математиками саме в рамках цього підходу дійшли формулювання найбільш загальних кібернетичних закономірностей, яким підкоряється все живе. Так само важливі розуміння фізіологічних процесів на рівні уявлення про термодинаміку відкритих систем, розвиток яких пов'язані з іменами видатних фізиків XX в. Іллі Пригожина, фон Берталанфі та ін.

Організм як цілісна система

Сучасне розуміння складних самоорганізованих систем включає уявлення про те, що в них чітко визначені канали та способи передачі інформації. У цьому сенсі живий організм - цілком типова система, що самоорганізується.

Інформацію про стан навколишнього світу та про внутрішнє середовище організм отримує за допомогою датчиків-рецепторів, що використовують найрізноманітніші фізичні та хімічні конструктивні принципи. Так, для людини найбільш важливою вважається зорова інформація, яку ми отримуємо за допомогою наших оптико-хімічних датчиків - очей, які є одночасно складним оптичним приладом з оригінальною та точною системою наведення (адаптації та акомодації), а також фізико-хімічним перетворювачем енергії фотонів у Електричний імпульс зорових нервів. Акустична інформація надходить до нас через химерний і тонко налаштований слуховий механізм, що перетворює механічну енергіюколивання повітря на електричні імпульси слухового нерва. Так само тонко влаштовані датчики температури, тактильні (дотикові), гравітаційні (почуття рівноваги). Найбільш еволюційно давніми вважаються нюхові та смакові рецептори, що мають величезну вибіркову чутливість по відношенню до деяких молекул. Вся ця інформація про стан зовнішнього середовища та її зміни надходить до центральної нервової системи, яка виконує кілька ролей одночасно - бази даних та знань, експертної системи, центрального процесора, а також функції оперативної та довготривалої пам'яті. Туди ж стікається й інформація від рецепторів, розташованих усередині нашого тіла і що передають інформацію про стан біохімічних процесів, про напругу в роботі тих чи інших фізіологічних систем, про актуальні потреби окремих груп клітин та тканин організму. Зокрема, є датчики тиску, вмісту вуглекислого газу та кисню, кислотності різних біологічних рідин, напруги окремих м'язів та багато інших. Інформація від усіх цих рецепторів також прямує до центру. Сортування інформації, що надходить з периферії, починається вже на етапі її прийому - адже нервові закінчення різних рецепторів досягають центральної нервової системи на різних її рівнях, і відповідно інформація потрапляє в різні відділи ЦНС. Тим не менш, вся вона може бути використана в процесі прийняття рішення.

Рішення необхідно приймати тоді, коли ситуація з якихось причин змінилася та потребує відповідних реакцій на системному рівні. Наприклад, людина зголодніла – про це повідомляють у «центр» датчики, що реєструють посилення тощакової секреції шлункового соку і перистальтики шлунково-кишкового тракту, а також датчики, що реєструють зниження рівня глюкози в крові. У відповідь рефлекторно посилюється перистальтика шлунково-кишкового тракту та збільшується секреція шлункового соку. Шлунок готовий до прийому нової порції їжі. При цьому оптичні датчики дозволяють бачити на столі продукти харчування, а зіставлення цих образів з моделями, що зберігаються в базі даних довгострокової пам'яті, підказує, що є можливість чудово вгамувати голод, отримавши при цьому задоволення від виду і смаку споживаної їжі. У цьому випадку ЦНС віддає розпорядження виконавчим (ефекторним) органам здійснити необхідні дії, які зрештою призведуть до насичення та усунення вихідних причин всіх цих подій. Таким чином, мета системи – усунути своїми діями причину обурення. Досягається ця мета в даному випадку порівняно легко: достатньо протягнути руку до столу, взяти продукти, що там лежать, і з'їсти їх. Однак ясно, що за цією ж схемою можна побудувати як завгодно складний сценарій дій.

Голод, любов, сімейні цінності, дружба, притулок, самоствердження, потяг до нового та любов до краси - цим коротким переліком майже вичерпуються спонукальні мотиви дії. Часом вони обростають величезною кількістю психологічних і соціальних труднощів, що приходять, тісно переплітаючись між собою, але в самому базальному вигляді залишаються все тими ж, змушуючи людину здійснювати дії чи то в часи Апулея, Шекспіра чи в наш час.

Діяти - а що це означає з погляду системи? Це означає, що центральний процесор, підкоряючись закладеної в нього програмі, враховуючи всі можливі обставини, приймає рішення, тобто будує модель потрібного майбутнього та виробляє алгоритм досягнення цього майбутнього. З цього алгоритму віддаються накази окремим эффекторным (виконавчим) структурам, причому майже завжди у складі є м'язи, й у виконання наказу центру здійснюється рух тіла чи його частин у просторі.

А якщо здійснюється рух, - значить, виконується фізична робота в полі земного тяжіння, а отже, витрачається енергія. Зрозуміло, робота датчиків і процесора теж потребує енергії, проте енергетичний потік багаторазово зростає, коли включаються м'язові скорочення. Отже, система повинна подбати про адекватне постачання енергії, для чого необхідно посилити активність кровообігу, дихання та деяких інших функцій, а також мобілізувати доступні запаси поживних речовин.

Будь-яке підвищення метаболічної активності спричиняє порушення сталості внутрішнього середовища. Отже, повинні активізуватися фізіологічні механізми підтримки гомеостазу, які теж, між іншим, потребують значної кількості енергії для своєї діяльності.

Будучи системою складно організованою, організм має один, а кілька контурів регуляції. Нервова система- це, мабуть, головний, але не єдиний регуляторний механізм. Дуже важливу роль виконують ендокринні органи – залози внутрішньої секреції, які хімічним шляхом регулюють діяльність практично всіх органів та тканин. У кожній клітині організму є, крім того, і своя внутрішня системасаморегуляції

Слід підкреслити, що організм є відкритою системою не тільки з термодинамічної точки зору, тобто він обмінюється з навколишнім середовищем не тільки енергією, але також речовиною та інформацією. Речовину ми споживаємо головним чином у вигляді кисню, їжі та води, а виділяємо у вигляді вуглекислоти, випорожнень та поту. Що стосується інформації, то кожна людина є джерелом зорової (жести, пози, руху), акустичної (мова, шум від переміщення), тактильної (дотику) та хімічної (численні запахи, які чудово розрізняють наші домашні тварини) інформації.

Ще однією найважливішою особливістюСистема є кінцівкою її розмірів. Організм не розмазаний по навколишньому середовищі, А має певну форму та компактний. Тіло оточене оболонкою, кордоном, що відокремлює внутрішнє середовище від зовнішнього. Шкіра, що виконує цю роль в організмі людини, важливий елементйого конструкції, оскільки саме в ній сконцентровано багато датчиків, що несуть інформацію про стан зовнішнього світу, а також протоки для виведення з організму продуктів обміну та інформаційних молекул. Наявність чітко окреслених кордонів перетворює людину на особину, яка відчуває свою окремість від навколишнього світу, свою унікальність і неповторність. Це психологічний ефект, що виникає на основі анатомічного та фізіологічного устрою організму.

Основні структурно-функціональні блоки, з яких складається організм

Таким чином, до основних структурно-функціональних блоків, з яких складається організм, можна віднести такі (кожен блок включає кілька анатомічних структур з безліччю функцій):

датчики (рецептори), що несуть інформацію про стан зовнішнього та внутрішнього середовища;

центральний процесор і блок управління, що включає нервову та гуморальну регуляцію;

ефекторні органи (насамперед скелетно-м'язова система), які забезпечують виконання наказів «центру»;

енергетичний блок, що забезпечує ефекторні та всі інші структурні компоненти необхідним субстратом та енергією;

гомеостатичний блок, який підтримує параметри внутрішнього середовища на необхідному для життєдіяльності рівні;

оболонка, що виконує функції прикордонної зони, розвідки, захисту та всіх видів обміну з навколишнім середовищем.

..

ВІКОВА ФІЗІОЛОГІЯ- Розділ фізіології, що вивчає особливості вікового розвитку функцій тварин і рослинних організмів від їх зародження до припинення індивідуального існування (смерті). Ст ф. досліджує в кожному періоді онтогенезу функції цілісного організму, його клітин, тканин і функціональних систем.

Основні завдання Ст ф.: а) вивчення особливостей онтогенезу організму та його окремих систем, властивих кожному віку (див.); б) розтин основних факторів, що визначають загальну закономірністьвікових змін організмів Вирішення цих завдань та створення повноцінної теорії онтогенезу (з урахуванням особливостей старіння, властивих окремим систематичним групам організмів) полегшить знаходження шляхів до управління процесами життєдіяльності організму людини на всіх етапах онтогенезу (підвищення фізичних та розумових здібностей тощо). Ці завдання тісно зближують Ст ф. з педагогікою та педіатрією (див.), з геронтологією (див.) та геріатрією (див.). Крім того, Ст ф. тісно пов'язана з біохімією, молекулярною біологією, біофізикою, анатомією, гістологією та іншими біолами, науками.

Більшість нижчих формтварин основними періодами життя є ембріональна, личинна та доросла стадії (у комах розвиток супроводжується метаморфозом). У вищих хребетних періоди онтогенезу близькі до людських.

У людини, за морфолом, класифікацією В. В. Бунака (1965), розрізняють такі основні періоди онтогенезу: внутрішньоутробний (зародкова, передплідна та плодова фази), дитячий, підлітковий, юнацький, дорослий, літній, старечий та пізньостарець. По фізіол, класифікації І. А. Аршавського (1967) у людини розрізняють антенатальний онтогенез з власне зародковим, або гермінальним (1 тиж.), ембріональним (5 тиж.) та фетальним (32 тиж.) періодами та постнатальний онтогенез з наступними періодами: неонатальним (8 днів), лактотрофної форми харчування (5-6 міс.), поєднання лактотрофної форми харчування з прикормом (від 6 до 11 - 12 міс.), до дошкільного віку(від 1 року до 2,5-3 років), дошкільного віку (від 3 до 7 років), підлітковому віці (від 7 до 12-13 років), препубертатному (від 12-13 до 17-18 років), статевої зрілості ( від 18 до 50-60 років), похилого віку (від 60 до 75 років), старості (від 75 до 90 років), макробіотичним (понад 90 років).

Засновником вітчизняної Ст ф. і геронтології можна вважати І. І. Мечникова, який створив теорію старіння як наслідки боротьби паренхіматозної та сполучної тканин в організмі та інтоксикації організму продуктами гниття білків у кишечнику («Етюди про природу людини», 1903; «Етюди оптимізму», 1907). Його роботи послужили основою для дослідження проблеми старіння та смерті. Уявлення про смерть як результат виснаження гіпотетичного «ядерного речовини» (І. Р. Тарханов, 1891) співзвучне пізнішої концепцією Ж. Льова (1906).

С. І. Метальников причиною старіння вважав недосконалість поділу ядерного апарату клітин. Глибоке дослідження раннього онтогенезу ц.зв. та аналізаторів у людини провели В. М. Бехтерєв у 1884-1897 рр. та П. Ф. Лесгафт у 1884-1909 рр. Проблеми порівняльної фізіології та морфології вікового розвитку розробляли Прейєр (1885) та Е. Бабак (1902). Засновник вітчизняної педіатрії Н. П. Гундобін У період з 1891 по 1907 р. створив багатостороннє вчення про розвиток дитини. Майнот (Ch. S. Minot, 1908) висунув уявлення про смерть як наслідок послаблення до старості диференціювання клітин та тканин.

Особливо інтенсивно в нашій країні Ст ф. почала розвиватися в радянський період. І. П. Павлов та М. К. Петрова (1936) показали роль «зриву» в. н. д. у передчасному старінні організму. А. А. Богомолець у 1912-1946 рр. розробив та обґрунтував теорію стимулюючої ролі сполучної тканини для тривалості життя, запропонував застосовувати антиретикулярну цитотоксичну сироватку (АЦС) для порушення життєдіяльності старіючого організму, створив теорію колоїдоклазічного шоку як основи гемотерапії старіння. І. І. Шмальгаузен (1926) відкрив закономірності зростання і диференціювання організмів, що розвиваються, і старіння як наслідки припинення зростання при досягненні максимальних диференціювань.

A. В. Паладії з'ясував біохім, основи диференціювання в ранньому онтогенезі. А.В. -х рр.). Д. Ф. Чеботарьов та В.В. Фролькіс починаючи з 50-х років. вивчають онтогенез функціональних систем організму та особливості його адаптації у старості. В. В. Фролькісом (1975) висунута регуляційно-адаптаційна теорія старіння, згідно з якою порушення регуляцій розглядається як найважливіший атрибут старіння. П. К. Анохіним та його школою активно вивчалися закономірності розвитку функцій в онтогенезі і створена теорія системогенезу (див.), відповідно до якої виборче і прискорене дозрівання морфол, утворень забезпечує організму можливість пристосування до факторів навколишнього середовища.

Зарубіжними вченими Коренчевським (V. Korenchevsky, з 1925 по 1961 р.) та К. Пархоном (40-60-і рр.) показано колоїдно-хімічну та ендокринну обумовленість старіння. Біне (L. Binet) іФ. Бурлієр (F. Bourliere) у 50-х рр., а також Шок (N. W. Shock, з 1942 по 1975 р.) досліджували фізіол та патофізіол. зміни в органах та системах старіючого організму. Ф. Верцар, Кертіс (Н. J. Curtis) та Б'єркстен (J. Bjorksten) виявили, що наростання міжмолекулярних зв'язків у геномі клітини та колагені міжклітинної речовини сполучної тканини організму може бути провідною причиною старіння (роботи 50-70 рр.). А. Комфортом (з 1963 по 1975 р.) знайдено закономірності вимирання популяцій видів хребетних в онтогенезі.

Дослідження в області Ст ф. на різних рівнях організації живої матерії дозволили встановити кількісні та якісні особливості вікового розвитку макромолекулярних структур клітин та їх окремих органел, характер взаємовідносини клітин та тканин, властиві кожному віку, а також своєрідність вікової зміни процесів метаболізму в тканинах та функціональних системах організму – у ранній молодості підвищення а потім, до старості, повільне зниження інтенсивності обмінних процесів. При вивченні вікових змін нейрогуморальної регуляції та функціональних можливостей цілісного організму людини та тварин виявлено їх якісні особливості на кожному з етапів онтогенезу, наявність високої лабільності та пластичності, що поєднується з «ранімістю» дитячого організму та значними адаптаційними можливостями старіючого організму. Особливу увагуСт ф. приділяє вивченню функціональної характеристики різних періодів вікового розвитку організму та факторів, що їх визначають, тобто визначенню об'єктивних фізіол., біохім, та біофіз, характеристик («паспортів»), вікових стандартів. Глибоко розробляються проблеми імпринтингу, особливостей організму в період статевого дозрівання, нейроендокринних зрушень у періоди жіночого та чоловічого клімаксу, складних адаптаційних змін у старілому організмі людини. . У лабораторних умовах вивчаються можливості продовження життя та підвищення здатності повноцінного самооновлення протоплазми на всіх етапах онтогенезу.

Бібліогр.:Аршавський І. А. Нариси з вікової фізіології, М., 1967, бібліогр.; Богомолець О. О. Продовження життя, Київ, 1940; Бунак В. В. Виділення етапів онтогенезу та хронологічні межі вікових періодів, Рад. педагогіка, №11, с. 105, 1965; Вікова фізіологія, за ред. Ст Н. Нікітіна, Л., 1975; Комфорт А. Біологія старіння, пров. з англ., М., 1967, бібліогр.; Нагорний А. Ст, Нікітін Ст Н. і Буланк ін І. Н. Проблема старіння і довголіття, М., 1963; Нікітін В. Н. Вітчизняні роботи з вікової фізіології, біохімії та морфології, Харків, 1958; Пар-хон К. І. Вікова біологія, пров. з румун., Бухарест, 1959; Фролькіс Ст Ст Старіння та біологічні можливості організму, М., 1975; Burger М. Altern und Krankheit, als Problem der Biomorphose, Lpz., 1960; Curtis H. J. Biological mechanisms of aging, Springfield, 1966.