Idade características estruturais e funcionais do ambiente interno do aluno. Alterações relacionadas à idade na estrutura de um neurônio, fibra nervosa e sinapse neuromuscular. Abordagens estrutural-funcionais e sistêmicas para o estudo do corpo.

MILÍMETROS. Bezrukikh, V. D. Sonkin, D. A. farber

Fisiologia da idade: (Fisiologia do desenvolvimento infantil)

Para estudantes de instituições de ensino superior pedagógico

Revisores:

doutor em ciências biológicas, chefe. departamento de superior atividade nervosa e Psicofisiologia da Universidade de São Petersburgo, Acadêmico da Academia Russa de Educação, Professor A.S. Batuev;

Doutor em Ciências Biológicas, Professor I.A. Kornienko

PREFÁCIO

Elucidação dos padrões de desenvolvimento da criança, as especificidades do funcionamento sistemas fisiológicos em diferentes fases da ontogénese e os mecanismos que determinam esta especificidade, é uma condição necessária para assegurar o normal desenvolvimento físico e mental da geração mais jovem.

As principais dúvidas que pais, professores e psicólogos devem ter no processo de criação e educação de uma criança em casa, no jardim de infância ou na escola, em uma consulta ou aulas individuais, são que tipo de criança ela é, quais são suas características, qual opção de aulas com ele será a mais eficaz. Responder a essas perguntas não é nada fácil, pois requer um conhecimento profundo sobre a criança, os padrões de seu desenvolvimento, idade e características individuais. Esse conhecimento também é extremamente importante para o desenvolvimento dos fundamentos psicofisiológicos da organização. trabalho acadêmico, desenvolvimento de mecanismos de adaptação em uma criança, determinando o impacto de tecnologias inovadoras sobre ela, etc.

Talvez, pela primeira vez, a importância de um conhecimento abrangente de fisiologia e psicologia para um professor e educador tenha sido destacada pelo famoso professor russo K.D. Ushinsky em sua obra "O homem como objeto de educação" (1876). “A arte da educação”, escreveu K.D. Ushinsky, - tem a peculiaridade de parecer familiar e compreensível para quase todos, e até mesmo uma questão fácil para os outros - e quanto mais compreensível e fácil parece, menos uma pessoa está familiarizada com isso teórica e praticamente. Quase todo mundo admite que a paternidade exige paciência; alguns pensam que requer uma habilidade e habilidade inatas, ou seja, um hábito; mas muito poucos chegaram à conclusão de que, além da paciência, habilidade e habilidade inatas, também são necessários conhecimentos especiais, embora nossas inúmeras andanças possam convencer a todos disso. Foi K. D. Ushinsky mostrou que a fisiologia é uma daquelas ciências em que "os fatos são declarados, comparados e agrupados, e aquelas correlações de fatos em que as propriedades do objeto da educação, isto é, uma pessoa, são encontradas". Analisando o conhecimento fisiológico que se conhecia, e este era o momento da formação da fisiologia da idade, K.D. Ushinsky enfatizou: “A partir desta fonte, que está apenas se abrindo, a educação quase ainda não foi roubada”. Infelizmente, mesmo agora não podemos falar sobre o amplo uso de dados de fisiologia relacionados à idade em ciência pedagógica. A uniformidade de programas, métodos, livros didáticos é coisa do passado, mas o professor ainda não leva em consideração a idade e as características individuais da criança no processo de aprendizagem.

Ao mesmo tempo, a eficácia pedagógica do processo de aprendizagem depende em grande parte de como as formas e métodos de influência pedagógica são adequados às características fisiológicas e psicofisiológicas relacionadas com a idade dos alunos, se as condições para organizar o processo educativo correspondem às capacidades dos alunos. crianças e adolescentes, sejam os padrões psicofisiológicos da formação das habilidades escolares básicas - escrita e leitura, bem como as habilidades motoras básicas no processo das aulas.

A fisiologia e psicofisiologia de uma criança é um componente necessário do conhecimento de qualquer especialista que trabalha com crianças - psicólogo, educador, professor, pedagogo social. “A educação e a educação lidam com uma criança holística, com sua atividade holística”, disse o conhecido psicólogo e professor russo V.V. Davydov. - Esta atividade, considerada como um objeto especial de estudo, contém em sua unidade muitos aspectos, incluindo ... fisiológico "(V.V. Davydov" Problemas de educação do desenvolvimento. - M., 1986. - P. 167).

fisiologia da idade- a ciência das características da vida do corpo, as funções de seus sistemas individuais, os processos que ocorrem neles e os mecanismos de sua regulação em diferentes estágios do desenvolvimento individual. Parte dele é o estudo da fisiologia da criança em diferentes períodos etários.

Um livro-texto sobre fisiologia relacionada à idade para estudantes de universidades pedagógicas contém conhecimento sobre o desenvolvimento humano nos estágios em que a influência de um dos principais fatores de desenvolvimento - a educação - é mais significativa.

O assunto da fisiologia da idade (fisiologia do desenvolvimento infantil) como Disciplina académica são as características do desenvolvimento das funções fisiológicas, sua formação e regulação, a atividade vital do organismo e os mecanismos de sua adaptação ao ambiente externo em diferentes fases da ontogenia.

Conceitos básicos de fisiologia da idade:

organismo - o sistema de órgãos e estruturas mais complexo, hierarquicamente (subordinadamente) organizado que assegura a atividade vital e a interação com o meio ambiente. A unidade básica de um organismo é célula . Uma coleção de células que são semelhantes em origem, estrutura e formas de função a roupa . Os tecidos formam órgãos que desempenham funções específicas. Função - atividade específica de um órgão ou sistema.

Sistema fisiológico - conjunto de órgãos e tecidos relacionados por uma função comum.

Sistema funcional - associação dinâmica de vários órgãos ou seus elementos, cujas atividades visam atingir um objetivo específico (resultado benéfico).

Quanto à estrutura do livro didático proposto, ele é construído de tal forma que os alunos tenham uma ideia clara dos padrões de desenvolvimento do corpo no processo de ontogênese, as características de cada fase etária.

Tentamos não sobrecarregar a apresentação com dados anatômicos e ao mesmo tempo consideramos necessário dar idéias básicas sobre a estrutura de órgãos e sistemas em diferentes fases do desenvolvimento etário, o que é necessário para a compreensão dos padrões fisiológicos de organização e regulação das funções fisiológicas. funções.

O livro é composto por quatro seções. Seção I - "Introdução à fisiologia do desenvolvimento" - revela o assunto da fisiologia do desenvolvimento como parte integrante da fisiologia do desenvolvimento, dá uma ideia das mais importantes teorias fisiológicas modernas da ontogênese, introduz conceitos básicos, sem os quais é impossível entender o conteúdo principal do livro didático. Na mesma seção, é dada a ideia mais geral da estrutura do corpo humano e suas funções.

Seção II - "O Organismo e o Meio Ambiente" - dá uma ideia dos principais estágios e padrões de crescimento e desenvolvimento, as funções mais importantes do corpo que garantem a interação do corpo com o meio ambiente e sua adaptação às condições de mudança , o desenvolvimento da idade do corpo e as características dos estágios do desenvolvimento individual.

Seção III - "O Organismo como um Todo" - contém uma descrição das atividades dos sistemas que integram o corpo em um todo único. Em primeiro lugar, é o sistema nervoso central, bem como o sistema nervoso autônomo e o sistema de regulação humoral das funções. Os principais padrões de desenvolvimento do cérebro relacionados à idade e sua atividade integrativa são o aspecto-chave do conteúdo desta seção.

A Seção IV - "Etapas do Desenvolvimento Infantil" - contém uma descrição morfofisiológica das principais fases do desenvolvimento infantil desde o nascimento até a adolescência. Esta seção é mais importante para os profissionais que trabalham diretamente com a criança, para os quais é importante conhecer e compreender as características morfológicas e funcionais básicas relacionadas à idade do corpo da criança em cada estágio de seu desenvolvimento. Para entender o conteúdo desta seção, é necessário dominar todo o material apresentado nas três anteriores. Esta seção termina com um capítulo que examina o impacto dos fatores sociais no desenvolvimento infantil.

Ao final de cada capítulo há perguntas para trabalho independente alunos, que permitem refrescar a memória das principais disposições do material estudado que requerem atenção especial.

INTRODUÇÃO À FISIOLOGIA DA IDADE

Capítulo 1

A relação da fisiologia da idade com outras ciências

No momento do nascimento, o corpo da criança ainda está muito longe de um estado maduro. Um filhote humano nasce pequeno, indefeso, não pode sobreviver sem os cuidados e cuidados dos adultos. Leva muito tempo para crescer e se tornar um organismo maduro completo.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS DA FISIOLOGIA DA IDADE (FISIOLOGIA DO DESENVOLVIMENTO) DE UMA CRIANÇA

O princípio sistêmico da organização das funções fisiológicas na ontogênese

A importância de identificar os padrões de desenvolvimento do corpo da criança e as características do funcionamento de seus sistemas fisiológicos em diferentes estágios da ontogênese para a proteção da saúde e o desenvolvimento de tecnologias pedagógicas apropriadas à idade determinaram a busca de formas ótimas para estudar a fisiologia da criança. a criança e os mecanismos que asseguram a natureza adaptativa do desenvolvimento em cada estágio da ontogênese.

De acordo com as ideias modernas, que foram iniciadas pelos trabalhos de A.N. Severtsov em 1939, todas as funções são formadas e sofrem mudanças na interação próxima do organismo e do ambiente. De acordo com essa ideia, a natureza adaptativa do funcionamento do organismo em diferentes períodos etários é determinada por dois fatores principais: a maturidade morfológica e funcional dos sistemas fisiológicos e a adequação dos fatores ambientais influenciadores às capacidades funcionais do organismo.

Tradicional para a fisiologia russa (I.M. Sechenov, I.P. Pavlov, A.A. Ukhtomsky, N.A. Bernstein. P.K. Anokhin e outros) é o princípio sistêmico de organizar uma resposta adaptativa aos fatores ambientais. Este princípio, considerado como o mecanismo básico da vida do organismo, implica que todos os tipos de atividade adaptativa dos sistemas fisiológicos e de todo o organismo sejam realizados através de associações dinâmicas hierarquicamente organizadas, incluindo elementos individuais de um ou diferentes órgãos (sistemas fisiológicos). .

A.A. Ukhtomsky, que apresentou o princípio do dominante como um órgão funcional de trabalho que determina a resposta adequada do corpo às influências externas. Dominante, de acordo com A.A. Ukhtomsky, é uma constelação de centros nervosos unidos pela unidade de ação, cujos elementos podem ser topograficamente suficientemente distantes uns dos outros e ao mesmo tempo sintonizados em um único ritmo de trabalho. Quanto ao mecanismo subjacente ao dominante, A.A. Ukhtomsky chamou a atenção para o fato de que a atividade normal é baseada "não em uma estática funcional certa e encenada de vários focos como portadores de funções individuais, mas na incessante dinâmica intercentral de excitações em diferentes níveis: cortical, subcortical, medular , espinhal." Isso enfatizou a plasticidade, a importância do fator espaço-temporal na organização das associações funcionais que asseguram as reações adaptativas do organismo. Ideias A. A. Ukhtomsky sobre sistemas plásticos funcionais para organizar atividades foram desenvolvidos nos trabalhos de N.A. Bernstein. Estudando a fisiologia dos movimentos e os mecanismos da formação de uma habilidade motora, N.A. Bernstein prestou atenção não apenas ao trabalho coordenado dos centros nervosos, mas também aos fenômenos que ocorrem na periferia do corpo - nos pontos de trabalho. Já em 1935, isso lhe permitiu formular a proposição de que o efeito adaptativo de uma ação só pode ser alcançado se houver um resultado final no sistema nervoso central de alguma forma codificada - um “modelo do futuro necessário”. No processo de correção sensorial, por meio de feedback vindo dos órgãos de trabalho, é possível comparar informações sobre as atividades já realizadas com este modelo.

Expressado por N. A. Bernstein, a posição sobre a importância do feedback na obtenção de reações adaptativas foi de suma importância para a compreensão dos mecanismos de regulação do funcionamento adaptativo do organismo e da organização do comportamento.

A noção clássica de arco reflexo aberto deu lugar à noção de malha de controle fechada. Uma disposição muito importante desenvolvida por N.A. Bernstein, é a alta plasticidade do sistema estabelecido por ele - a possibilidade de alcançar o mesmo resultado de acordo com o "modelo do futuro exigido" com uma forma ambígua de alcançar esse resultado, dependendo de condições específicas.

Desenvolvendo a ideia de um sistema funcional como uma associação que proporciona a organização de uma resposta adaptativa, P.K. Anokhin, como um fator formador de sistema que cria uma certa interação ordenada de elementos individuais do sistema, considerado o resultado útil da ação. “É o resultado útil que constitui o fator operacional que contribui para que o sistema ... possa reorganizar completamente a disposição de suas partes no espaço e no tempo, o que fornece o resultado adaptativo necessário nessa situação” (Anokhin).

De suma importância para a compreensão dos mecanismos que garantem a interação dos elementos individuais do sistema é a posição desenvolvida por N.P. Bekhtereva e seus colaboradores, sobre a presença de dois sistemas de conexões: rígido (inato) e flexível, plástico. Estes últimos são mais importantes para organizar associações funcionais dinâmicas e fornecer reações adaptativas específicas em condições reais de atividade.

Uma das principais características do suporte sistêmico das respostas adaptativas é a natureza hierárquica de sua organização (Wiener). A hierarquia combina o princípio da autonomia com o princípio da subordinação. Juntamente com a flexibilidade e confiabilidade, os sistemas organizados hierarquicamente são caracterizados pela alta eficiência estrutural e informacional de energia. Níveis separados podem consistir em blocos que realizam operações especializadas simples e transmitem informações processadas para níveis superiores do sistema, que realizam operações mais complexas e ao mesmo tempo exercem influência regulatória em níveis inferiores.

A hierarquia da organização, baseada na estreita interação de elementos tanto no mesmo nível como em diferentes níveis dos sistemas, determina a alta estabilidade e dinamismo dos processos em andamento.

No curso da evolução, a formação de sistemas hierarquicamente organizados na ontogenia está associada a complicações progressivas e camadas de níveis de regulação que garantem a melhoria dos processos adaptativos (Vasilevsky). Pode-se supor que as mesmas regularidades ocorrem na ontogenia.

A importância de uma abordagem sistemática para o estudo das propriedades funcionais de um organismo em desenvolvimento, sua capacidade de formar uma resposta adaptativa ideal para cada idade, autorregulação, capacidade de buscar informações ativamente, desenvolver planos e programas de atividade é óbvia.

Regularidades do desenvolvimento ontogenético. O conceito de norma de idade

De suma importância para a compreensão de como os sistemas funcionais são formados e organizados no processo de desenvolvimento individual é formulado por A.N. Severtsov, o princípio da heterocronia no desenvolvimento de órgãos e sistemas, desenvolvido em detalhes por P.K. Anokhin na teoria da sistemagênese. Esta teoria baseia-se em estudos experimentais de ontogênese precoce, que revelaram o amadurecimento gradual e desigual de elementos individuais de cada estrutura ou órgão, que se consolidam com elementos de outros órgãos envolvidos na execução dessa função, e, integrando-se em um único sistema, implementar o princípio da "prestação mínima" de uma função integral. Diferentes sistemas funcionais, dependendo de sua importância no fornecimento de funções vitais, amadurecem em datas diferentes a vida pós-natal é uma heterocronia de desenvolvimento. Proporciona uma alta adaptabilidade do organismo em cada etapa da ontogênese, refletindo a confiabilidade do funcionamento dos sistemas biológicos. A confiabilidade do funcionamento dos sistemas biológicos, de acordo com o conceito de A.A. Markosyan, é um dos princípios gerais do desenvolvimento individual. Baseia-se em propriedades de um sistema vivo como a redundância de seus elementos, sua duplicação e intercambialidade, a velocidade de retorno à constância relativa e o dinamismo das ligações individuais do sistema. Estudos mostraram (Farber) que no curso da ontogênese a confiabilidade dos sistemas biológicos passa por certos estágios de formação e formação. E se nos estágios iniciais da vida pós-natal é fornecido por uma interação rígida e geneticamente determinada de elementos individuais do sistema funcional, que garante a implementação de reações elementares a estímulos externos e as funções vitais necessárias (por exemplo, sucção), então no curso do desenvolvimento, conexões plásticas que criam condições para uma organização eleitoral dinâmica dos componentes do sistema. No exemplo da formação do sistema de percepção da informação, foi estabelecido um padrão geral para garantir a confiabilidade do funcionamento adaptativo do sistema. Três estágios funcionalmente diferentes de sua organização foram identificados: estágio 1 (período neonatal) - o funcionamento do bloco de maturação mais precoce do sistema, que fornece a capacidade de responder de acordo com o princípio "estímulo - reação"; 2º estágio (primeiros anos de vida) - envolvimento generalizado do mesmo tipo de elementos de um nível superior do sistema, a confiabilidade do sistema é garantida pela duplicação de seus elementos; Estágio 3 (observado desde a idade pré-escolar) - um sistema de regulação multinível hierarquicamente organizado oferece a possibilidade de envolvimento especializado de elementos de diferentes níveis no processamento de informações e organização das atividades. No curso da ontogênese, à medida que os mecanismos centrais de regulação e controle melhoram, a plasticidade da interação dinâmica dos elementos do sistema aumenta; constelações funcionais seletivas são formadas de acordo com a situação específica e a tarefa (Farber, Dubrovinskaya). Isso leva à melhoria das reações adaptativas do organismo em desenvolvimento no processo de complicar seus contatos com o ambiente externo e a natureza adaptativa do funcionamento em cada estágio da ontogênese.

Pode-se ver acima que os estágios individuais de desenvolvimento são caracterizados tanto pelas características da maturidade morfológica e funcional dos órgãos e sistemas individuais, quanto pela diferença nos mecanismos que determinam as especificidades da interação do organismo e do ambiente externo. meio Ambiente.

A necessidade de uma descrição específica dos estágios individuais de desenvolvimento, levando em consideração ambos os fatores, levanta a questão do que deve ser considerado como a norma etária para cada um dos estágios.

Por muito tempo, a norma de idade foi considerada como um conjunto de parâmetros estatísticos médios que caracterizavam as características morfológicas e funcionais do organismo. Essa ideia de norma tem suas raízes naqueles tempos em que as necessidades práticas determinaram a necessidade de destacar alguns padrões médios que permitem identificar desvios de desenvolvimento. Sem dúvida, em determinada fase do desenvolvimento da biologia e da medicina, tal abordagem desempenhou um papel progressivo, permitindo determinar os parâmetros estatísticos médios das características morfológicas e funcionais de um organismo em desenvolvimento; e mesmo agora permite resolver uma série de problemas práticos (por exemplo, no cálculo dos padrões de desenvolvimento físico, normalização do impacto de fatores ambientais, etc.). No entanto, essa ideia da norma da idade, que absolutiza a avaliação quantitativa da maturidade morfológica e funcional do organismo em diferentes estágios da ontogênese, não reflete a essência das transformações relacionadas à idade que determinam a direção adaptativa do desenvolvimento do organismo e sua relação com o meio externo. É bastante óbvio que, se a especificidade qualitativa do funcionamento dos sistemas fisiológicos em estágios individuais de desenvolvimento permanece inexplicada, o conceito de norma da idade perde seu conteúdo, deixa de refletir as reais capacidades funcionais do organismo em certos períodos de idade. .

A ideia da natureza adaptativa do desenvolvimento individual levou à necessidade de revisar o conceito de norma de idade como um conjunto de parâmetros morfológicos e fisiológicos estatísticos médios. Foi apresentada uma posição segundo a qual a norma da idade deveria ser considerada como um ótimo biológico para o funcionamento de um sistema vivo, fornecendo uma resposta adaptativa aos fatores ambientais (Kozlov, Farber).

Periodização por idade

Diferenças de ideias sobre os critérios para a norma da idade também determinam abordagens para a periodização do desenvolvimento da idade. Uma das mais comuns é a abordagem baseada na análise de avaliação características morfológicas(crescimento, troca de dentes, ganho de peso, etc.). A periodização etária mais completa baseada em características morfológicas e antropológicas foi proposta por V.V. Bunak, segundo quem as mudanças no tamanho do corpo e as características estruturais e funcionais associadas refletem a transformação do metabolismo do corpo com a idade. De acordo com essa periodização, os seguintes períodos são distinguidos na ontogênese pós-natal: infantil, abrangendo o primeiro ano de vida de uma criança e incluindo o inicial (1-3, 4-6 meses), médio (7-9 meses) e final ( 10–12 meses) ciclos; primeira infância (ciclo inicial 1-4 anos, final - 5-7 anos); segunda infância (ciclo inicial: 8-10 anos - meninos, 8-9 anos - meninas; final: 11-13 anos - meninos, 10-12 anos - meninas); adolescente (14–17 anos - meninos, 13–16 anos - meninas); jovens (18–21 anos - rapazes, 17–20 anos - raparigas); dos 21 aos 22 anos, começa o período adulto. Essa periodização é próxima daquela adotada na prática pediátrica (Tour, Maslov); juntamente com os fatores morfológicos, também leva em conta os sociais. A infância, de acordo com essa periodização, corresponde à criança mais nova ou lactente; o período da primeira infância combina criança sênior ou idade pré-escolar e pré-escolar; o período da segunda infância corresponde à idade escolar primária e a adolescência à idade pré-escolar sénior. No entanto, esta classificação das faixas etárias, reflectindo o sistema de ensino e formação existente, não pode ser considerada aceitável, uma vez que, como se sabe, a questão do início da educação sistemática ainda não está resolvida; a fronteira entre as idades pré-escolar e escolar requer esclarecimento, e os conceitos de idade escolar júnior e sénior são bastante amorfos.

De acordo com a periodização etária adotada em um simpósio especial em 1965, no ciclo de vida de uma pessoa antes de atingir meia idade alocar os seguintes períodos: recém-nascido (1-10 dias); infância (10 dias - 1 ano); primeira infância (1-3 anos); primeira infância (4-7 anos); segunda infância (8-12 anos - meninos, 8-11 anos - meninas); adolescência (13-16 anos - meninos, 12-15 anos - meninas) e adolescência (17-21 anos - meninos, 16-20 anos - meninas) (O problema da periodização da idade humana). Essa periodização é um pouco diferente daquela proposta por V.V. Bunak destacando o período da primeira infância, alguns deslocamentos das fronteiras da segunda infância e adolescência. No entanto, o problema da periodização por idade não foi definitivamente resolvido, principalmente porque todas as periodizações existentes, incluindo a mais recente geralmente aceita, não são fisiologicamente fundamentadas o suficiente. Eles não levam em conta a natureza adaptativa do desenvolvimento e os mecanismos que garantem a confiabilidade do funcionamento dos sistemas fisiológicos e de todo o organismo em cada estágio da ontogênese. Isso determina a necessidade de selecionar os critérios mais informativos para a periodização por idade.

No processo de desenvolvimento individual, o corpo da criança muda como um todo. Suas características estruturais, funcionais e adaptativas se devem à interação de todos os órgãos e sistemas em diferentes níveis de integração - do intracelular ao intersistêmico. De acordo com isso, a principal tarefa da periodização da idade é a necessidade de levar em consideração as características específicas do funcionamento de todo o organismo.

Uma das tentativas de buscar um critério integral que caracterize a atividade vital de um organismo foi a avaliação das capacidades energéticas do organismo proposta por Rubner, a chamada “regra da superfície energética”, que reflete a relação entre o nível de metabolismo e energia e o tamanho da superfície do corpo. Este indicador, que caracteriza as capacidades energéticas do corpo, reflete a atividade dos sistemas fisiológicos associados ao metabolismo: circulação sanguínea, respiração, digestão, excreção e sistema endócrino. Supunha-se que as características ontogenéticas do funcionamento desses sistemas deveriam obedecer à "regra energética da superfície".

No entanto, as disposições teóricas acima sobre a natureza adaptativo-adaptativa do desenvolvimento dão razão para acreditar que a periodização por idade deve ser baseada não tanto em critérios que reflitam as características estacionárias da atividade vital do organismo já alcançadas por um certo momento de maturação, mas na critérios para a interação do organismo com o meio ambiente.

A necessidade de tal abordagem na busca de critérios fisiológicos para periodização etária também foi expressa por I.A. Arshavsky. Segundo ele, a periodização por idade deve ser baseada em critérios que reflitam as especificidades do funcionamento integral do organismo. Como tal critério, propõe-se a função líder alocada para cada estágio de desenvolvimento.

No estudo detalhado de I.A. Arshavsky e seus colegas na primeira infância, de acordo com a natureza da nutrição e as características dos atos motores, identificaram períodos: neonatal, durante o qual a alimentação com leite colostro (8 dias), forma de nutrição lactotrófica (5-6 meses), lactotrófica forma de nutrição com alimentos complementares e o aparecimento de uma postura em pé (7-12 meses), idade da criança (1-3 anos) - o desenvolvimento de ações locomotoras no ambiente (caminhada, corrida). Deve-se notar que I. A. Arshavsky atribuiu especial importância à atividade motora como o principal fator no desenvolvimento. Criticando a "regra energética da superfície", I.A. Arshavsky formulou o conceito da "regra de energia dos músculos esqueléticos", segundo a qual a intensidade da atividade vital do corpo, mesmo no nível de tecidos e órgãos individuais, é determinada pelas características do funcionamento dos músculos esqueléticos, proporcionando a cada estágio de desenvolvimento as características da interação do organismo e do ambiente.

No entanto, deve-se ter em mente que, no processo de ontogênese, aumenta a atitude ativa da criança em relação aos fatores ambientais, o papel das partes superiores do SNC em fornecer reações adaptativas a fatores ambientais externos, incluindo aquelas reações que são realizadas por meio de reações motoras. atividade, aumenta.

Portanto, um papel especial na periodização da idade é adquirido por critérios que refletem o nível de desenvolvimento e mudanças qualitativas nos mecanismos adaptativos associados à maturação de várias partes do cérebro, incluindo as estruturas reguladoras do sistema nervoso central. sistema nervoso que determinam a atividade de todos os sistemas fisiológicos e o comportamento da criança.

Isso reúne as abordagens fisiológicas e psicológicas do problema da periodização da idade e cria a base para o desenvolvimento de um conceito unificado de periodização do desenvolvimento da criança. L.S. Vygotsky considerou as neoplasias mentais características de estágios específicos de desenvolvimento como critérios para a periodização da idade. Continuando esta linha, A.N. Leontiev e D.B. Elkonin atribuiu especial importância na periodização da idade à "atividade principal" que determina o surgimento de neoplasias mentais. Ao mesmo tempo, observou-se que as características do desenvolvimento mental, bem como as características do desenvolvimento fisiológico, são determinadas tanto por fatores internos (morfofuncionais) quanto por condições externas do desenvolvimento individual.

Um dos objetivos da periodização por idade é estabelecer os limites dos estágios individuais de desenvolvimento de acordo com as normas fisiológicas da resposta de um organismo em crescimento à influência de fatores ambientais. A natureza das respostas do corpo aos impactos exercidos depende diretamente das características relacionadas à idade do funcionamento de vários sistemas fisiológicos. De acordo com S. M. Grombach, ao desenvolver o problema da periodização da idade, é necessário levar em consideração o grau de maturidade e prontidão funcional de vários órgãos e sistemas. Se certos sistemas fisiológicos não estão liderando em um certo estágio de desenvolvimento, eles podem garantir o funcionamento ideal do sistema líder em várias condições ambientais e, portanto, o nível de maturidade desses sistemas fisiológicos não pode deixar de afetar as capacidades funcionais de todo o organismo como um todo.

A fim de julgar qual sistema está conduzindo para um determinado estágio de desenvolvimento e onde está o limite da mudança de um sistema líder para outro, é necessário avaliar o nível de maturidade e as características do funcionamento de vários órgãos e sistemas fisiológicos.

Assim, a periodização por idade deve ser baseada em três níveis de estudo da fisiologia da criança:

1 - intrassistema;

2 - intersistema;

3 - um organismo holístico em interação com o meio ambiente.

A questão da periodização do desenvolvimento está intrinsecamente ligada à escolha dos critérios informativos que devem constituir sua base. Isso nos traz de volta à norma da idade. Pode-se concordar plenamente com a afirmação de P.N. Vasilevsky que "os modos ideais de atividade dos sistemas funcionais do corpo são não valores médios, mas por processos dinâmicos contínuos que ocorrem no tempo em uma rede complexa de mecanismos regulatórios co-adaptados. Há todas as razões para acreditar que os mais informativos são os critérios para as transformações relacionadas à idade que caracterizam o estado dos sistemas fisiológicos em condições de atividade o mais próximas possível daquela que o objeto de estudo - a criança - encontra em sua vida. vida diária, ou seja, indicadores que refletem a real adaptabilidade às condições ambientais e a adequação da resposta às influências externas.

Com base no conceito de organização sistêmica das reações adaptativas, pode-se supor que tais indicadores devem ser considerados prioritariamente aqueles que refletem não tanto a maturidade das estruturas individuais quanto a possibilidade e especificidades de sua interação com o ambiente. Isso se aplica tanto aos indicadores que caracterizam as características relacionadas à idade de cada sistema fisiológico separadamente quanto aos indicadores do funcionamento integral do corpo. Todos os itens acima requerem uma abordagem integrada para a análise das transformações relacionadas à idade nos níveis intrassistêmico e intersistêmico.

Não menos importante no desenvolvimento dos problemas da periodização da idade é a questão dos limites dos estágios funcionalmente diferentes. Em outras palavras, a periodização fisiologicamente fundamentada deve ser baseada na identificação dos estágios da idade fisiológica "real".

O isolamento de estágios de desenvolvimento funcionalmente diferentes só é possível se houver dados sobre as características do funcionamento adaptativo de vários sistemas fisiológicos dentro de cada ano de vida de uma criança.

Estudos de longa duração realizados no Instituto de Fisiologia do Desenvolvimento da Academia Russa de Educação permitiram estabelecer que, apesar da heterocronia do desenvolvimento de órgãos e sistemas, foram identificados momentos-chave dentro dos períodos considerados unificados, caracterizados por significativas transformações morfofuncionais qualitativas que levam a rearranjos adaptativos do corpo. Na idade pré-escolar, esta é a idade de 3-4 a 5-6 anos, na escola primária - de 7-8 a 9-10 anos. Na adolescência, as mudanças qualitativas na atividade dos sistemas fisiológicos estão confinadas não a uma certa idade de passaporte, mas ao grau de maturidade biológica (certos estágios da puberdade - estágios II-III).

Períodos sensíveis e críticos de desenvolvimento

A natureza adaptativa do desenvolvimento do corpo determina a necessidade de levar em consideração na periodização da idade não apenas as características do desenvolvimento morfofuncional dos sistemas fisiológicos do corpo, mas também sua sensibilidade específica a várias influências externas. Estudos fisiológicos e psicológicos mostraram que a sensibilidade a influências externas é seletiva em diferentes estágios da ontogênese. Isso serviu de base para o conceito de períodos sensíveis como períodos de maior sensibilidade aos fatores ambientais.

A identificação e contabilização de períodos sensíveis de desenvolvimento das funções do corpo é condição indispensável para a criação de condições favoráveis e adequadas para uma aprendizagem eficaz e manutenção da saúde da criança. A elevada suscetibilidade de certas funções à influência de fatores ambientais deve, por um lado, ser utilizada para um impacto direcionado eficaz sobre essas funções, contribuindo para o seu desenvolvimento progressivo, e por outro lado, a influência de fatores ambientais externos negativos deve ser controlado, porque pode levar a uma violação do desenvolvimento do organismo.

Deve-se enfatizar que o desenvolvimento ontogenético combina períodos de maturação morfofuncional evolutiva (gradual) e períodos de viradas revolucionárias no desenvolvimento, que podem estar associadas a fatores internos (biológicos) e externos (sociais) de desenvolvimento.

Uma importante e que requer atenção especial é a questão da períodos críticos de desenvolvimento . Na biologia evolutiva, costuma-se considerar o estágio de desenvolvimento pós-natal inicial como um período crítico, caracterizado pela intensidade da maturação morfofuncional, quando a função pode não ser formada devido à ausência de influências ambientais. Por exemplo, na ausência de certos estímulos visuais na ontogênese inicial, sua percepção não é formada no futuro, o mesmo se aplica à função da fala.

No processo desenvolvimento adicional períodos críticos podem surgir como resultado de uma mudança acentuada nos fatores sociais e ambientais e sua interação com o processo de desenvolvimento morfofuncional interno. Tal período é a idade do início da aprendizagem, quando ocorrem mudanças qualitativas na maturação morfofuncional dos processos cerebrais básicos durante um período de mudança acentuada nas condições sociais.

puberdade- o início da puberdade - é caracterizado por um aumento acentuado da atividade da ligação central do sistema endócrino (hipotálamo), o que leva a uma mudança acentuada na interação das estruturas subcorticais e do córtex cerebral, resultando em uma diminuição significativa da a eficácia dos mecanismos reguladores centrais, incluindo os que determinam a regulação voluntária e a autorregulação. Além disso, as exigências sociais dos adolescentes aumentam, sua autoestima aumenta, o que leva a uma discrepância entre os fatores sociopsicológicos e as capacidades funcionais do corpo, podendo resultar em desvios na saúde e má adaptação comportamental.

Assim, pode-se supor que os períodos críticos do desenvolvimento se devem tanto à intensa transformação morfológica e funcional dos principais sistemas fisiológicos e de todo o organismo, quanto às especificidades da interação cada vez mais complexa de fatores internos (biológicos) e sociopsicológicos. de desenvolvimento.

Ao considerar as questões da periodização por idade, deve-se ter em mente que os limites dos estágios de desenvolvimento são muito arbitrários. Eles dependem de fatores étnicos, climáticos, sociais e outros específicos. Além disso, a idade fisiológica “real” muitas vezes não coincide com a idade do calendário (passaporte) devido a diferenças na taxa de maturação e condições de desenvolvimento dos organismos de diferentes pessoas. Conclui-se que, ao estudar as capacidades funcionais e adaptativas de crianças de diferentes idades, é necessário prestar atenção à avaliação de indicadores individuais de maturidade. Somente com uma combinação de idade e abordagem individual ao estudo das características do funcionamento da criança, é possível desenvolver medidas higiênicas e pedagógicas adequadas que garantam a preservação da saúde e o desenvolvimento progressivo do corpo e da personalidade da criança. .

Dúvidas e tarefas

1. Conte-nos sobre princípio do sistema organização de resposta adaptativa.

2. Quais são os padrões de desenvolvimento ontogenético? Qual é o limite de idade?

3. O que é periodização por idade?

4. Conte-nos sobre os períodos sensíveis e críticos do desenvolvimento.

Capítulo 3

Antes de prosseguir com o estudo das regularidades mais importantes do desenvolvimento etário de um organismo, é necessário entender o que é um organismo, quais princípios são estabelecidos pela Natureza em seu design geral e como ele interage com o mundo exterior.

Quase 300 anos atrás, foi provado que todos os seres vivos consistem em células. O corpo humano consiste em vários bilhões de pequenas células. Essas células estão longe de serem idênticas em aparência, em suas propriedades e funções. Células semelhantes entre si se combinam para formar tecidos. Existem muitos tipos de tecidos no corpo, mas todos eles pertencem a apenas 4 tipos: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso. epitelial tecidos formam a pele e as membranas mucosas, muitos órgãos internos - o fígado, baço, etc. Nos tecidos epiteliais, as células estão localizadas próximas umas das outras. Conectivo tecido tem espaços intercelulares muito grandes. É assim que os ossos, a cartilagem são organizados, o sangue também é organizado - todas essas são variedades de tecido conjuntivo. muscular e nervoso os tecidos são excitáveis: são capazes de perceber e conduzir um impulso de excitação. Ao mesmo tempo, esta é a principal função do tecido nervoso, enquanto as células musculares ainda podem se contrair, mudando significativamente de tamanho. Este trabalho mecânico pode ser transferido para os ossos ou fluidos dentro dos sacos musculares.

Tecidos em várias combinações formam órgãos anatômicos. Cada órgão é composto por vários tecidos, e quase sempre, juntamente com o tecido principal, funcional que determina as especificidades do órgão, existem elementos de tecido nervoso, epitélio e tecido conjuntivo. O tecido muscular pode não estar presente no órgão (por exemplo, nos rins, baço, etc.).

Os órgãos anatômicos são dobrados em sistemas anatômicos e fisiológicos, que estão unidos pela unidade da função principal que desempenham. É assim que se formam os sistemas musculoesquelético, nervoso, tegumentar, excretor, digestivo, respiratório, cardiovascular, reprodutivo, endócrino e sanguíneo. Todos esses sistemas juntos formam organismo pessoa.

A unidade elementar da vida é a célula. O aparato genético está concentrado na célula essencial, ou seja, localizado e protegido dos efeitos inesperados de um ambiente potencialmente agressivo. Cada célula é isolada do resto do mundo devido à presença de uma casca complexamente organizada - membranas. Esta concha é composta por três camadas de moléculas química e funcionalmente diferentes, que, atuando em conjunto, garantem o desempenho de muitas funções: protetora, de contato, sensível, absorvente e liberadora. A principal função da membrana celular é organizar o fluxo de matéria do ambiente para a célula e da célula para o exterior. A membrana celular é a base de toda a atividade vital da célula, que morre quando a membrana é destruída. Qualquer célula precisa de alimento e energia para sua atividade vital – afinal, o funcionamento da membrana celular também está amplamente associado ao gasto de energia. Para organizar o fluxo de energia através da célula, existem organelas especiais que são responsáveis pela geração de energia - mitocôndria. Acredita-se que há bilhões de anos, as mitocôndrias eram organismos vivos independentes que aprenderam no curso da evolução a usar alguns processos químicos para gerar energia. Então eles entraram em simbiose com outros organismos unicelulares, que, graças a essa coabitação, receberam uma fonte confiável de energia e os ancestrais das mitocôndrias - proteção confiável e garantia de reprodução.

A função de construção na célula é realizada ribossomos- fábricas de produção de proteínas a partir de moldes copiados do material genético armazenado no núcleo. Atuando por meio de estímulos químicos, o núcleo governa todos os aspectos da vida celular. A transmissão de informações dentro da célula é realizada devido ao fato de ela ser preenchida com uma massa gelatinosa - citoplasma, em que muitas reações bioquímicas ocorrem, e substâncias de valor informativo podem facilmente penetrar nos cantos mais distantes do espaço intracelular devido à difusão.

Muitas células têm, além disso, uma ou outra adaptação para o movimento no espaço circundante. Poderia ser flagelo(como um espermatozóide) vilosidades(como no epitélio intestinal) ou a capacidade de transfundir o citoplasma na forma pseudopódio(como nos linfócitos).

Assim, os elementos estruturais mais importantes de uma célula são sua membrana (membrana), órgão de controle (núcleo), sistema de fornecimento de energia (mitocôndria), bloco de construção (ribossoma), motor (cílios, pseudópodes ou flagelo) e ambiente interno (citoplasma). ). Alguns organismos unicelulares também possuem um impressionante esqueleto calcificado que os protege de inimigos e acidentes.

Surpreendentemente, o corpo humano, que consiste em muitos bilhões de células, tem, de fato, os mesmos blocos de construção principais. O homem é separado do meio ambiente pela membrana da pele. Possui um motor (músculos), um esqueleto, órgãos de controle (cérebro, medula espinhal e sistema endócrino), um sistema de suprimento de energia (respiração e circulação sanguínea), uma unidade primária de processamento de alimentos (trato gastrointestinal) e um ambiente interno. (sangue, linfa, líquido intersticial). Este esquema não esgota todos os componentes estruturais do corpo humano, mas permite concluir que qualquer ser vivo é construído segundo um plano fundamentalmente unificado.

É claro que um organismo multicelular tem uma série de características e, aparentemente, vantagens - caso contrário, o processo de evolução não teria sido direcionado para o surgimento de organismos multicelulares e o mundo ainda seria habitado exclusivamente por aqueles que chamamos de "simples".

A principal diferença construtiva entre um organismo unicelular e multicelular é que os órgãos de um organismo multicelular são construídos a partir de milhões de células individuais, que, de acordo com o princípio de semelhança e afinidade funcional, são combinadas em tecidos, enquanto as organelas de um organismo unicelular são elementos de uma única célula.

Qual é a real vantagem de um organismo multicelular? Na capacidade de separar funções no espaço e no tempo, bem como na especialização de tecidos individuais e estruturas celulares para desempenhar funções estritamente definidas. De fato, essas diferenças são semelhantes àquelas que distinguem entre a agricultura de subsistência medieval e a moderna. produção industrial. A célula, que é um organismo independente, é obrigada a resolver todos os problemas que a confrontam, usando os recursos que possui. Um organismo multicelular seleciona para a solução de cada uma das tarefas funcionais uma população especial de células ou um complexo de tais populações (tecido, órgão, sistema funcional) que são adaptados ao máximo para resolver essa tarefa específica. É claro que a eficiência da resolução de problemas por um organismo multicelular é muito maior. Mais precisamente, um organismo multicelular tem muito mais probabilidade de se adaptar à ampla gama de situações que enfrenta. Isso implica uma diferença fundamental entre uma célula e um organismo multicelular na estratégia de adaptação: o primeiro reage a qualquer influência ambiental de maneira holística e generalizada, o segundo é capaz de se adaptar às condições de vida devido à reestruturação das funções de apenas alguns de suas partes constituintes - tecidos e órgãos.

É importante enfatizar que os tecidos de um organismo multicelular são muito diversos e cada um está mais bem adaptado para desempenhar um pequeno número de funções necessárias para a vida e adaptação de todo o organismo. Ao mesmo tempo, as células de cada um dos tecidos são capazes de desempenhar perfeitamente apenas uma única função, e toda a variedade das capacidades funcionais do corpo é fornecida pela variedade de suas células constituintes. Por exemplo, as células nervosas só são capazes de produzir e conduzir um impulso de excitação, mas não são capazes de alterar seu tamanho ou realizar a destruição de substâncias tóxicas. As células musculares são capazes de conduzir um impulso de excitação da mesma forma que as células nervosas, mas ao mesmo tempo elas se contraem, garantindo o movimento de partes do corpo no espaço ou alterando a tensão (tom) das estruturas constituídas por essas células. As células do fígado não são capazes de conduzir impulsos elétricos ou se contrair - mas seu poder bioquímico garante a neutralização de um grande número de moléculas nocivas e tóxicas que entram na corrente sanguínea durante a vida do corpo. As células da medula óssea são especialmente projetadas para a produção de sangue e não podem ser ocupadas com qualquer outra coisa. Tal "divisão do trabalho" é uma propriedade característica de qualquer sistema complexamente organizado; as estruturas sociais também funcionam de acordo com as mesmas regras. Isso deve ser levado em consideração ao prever os resultados de qualquer reorganização: nenhum subsistema especializado é capaz de alterar a natureza de seu funcionamento se sua própria estrutura não mudar.

A emergência de tecidos com características qualitativas no processo de ontogênese é um processo relativamente lento, e não ocorre devido ao fato de as células existentes adquirirem novas funções: quase sempre, novas funções são fornecidas por novas gerações de estruturas celulares que se formam sob o controle do aparelho genético e sob a influência de exigências externas. ambiente interno.

A ontogenia é um fenômeno marcante durante o qual um organismo unicelular (zigoto) se transforma em um organismo multicelular, mantendo a integridade e viabilidade em todas as etapas dessa notável transformação e aumentando gradualmente a diversidade e confiabilidade das funções desempenhadas.

Abordagens estrutural-funcionais e sistêmicas para o estudo do corpo.

A fisiologia científica nasceu no mesmo dia da anatomia - isso aconteceu em meados do século XVII, quando o grande médico inglês William Harvey recebeu a permissão da igreja e do rei e fez a primeira autópsia de um criminoso condenado à morte após um intervalo de mil anos para estudar cientificamente a estrutura interna do corpo humano. É claro que mesmo os antigos sacerdotes egípcios, ao embalsamar os corpos de seus faraós, conheciam perfeitamente bem a estrutura do corpo humano por dentro - mas esse conhecimento não era científico, era empírico e, além disso, secreto: divulgar qualquer informação sobre isso era considerado sacrilégio e era punível com a morte. O grande Aristóteles, professor e mentor de Alexandre o Grande, que viveu 3 séculos antes de Cristo, tinha uma ideia muito vaga de como o corpo funciona e como funciona, embora fosse educado enciclopédicamente e parecesse saber tudo o que a civilização europeia havia acumulado. por esse tempo. Mais conhecedores eram os antigos médicos romanos - estudantes e seguidores de Galeno (século II dC), que lançaram as bases para a anatomia descritiva. Os médicos árabes medievais ganharam grande fama, mas mesmo o maior deles - Ali Abu ibn Sina (na transcrição européia - Avicena, século XI) - tratava o espírito humano e não o corpo. E agora W. Harvey, com uma confluência de um grande número de pessoas, realiza o primeiro estudo na história da ciência européia da estrutura do corpo humano. Mas Harvey estava mais interessado em COMO o corpo FUNCIONA. Desde os tempos antigos, as pessoas sabem que um coração bate no peito de cada um de nós. Médicos em todos os momentos mediram o pulso e avaliaram o estado de saúde e as perspectivas de combate a diversas doenças pela sua dinâmica. Até agora, uma das técnicas diagnósticas mais importantes da famosa e misteriosa medicina tibetana é o monitoramento contínuo e prolongado do pulso do paciente: o médico senta-se à beira do leito e mantém o dedo no pulso por horas, e então liga para o diagnóstico e prescreve o tratamento. Era bem conhecido de todos: o coração parou - a vida parou. No entanto, a escola de Gales, tradicional na época, não relacionava o movimento do sangue pelos vasos com a atividade do coração.

Mas diante dos olhos de Harvey - um coração com tubos-vasos cheios de sangue. E Harvey entende que o coração é apenas uma bolsa muscular que atua como uma bomba que bombeia o sangue por todo o corpo, porque os vasos se espalham por todo o corpo, que se tornam mais numerosos e mais finos à medida que se afastam da bomba. Através dos mesmos vasos, o sangue retorna ao coração, fazendo uma revolução completa e fluindo continuamente para todos os órgãos, para cada célula, levando consigo nutrientes. Nada se sabe ainda sobre o papel do oxigênio, a hemoglobina não foi descoberta, os médicos não são capazes de distinguir entre proteínas, gorduras e carboidratos - em geral, o conhecimento de química e física ainda é extremamente primitivo. Mas várias tecnologias já começaram a se desenvolver, o pensamento de engenharia da humanidade inventou muitos dispositivos que facilitam a produção ou criam possibilidades técnicas completamente novas e sem precedentes. Fica claro para os contemporâneos de Harvey que certas mecanismos , cuja base estrutural é composta por órgãos separados, e cada órgão é projetado para desempenhar uma função específica. O coração é uma bomba que bombeia o sangue pelas "veias", assim como aquelas bombas que fornecem água dos lagos das terras baixas para uma mansão em uma colina e alimentam fontes agradáveis aos olhos. Pulmões são foles através dos quais o ar é bombeado, como os aprendizes fazem em uma forja, para aquecer mais o ferro e torná-lo mais fácil de forjar. Os músculos são cordas presas aos ossos, e sua tensão faz com que esses ossos se movimentem, o que garante o movimento de todo o corpo, assim como os construtores usam guinchos para levantar enormes pedras até os andares superiores de um templo em construção.

É da natureza humana sempre comparar novos fenômenos descobertos por ele com aqueles já conhecidos, que passaram a ser usados. Uma pessoa sempre constrói analogias para facilitar a compreensão, para explicar a si mesma a essência do que está acontecendo. O alto nível de desenvolvimento da mecânica na época em que Harvey conduzia suas pesquisas inevitavelmente levou a uma interpretação mecânica das inúmeras descobertas feitas pelos médicos - seguidores de Harvey. Assim, a fisiologia estrutural-funcional nasceu com seu slogan: um órgão - uma função.

No entanto, com o acúmulo de conhecimento - e isso dependeu em grande parte do desenvolvimento das ciências físicas e químicas, pois são elas que fornecem os principais métodos para a realização pesquisa científica na fisiologia, ficou claro que muitos órgãos desempenham não uma, mas várias funções. Por exemplo, os pulmões - não apenas garantem a troca de gases entre o sangue e o meio ambiente, mas também participam da regulação da temperatura corporal. A pele, desempenhando principalmente a função de proteção, é ao mesmo tempo um órgão de termorregulação e um órgão de excreção. Os músculos são capazes não apenas de acionar as alavancas esqueléticas, mas também, devido às suas contrações, de aquecer o sangue que flui para eles, mantendo a homeostase da temperatura. Exemplos desse tipo podem ser dados infinitamente. A polifuncionalidade de órgãos e sistemas fisiológicos tornou-se especialmente clara no final do século XIX e início do século XX. É curioso que, ao mesmo tempo, uma grande variedade de máquinas e ferramentas "universais" tenha surgido na tecnologia, com uma ampla gama de capacidades - às vezes, em detrimento da simplicidade e confiabilidade. Esta é uma ilustração do fato de que o pensamento técnico da humanidade e o nível compreensão científica Organizações de processos na natureza viva desenvolvem-se em estreita interação umas com as outras.

Em meados dos anos 30 do século XX. ficou claro que mesmo o conceito de polifuncionalidade de órgãos e sistemas não é mais capaz de explicar a coerência das funções do corpo no processo de adaptação às condições mutáveis ou na dinâmica do desenvolvimento da idade. Uma nova compreensão do significado dos processos que ocorrem em um organismo vivo começou a tomar forma, a partir da qual uma abordagem sistemática para o estudo dos processos fisiológicos foi gradualmente formada. Nas origens dessa direção do pensamento fisiológico estavam destacados cientistas russos - A.A. Ukhtomsky, N. A. Bernstein e P. K. Anokhin.

A diferença mais fundamental entre as abordagens estrutural-funcional e sistêmica está na compreensão do que é uma função fisiológica. Por abordagem estrutural-funcional característica é a compreensão da função fisiológica como um determinado processo realizado por um determinado conjunto (específico) de órgãos e tecidos, alterando sua atividade no decorrer do funcionamento de acordo com a influência das estruturas de controle. Nessa interpretação, mecanismos fisiológicos são aqueles processos físicos e químicos que fundamentam a função fisiológica e garantem a confiabilidade de seu desempenho. O processo fisiológico é o objeto que está no centro das atenções da abordagem estrutural-funcional.

Abordagem de sistemas é baseado na ideia de conveniência, ou seja, sob uma função no âmbito de uma abordagem sistemática, eles entendem o processo de alcançar um determinado objetivo, resultado. Em vários estágios desse processo, a necessidade do envolvimento de certas estruturas pode mudar bastante, de modo que a constelação (composição e natureza da interação dos elementos) de um sistema funcional é muito móvel e corresponde à tarefa específica que está sendo resolvida no momento atual. A presença de um objetivo implica que existe algum modelo do estado do sistema antes e depois de atingir esse objetivo, um programa de ação, e também existe um mecanismo de feedback que permite ao sistema controlar sua Estado atual(resultado intermediário) em comparação com o simulado e, com base nisso, fazer ajustes no programa de ação para alcançar o resultado final.

Do ponto de vista da abordagem estrutural-funcional, o ambiente atua como fonte de estímulos para determinadas reações fisiológicas. Surgiu um estímulo - em resposta, surgiu uma reação, que desaparece à medida que você se acostuma com o estímulo ou para quando o estímulo deixa de agir. Nesse sentido, a abordagem estrutural-funcional considera o organismo como um sistema fechado que possui apenas determinados canais de troca de informações com o meio ambiente.

A abordagem sistêmica considera o organismo como um sistema aberto, cuja função alvo pode ser colocada tanto dentro quanto fora dele. De acordo com essa visão, o corpo reage às influências do mundo externo como um todo, reconstruindo a estratégia e a tática dessa resposta, dependendo dos resultados alcançados, cada vez de forma a atingir os resultados-alvo do modelo mais rapidamente ou mais confiável. Deste ponto de vista, a reação a um estímulo externo desaparece quando a função alvo formada sob sua influência é realizada. O estímulo pode continuar a operar ou, ao contrário, pode interromper sua ação muito antes da conclusão dos rearranjos funcionais, mas, uma vez iniciados, esses rearranjos devem percorrer todo o caminho programado, e a reação só terminará quando os mecanismos de feedback trouxerem informações sobre o equilíbrio completo do corpo com o meio ambiente, em um novo nível de atividade funcional. Uma ilustração simples e clara dessa situação pode servir como reação a qualquer carga física: para realizá-la, são ativadas as contrações musculares, o que exige uma ativação correspondente da circulação sanguínea e da respiração, e mesmo quando a carga já foi completada, o funções ainda mantêm sua função por muito tempo. atividade aumentada, pois garantem o alinhamento dos estados metabólicos e a normalização dos parâmetros homeostáticos. O sistema funcional que garante a realização do exercício físico inclui não só os músculos e estruturas nervosas que dão ordem aos músculos para se contraírem, mas também o sistema circulatório, sistema respiratório, glândulas endócrinas e muitos outros tecidos e órgãos envolvidos nesse processo, associados a sérias alterações no ambiente interno do corpo.

A visão estrutural-funcional da essência dos processos fisiológicos refletia a abordagem determinista, mecanicista-materialista que era característica de todas as ciências naturais no século XIX e início do século XX. O auge de seu desenvolvimento provavelmente pode ser considerado a teoria dos reflexos condicionados de I.P. Pavlov, com a ajuda do qual o grande fisiologista russo tentou entender os mecanismos da atividade cerebral pelos mesmos métodos pelos quais estudou com sucesso os mecanismos da secreção gástrica.

A abordagem sistêmica se apoia em posições estocásticas e probabilísticas e não rejeita abordagens teleológicas (expedientes) características do desenvolvimento da física e de outras ciências naturais na segunda metade do século XX. Já foi mencionado acima que os fisiologistas, juntamente com os matemáticos, no âmbito desta abordagem, chegaram à formulação das leis cibernéticas mais gerais que todos os seres vivos obedecem. Igualmente importantes para a compreensão dos processos fisiológicos no nível atual são as ideias sobre a termodinâmica dos sistemas abertos, cujo desenvolvimento está associado a nomes de físicos destacados do século XX. Ilya Prigogine, von Bertalanffy e outros.

O corpo como um sistema completo

A compreensão moderna de sistemas auto-organizados complexos inclui a ideia de que eles definem claramente os canais e métodos de transmissão de informações. Nesse sentido, um organismo vivo é um sistema auto-organizado bastante típico.

O corpo recebe informações sobre o estado do ambiente e do ambiente interno com a ajuda de sensores receptores que usam uma ampla variedade de fatores físicos e químicos. princípios de design. Assim, para uma pessoa, o mais importante é a informação visual que recebemos com a ajuda de nossos sensores optoquímicos - os olhos, que são um dispositivo óptico complexo com um sistema de orientação original e preciso (adaptação e acomodação), como bem como um conversor físico-químico da energia do fóton em impulso elétrico dos nervos ópticos. A informação acústica chega até nós através de um mecanismo auditivo bizarro e afinado que converte a energia mecânica das vibrações do ar em impulsos elétricos do nervo auditivo. Os sensores de temperatura não são menos organizados, táteis (tátil), gravitacionais (senso de equilíbrio). Os receptores olfativos e gustativos são considerados os mais antigos evolutivamente, possuindo uma enorme sensibilidade seletiva em relação a algumas moléculas. Todas essas informações sobre o estado do ambiente externo e suas mudanças entram no sistema nervoso central, que desempenha várias funções simultaneamente - um banco de dados e base de conhecimento, um sistema especialista, um processador central, bem como as funções operacionais e de longo prazo. memória. As informações dos receptores localizados dentro do nosso corpo também fluem para lá e transmitem informações sobre o estado dos processos bioquímicos, sobre a tensão no trabalho de certos sistemas fisiológicos, sobre as necessidades reais de grupos individuais de células e tecidos do corpo. Em particular, existem sensores para pressão, teor de dióxido de carbono e oxigênio, acidez de vários fluidos biológicos, tensão de músculos individuais e muitos outros. As informações de todos esses receptores também são enviadas para o centro. A classificação das informações vindas da periferia começa já no estágio de sua recepção - afinal, as terminações nervosas de vários receptores atingem o sistema nervoso central em seus diferentes níveis e, consequentemente, as informações entram em várias partes do sistema nervoso central. No entanto, tudo isso pode ser usado no processo de tomada de decisão.

A decisão deve ser tomada quando a situação mudou por algum motivo e requer respostas apropriadas no nível do sistema. Por exemplo, uma pessoa está com fome - isso é relatado ao "centro" por sensores que registram um aumento na secreção em jejum suco gástrico e peristaltismo do trato gastrointestinal, bem como sensores que registram uma diminuição nos níveis de glicose no sangue. Em resposta, o peristaltismo do trato gastrointestinal aumenta reflexivamente e a secreção de suco gástrico aumenta. O estômago está pronto para receber uma nova porção de alimento. Ao mesmo tempo, sensores ópticos possibilitam a visualização de produtos alimentícios na mesa, e uma comparação dessas imagens com modelos armazenados no banco de dados de memória de longo prazo sugere que há uma oportunidade de saciar a fome de forma notável, enquanto aprecia o visual e sabor dos alimentos consumidos. Nesse caso, o sistema nervoso central instrui os órgãos executivos (efetores) a tomar as ações necessárias que acabarão por levar à saturação e eliminação da causa original de todos esses eventos. Assim, o objetivo do sistema é eliminar a causa da perturbação por meio de suas ações. Este objetivo é alcançado neste caso com relativa facilidade: basta chegar à mesa, pegar a comida que está lá e comê-la. No entanto, fica claro que, de acordo com o mesmo esquema, um cenário de ações arbitrariamente complexo pode ser construído.

fome, amor, valores de família, amizade, abrigo, auto-afirmação, desejo de coisas novas e amor pela beleza - esta pequena lista quase esgota os motivos de ação. Às vezes, eles são cobertos por um grande número de complexidades psicológicas e sociais, intimamente entrelaçadas, mas na forma mais básica permanecem as mesmas, forçando uma pessoa a realizar ações, seja na época de Apuleio, Shakespeare ou em nosso Tempo.

Act - o que significa em termos de sistemas? Isso significa que o processador central, obedecendo ao programa embutido nele, levando em consideração todas as circunstâncias possíveis, toma uma decisão, ou seja, constrói um modelo do futuro desejado e desenvolve um algoritmo para alcançar esse futuro. Com base nesse algoritmo, ordens são dadas a estruturas efetoras individuais (executivas), e quase sempre contêm músculos, e no processo de cumprir a ordem do centro, o corpo ou suas partes se movem no espaço.

E uma vez que o movimento é realizado, significa que o trabalho físico é realizado no campo da gravidade terrestre e, consequentemente, é gasto energia. Claro, a operação dos sensores e do processador também requer energia, mas o fluxo de energia aumenta muitas vezes quando as contrações musculares são ativadas. Portanto, o sistema deve cuidar de um suprimento adequado de energia, para o qual é necessário aumentar a atividade da circulação sanguínea, respiração e algumas outras funções, bem como mobilizar as reservas disponíveis de nutrientes.

Qualquer aumento na atividade metabólica implica uma violação da constância do ambiente interno. Isso significa que os mecanismos fisiológicos de manutenção da homeostase devem ser ativados, os quais, aliás, também precisam de quantidades significativas de energia para sua atividade.

Sendo um sistema complexamente organizado, o corpo não possui um, mas vários circuitos de regulação. O sistema nervoso é provavelmente o principal, mas não o único mecanismo regulador. Um papel muito importante é desempenhado pelos órgãos endócrinos - glândulas endócrinas, que regulam quimicamente a atividade de quase todos os órgãos e tecidos. Além disso, cada célula do corpo tem seu próprio sistema interno de autorregulação.

Ressalta-se que um organismo é um sistema aberto não apenas do ponto de vista termodinâmico, ou seja, troca com o meio não apenas energia, mas também matéria e informação. Consumimos matéria principalmente na forma de oxigênio, alimentos e água, e a excretamos na forma de dióxido de carbono, fezes e suor. Quanto à informação, cada pessoa é uma fonte de informação visual (gestos, posturas, movimentos), acústica (fala, ruído do movimento), táctil (toque) e química (vários cheiros que os nossos animais de estimação distinguem perfeitamente).

Outra característica importante do sistema é a finitude de suas dimensões. O corpo não está manchado meio Ambiente, mas tem uma forma definida e é compacto. O corpo é cercado por uma concha, uma fronteira que separa o ambiente interno do externo. A pele, que desempenha esse papel no corpo humano, é um elemento importante de seu design, pois é nela que se concentram muitos sensores que transportam informações sobre o estado do mundo exterior, além de dutos para remoção de produtos metabólicos e moléculas de informação do corpo. A presença de limites claramente definidos transforma uma pessoa em um indivíduo que sente sua separação do mundo circundante, sua singularidade e singularidade. Este é um efeito psicológico que ocorre com base na estrutura anatômica e fisiológica do corpo.

Os principais blocos estruturais e funcionais que compõem o corpo

Assim, podem ser atribuídos aos principais blocos estruturais e funcionais que compõem o corpo (cada bloco inclui várias estruturas anatômicas com muitas funções):

sensores (receptores) que carregam informações sobre o estado do ambiente externo e interno;

processador central e unidade de controle, incluindo regulação nervosa e humoral;

órgãos efetores (principalmente o sistema musculoesquelético), que garantem a execução das ordens do "centro";

um bloco de energia que fornece o efetor e todos os outros componentes estruturais com o substrato e a energia necessários;

um bloco homeostático que mantém os parâmetros do ambiente interno no nível necessário à vida;

uma concha que desempenha as funções de zona de fronteira, reconhecimento, proteção e todo tipo de intercâmbio com o meio ambiente.

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Yuri Savchenkov, Olga Soldatova, Sergey Shilov
Fisiologia da idade (características fisiológicas de crianças e adolescentes). Livro didático para universidades

Revisores:

Kovalevsky V. A. , Doutor em Ciências Médicas, Professor, Chefe do Departamento de Psicologia Infantil, Estado de Krasnoyarsk Universidade Pedagógica eles. V.P. Astafieva,

Manchuk V.T. , MD, Membro Correspondente RAMS, Professor do Departamento de Pediatria Policlínica, KrasSMU, Diretor do Instituto de Pesquisa de Problemas Médicos do Norte, Ramo Siberiano da Academia Russa de Ciências Médicas

Introdução

O corpo da criança é um sistema sociobiológico extremamente complexo e ao mesmo tempo muito vulnerável. É na infância que são lançadas as bases da saúde do futuro adulto. Uma avaliação adequada do desenvolvimento físico de uma criança só é possível se as características do período etário correspondente forem levadas em consideração e os sinais vitais dessa criança forem comparados com os padrões de sua faixa etária.

A fisiologia da idade estuda as características funcionais do desenvolvimento individual do corpo ao longo de sua vida. Com base nos dados dessa ciência, estão sendo desenvolvidos métodos de ensino, educação e proteção da saúde das crianças. Se os métodos de educação e treinamento não corresponderem às capacidades do corpo em qualquer estágio de desenvolvimento, as recomendações podem se tornar ineficazes, causar uma atitude negativa da criança em relação ao aprendizado e até provocar várias doenças.

À medida que a criança cresce e se desenvolve, quase todos os parâmetros fisiológicos sofrem alterações significativas: hemograma, atividade do sistema cardiovascular, respiração, digestão, etc. O conhecimento de vários parâmetros fisiológicos característicos de cada faixa etária é necessário para avaliar o desenvolvimento de uma criança saudável.

Na publicação proposta, as características da dinâmica relacionada à idade dos principais parâmetros fisiológicos de crianças saudáveis de todas as faixas etárias são resumidas e classificadas de acordo com os sistemas.

O manual sobre fisiologia da idade é um material educacional sobre as características fisiológicas de crianças de diferentes idades, que é necessário para dominar por estudantes que estudam em instituições de ensino especializado pedagógico superior e secundário e já estão familiarizados com o curso geral de fisiologia e anatomia humana.

Cada seção do livro fornece uma breve descrição das principais direções da ontogenia de indicadores de um determinado sistema fisiológico. Nesta versão do manual, as seções " Características da idade maior atividade nervosa e funções mentais”, “Características relacionadas com a idade das funções endócrinas”, “Características relacionadas com a idade de termorregulação e metabolismo”.

Este livro contém descrições de vários parâmetros fisiológicos e bioquímicos e será útil em trabalho prático não apenas futuros professores, defectologistas, psicólogos infantis, mas também futuros pediatras, bem como jovens profissionais que já trabalham e estudantes do ensino médio que desejam reabastecer seus conhecimentos sobre características fisiológicas corpo da criança.

Capítulo 1
Periodização por idade

Padrões de crescimento e desenvolvimento do corpo da criança. Períodos de idade do desenvolvimento infantil

A criança não é um adulto em miniatura, mas um organismo relativamente perfeito para cada idade, com características morfológicas e funcionais próprias, para o qual a dinâmica de seu percurso desde o nascimento até a puberdade é natural.

O corpo da criança é um sistema sociobiológico extremamente complexo e ao mesmo tempo muito vulnerável. É na infância que são lançadas as bases da saúde do futuro adulto. Uma avaliação adequada do desenvolvimento físico de uma criança só é possível se as características do período etário correspondente forem levadas em consideração e os sinais vitais de uma determinada criança forem comparados com os padrões de sua faixa etária.

Crescimento e desenvolvimento são frequentemente usados de forma intercambiável. Enquanto isso, seus natureza biológica(mecanismo e consequências) é diferente.

O desenvolvimento é um processo de mudanças quantitativas e qualitativas no corpo humano, acompanhadas de um aumento no nível de sua complexidade. O desenvolvimento inclui três fatores principais inter-relacionados: crescimento, diferenciação de órgãos e tecidos e modelagem.

O crescimento é um processo quantitativo caracterizado por um aumento na massa de um organismo devido a uma mudança no número de células e seu tamanho.

A diferenciação é o surgimento de estruturas especializadas de uma nova qualidade a partir de células progenitoras pouco especializadas. Por exemplo, uma célula nervosa que é colocada no tubo neural de um embrião (embrião) pode potencialmente desempenhar qualquer função nervosa. Se um neurônio migrando para a área visual do cérebro for transplantado para a área responsável pela audição, ele se transformará em um neurônio auditivo, não visual.

A formação é a aquisição pelo corpo de suas formas inerentes. Por exemplo, a aurícula adquire a forma inerente a um adulto aos 12 anos.

Nos casos em que ocorrem simultaneamente processos de crescimento intensivos em muitos tecidos diferentes do corpo, observam-se os chamados surtos de crescimento. Isso se manifesta em um aumento acentuado nas dimensões longitudinais do corpo devido a um aumento no comprimento do tronco e dos membros. No período pós-natal da ontogênese humana, esses “saltos” são mais pronunciados:

no primeiro ano de vida, quando há aumento de 1,5 vezes no comprimento e de 3 a 4 vezes no peso corporal;

aos 5-6 anos, quando, principalmente pelo crescimento dos membros, a criança atinge aproximadamente 70% do comprimento do corpo de um adulto;

13-15 anos - estirão de crescimento puberal devido a um aumento no comprimento do corpo e dos membros.

O desenvolvimento do organismo desde o nascimento até o início da maturidade ocorre em condições ambientais em constante mudança. Portanto, o desenvolvimento do organismo é adaptativo, ou adaptativo, por natureza.

Para garantir um resultado adaptativo, vários sistemas funcionais amadurecem de forma não simultânea e desigual, ligando-se e substituindo-se em diferentes períodos de ontogênese. Esta é a essência de um dos princípios definidores do desenvolvimento individual de um organismo - o princípio da heterocronia, ou a maturação não simultânea de órgãos e sistemas e até partes do mesmo órgão.

Os termos de maturação de vários órgãos e sistemas dependem de seu significado para a vida do organismo. Os órgãos e sistemas funcionais que são mais vitais neste estágio de desenvolvimento crescem e se desenvolvem mais rapidamente. Ao combinar elementos individuais de um ou outro órgão com os elementos de maturação mais precoces de outro órgão participando da implementação da mesma função, é realizado o fornecimento mínimo de funções vitais suficientes para um determinado estágio de desenvolvimento. Por exemplo, para garantir a ingestão de alimentos no momento do nascimento, o músculo circular da boca primeiro amadurece a partir dos músculos faciais; do cervical - os músculos responsáveis por girar a cabeça; dos receptores da língua - receptores localizados em sua raiz. Ao mesmo tempo, os mecanismos responsáveis pela coordenação dos movimentos respiratórios e de deglutição e pela garantia de que o leite não Vias aéreas. Isso garante ações necessárias associadas à nutrição do recém-nascido: pegar e segurar o mamilo, movimentos de sucção, direcionar os alimentos pelos caminhos adequados. As sensações gustativas são transmitidas através dos receptores da língua.

A natureza adaptativa do desenvolvimento heterocrônico dos sistemas corporais reflete outro dos princípios gerais do desenvolvimento - a confiabilidade do funcionamento dos sistemas biológicos. A confiabilidade de um sistema biológico é entendida como tal nível de organização e regulação de processos que é capaz de garantir a atividade vital de um organismo em condições extremas. Baseia-se em propriedades de um sistema vivo como a redundância de elementos, sua duplicação e intercambialidade, a velocidade de retorno à constância relativa e o dinamismo de partes individuais do sistema. Um exemplo da redundância de elementos pode ser o fato de que durante o período de desenvolvimento intrauterino, de 4.000 a 200.000 folículos primários são depositados nos ovários, a partir dos quais os óvulos são formados posteriormente, e apenas 500 a 600 folículos amadurecem durante todo o período reprodutivo .

Os mecanismos para garantir a confiabilidade biológica mudam significativamente no curso da ontogenia. Nos estágios iniciais da vida pós-natal, a confiabilidade é garantida por uma associação geneticamente programada de links de sistemas funcionais. No decorrer do desenvolvimento, à medida que o córtex cerebral, que fornece o mais alto nível de regulação e controle das funções, amadurece, a plasticidade das conexões aumenta. Devido a isso, a formação seletiva de sistemas funcionais ocorre de acordo com uma situação específica.

Outra característica importante do desenvolvimento individual do corpo da criança é a presença de períodos de alta sensibilidade de órgãos e sistemas individuais aos efeitos de fatores ambientais - períodos sensíveis. São períodos em que o sistema está se desenvolvendo rapidamente e precisa de um influxo de informações adequadas. Por exemplo, para o sistema visual, os quanta de luz são informações adequadas, para o sistema auditivo, as ondas sonoras. A ausência ou deficiência de tais informações leva a consequências negativas, até a deformação de uma determinada função.

Deve-se notar que o desenvolvimento ontogenético combina períodos de maturação morfofuncional evolutiva, ou gradual, e períodos de viradas revolucionárias no desenvolvimento associadas a fatores internos (biológicos) e externos (sociais). Estes são os chamados períodos críticos. A inconsistência das influências ambientais com as características e capacidades funcionais do organismo nesses estágios de desenvolvimento pode ter consequências prejudiciais.

O primeiro período crítico é considerado o estágio de desenvolvimento pós-natal precoce (até 3 anos), quando ocorre a maturação morfofuncional mais intensa. No processo de desenvolvimento posterior, surgem períodos críticos como resultado de uma mudança acentuada nos fatores sociais e ambientais e sua interação com os processos de maturação morfofuncional. Esses períodos são:

a idade do início da educação (6-8 anos), quando a reestruturação qualitativa da organização morfofuncional do cérebro recai em um período de mudança acentuada nas condições sociais;

o início da puberdade é o período puberal (em meninas - 11-12 anos, em meninos - 13-14 anos), que é caracterizado por um aumento acentuado na atividade do elo central do sistema endócrino - o hipotálamo. Como resultado, há uma diminuição significativa na eficácia da regulação cortical, que determina a regulação voluntária e a autorregulação. Entretanto, é nessa época que aumentam as exigências sociais para um adolescente, o que às vezes leva a uma discrepância entre as exigências e as capacidades funcionais do corpo, o que pode resultar em uma violação da saúde física e mental da criança.

Periodização da idade da ontogenia de um organismo em crescimento. Existem dois períodos principais de ontogenia: pré-natal e pós-natal. O período pré-natal é representado pelo período embrionário (da concepção à oitava semana do período intrauterino) e pelo período fetal (da nona à quadragésima semana). Normalmente a gravidez dura 38-42 semanas. O período pós-natal abrange o período desde o nascimento até a morte natural de uma pessoa. De acordo com a periodização etária adotada em um simpósio especial em 1965, os seguintes períodos são distinguidos no desenvolvimento pós-natal do corpo da criança:

recém-nascido (1–30 dias);

peito (30 dias - 1 ano);

primeira infância (1-3 anos);

primeira infância (4-7 anos);

segunda infância (8-12 anos - meninos, 8-11 anos - meninas);

adolescente (13-16 anos - meninos, 12-15 anos - meninas);

jovens (meninos de 17 a 21 anos, meninas de 16 a 20 anos).

Considerando as questões da periodização etária, deve-se ter em mente que os limites dos estágios de desenvolvimento são muito arbitrários. Todas as mudanças estruturais e funcionais relacionadas à idade no corpo humano ocorrem sob a influência da hereditariedade e das condições ambientais, ou seja, dependem de fatores étnicos, climáticos, sociais e outros específicos.

A hereditariedade determina o potencial de desenvolvimento físico e mental do indivíduo. Assim, por exemplo, a baixa estatura está associada às características do genótipo. pigmeus africanos(125–150 cm) e a estatura dos representantes da tribo Watussi. No entanto, em cada grupo há indivíduos em que este indicador pode diferir significativamente da norma média de idade. Desvios podem ocorrer devido ao impacto no corpo de vários fatores ambientais, como nutrição, fatores emocionais e socioeconômicos, a posição da criança na família, as relações com os pais e pares, o nível de cultura da sociedade. Esses fatores podem interferir no crescimento e desenvolvimento da criança, ou vice-versa, estimulá-la. Portanto, os indicadores de crescimento e desenvolvimento de crianças da mesma idade do calendário podem variar significativamente. É geralmente aceito formar grupos de crianças em instituições pré-escolares e classes em escolas secundárias de acordo com a idade do calendário. Nesse sentido, o educador e o professor devem levar em conta as características psicofisiológicas individuais do desenvolvimento.

O atraso no crescimento e no desenvolvimento, denominado retardo, ou desenvolvimento avançado - aceleração - indicam a necessidade de determinar a idade biológica da criança. A idade biológica, ou idade de desenvolvimento, reflete o crescimento, desenvolvimento, maturação, envelhecimento do organismo e é determinada por uma combinação de características estruturais, funcionais e adaptativas do organismo.

A idade biológica é determinada por vários indicadores de maturidade morfológica e fisiológica:

de acordo com as proporções do corpo (a proporção do comprimento do corpo e dos membros);

o grau de desenvolvimento das características sexuais secundárias;

maturidade esquelética (a ordem e o tempo de ossificação do esqueleto);

maturidade dental (termos de erupção de leite e molares);

taxa metabólica;

características dos sistemas cardiovascular, respiratório, neuroendócrino e outros.

Ao determinar a idade biológica, o nível de desenvolvimento mental do indivíduo também é levado em consideração. Todos os indicadores são comparados com indicadores padrão característicos de uma determinada idade, sexo e grupo étnico. Ao mesmo tempo, é importante levar em conta os indicadores mais informativos para cada faixa etária. Por exemplo, no período puberal - alterações neuroendócrinas e desenvolvimento de características sexuais secundárias.

Para simplificar e padronizar a meia-idade grupo organizado crianças, costuma-se considerar a idade da criança igual a 1 mês se sua idade civil estiver na faixa de 16 dias a 1 mês e 15 dias; igual a 2 meses - se sua idade for de 1 mês 16 dias a 2 meses 15 dias, etc. Após o primeiro ano de vida e até 3 anos: 1,5 anos inclui uma criança com idade de 1 ano 3 meses a 1 ano 8 meses e 29 dias, até o segundo ano - de 1 ano 9 meses a 2 anos 2 meses 29 dias, etc. Após 3 anos em intervalos anuais: 4 anos inclui crianças de 3 anos 6 meses a 4 anos 5 meses 29 dias, etc.

Capítulo 2
Tecidos excitáveis

Alterações relacionadas à idade na estrutura de um neurônio, fibra nervosa e sinapse neuromuscular

Diferentes tipos de células nervosas na ontogenia amadurecem heterocronicamente. Mais cedo, mesmo no período embrionário, os grandes neurônios aferentes e eferentes amadurecem. As pequenas células (interneurônios) amadurecem gradualmente durante a ontogênese pós-natal sob a influência de fatores ambientais.

Partes separadas do neurônio também não amadurecem ao mesmo tempo. Os dendritos crescem muito mais tarde que o axônio. Seu desenvolvimento ocorre somente após o nascimento de uma criança e depende em grande parte do influxo de informações externas. O número de ramos dendríticos e o número de espinhos aumentam proporcionalmente ao número conexões funcionais. A rede mais ramificada de dendritos com um grande número de espinhos são os neurônios do córtex cerebral.

A mielinização dos axônios começa no útero e ocorre na seguinte ordem. Em primeiro lugar, as fibras periféricas são cobertas com uma bainha de mielina, depois as fibras da medula espinhal, o tronco cerebral (medula oblongata e mesencéfalo), o cerebelo e o último - as fibras do córtex cerebral. Na medula espinhal, as fibras motoras são mielinizadas mais cedo (por 3 a 6 meses de vida) do que as sensitivas (por 1,5 a 2 anos). A mielinização das fibras cerebrais ocorre em uma sequência diferente. Aqui, as fibras sensoriais e as áreas sensoriais são mielinizadas mais cedo do que outras, enquanto as fibras motoras são mielinizadas apenas 6 meses após o nascimento, ou até mais tarde. A mielinização geralmente é completada aos 3 anos de idade, embora o crescimento da bainha de mielina continue até aproximadamente 9-10 anos de idade.

As mudanças relacionadas à idade também afetam o aparelho sináptico. Com a idade, a intensidade da formação de mediadores nas sinapses aumenta, o número de receptores na membrana pós-sináptica que responde a esses mediadores aumenta. Assim, à medida que o desenvolvimento aumenta, a velocidade de condução do impulso através das sinapses aumenta. O influxo de informações externas determina o número de sinapses. Em primeiro lugar, as sinapses da medula espinhal são formadas e depois outras partes do sistema nervoso. Além disso, as sinapses excitatórias amadurecem primeiro, depois as inibitórias. É com a maturação das sinapses inibitórias que se associa a complicação dos processos de processamento da informação.

Capítulo 3
Fisiologia do sistema nervoso central

Características anatômicas e fisiológicas da maturação da medula espinhal e do cérebro

A medula espinhal preenche a cavidade do canal espinhal e tem uma estrutura segmentar correspondente. No centro da medula espinhal está localizada a substância cinzenta (acumulação de corpos celulares nervosos), cercada pela substância branca (acúmulo de fibras nervosas). A medula espinhal fornece reações motoras do tronco e dos membros, alguns reflexos vegetativos (tônus vascular, micção, etc.) estabelecido entre várias partes do SNC.

A medula espinhal se desenvolve antes do cérebro. Nos estágios iniciais do desenvolvimento fetal, a medula espinhal preenche toda a cavidade do canal espinhal e, em seguida, começa a ficar para trás no crescimento e termina no nível da terceira vértebra lombar no momento do nascimento.

Ao final do primeiro ano de vida, a medula espinhal ocupa a mesma posição no canal espinhal que em adultos (no nível da primeira vértebra lombar). Enquanto os segmentos torácico medula espinhal crescem mais rápido que os segmentos das regiões lombar e sacral. A medula espinhal cresce lentamente em espessura. O aumento mais intenso da massa da medula espinhal ocorre aos 3 anos (4 vezes), e aos 20 anos sua massa se torna a de um adulto (8 vezes mais que a de um recém-nascido). A mielinização das fibras nervosas na medula espinhal começa com os nervos motores.

No momento do nascimento, a medula oblonga e a ponte já estão formadas. Embora a maturação dos núcleos da medula oblonga dura até 7 anos. A localização da ponte difere dos adultos. Em recém-nascidos, a ponte é ligeiramente mais alta que em adultos. Essa diferença desaparece em 5 anos.

O cerebelo em recém-nascidos ainda é subdesenvolvido. O aumento do crescimento e desenvolvimento do cerebelo é observado no primeiro ano de vida e durante a puberdade. A mielinização de suas fibras termina por volta dos 6 meses de idade. A formação completa das estruturas celulares do cerebelo é realizada aos 7-8 anos e, aos 15-16, suas dimensões correspondem ao nível de um adulto.

A forma e a estrutura do mesencéfalo em um recém-nascido são quase as mesmas de um adulto. O período pós-natal de maturação das estruturas do mesencéfalo é acompanhado principalmente pela pigmentação do núcleo rubro e da substância negra. A pigmentação dos neurônios do núcleo vermelho começa aos dois anos e termina aos quatro anos. A pigmentação dos neurônios na substância negra começa a partir do sexto mês de vida e atinge o máximo aos 16 anos.

O diencéfalo inclui duas estruturas principais: o tálamo, ou tubérculo óptico, e a região subtalâmica, o hipotálamo. A diferenciação morfológica dessas estruturas ocorre no terceiro mês de desenvolvimento intrauterino.

O tálamo é uma formação multinuclear associada ao córtex cerebral. Através de seus núcleos, a informação visual, auditiva e somatossensorial é transmitida para as zonas associativas e sensoriais correspondentes do córtex cerebral. Os núcleos da formação reticular do diencéfalo ativam neurônios corticais que percebem essa informação. Na hora do nascimento o máximo de seus núcleos são bem desenvolvidos. O crescimento aprimorado do tálamo ocorre aos quatro anos de idade. O tamanho de um tálamo adulto atinge 13 anos.

O hipotálamo, apesar de seu pequeno tamanho, contém dezenas de núcleos altamente diferenciados e regula a maioria das funções autonômicas, como manter a temperatura corporal, balanço hídrico. Os núcleos do hipotálamo estão envolvidos em muitas respostas comportamentais complexas: desejo sexual, fome, saciedade, sede, medo e raiva. Além disso, através da glândula pituitária, o hipotálamo controla o trabalho das glândulas endócrinas, e as substâncias formadas nas células neurossecretoras do próprio hipotálamo estão envolvidas na regulação do ciclo sono-vigília. Os núcleos do hipotálamo amadurecem principalmente aos 2-3 anos, embora a diferenciação das células de algumas de suas estruturas continue até 15-17 anos.

A mielinização mais intensa das fibras, aumento da espessura do córtex cerebral e suas camadas ocorre no primeiro ano de vida, diminuindo gradativamente e parando em 3 anos nas áreas de projeção e em 7 anos nas áreas associativas. Primeiro, as camadas inferiores da casca amadurecem, depois as superiores. No final do primeiro ano de vida, como unidade estrutural do córtex cerebral, distinguem-se conjuntos de neurônios ou colunas, cuja complicação continua até 18 anos. A diferenciação mais intensa dos neurônios intercalados do córtex ocorre na idade de 3 a 6 anos, atingindo o máximo aos 14 anos. A plena maturação estrutural e funcional do córtex cerebral atinge aproximadamente 20 anos.

FISIOLOGIA DA IDADE- uma seção de fisiologia que estuda as características do desenvolvimento relacionado à idade das funções de organismos animais e vegetais desde o início até a cessação da existência individual (morte). V. f. explora em cada período da ontogênese (ver) as funções de todo o organismo, suas células, tecidos e sistemas funcionais.

As principais tarefas de V. f.: a) o estudo das características da ontogenia do organismo e seus sistemas individuais inerentes a cada idade (ver); b) revelar os principais fatores que determinam o padrão geral de mudanças relacionadas à idade nos organismos. A solução desses problemas e a criação de uma teoria completa da ontogênese (levando em conta as características do envelhecimento inerentes a grupos sistemáticos individuais de organismos) facilitará encontrar maneiras de controlar os processos vitais do corpo humano em todos os estágios da ontogênese (aumento das capacidades físicas e mentais, etc.). Essas tarefas aproximam V. f. com pedagogia e pediatria (ver), com gerontologia (ver) e geriatria (ver). Além disso, V. f. está intimamente ligado à bioquímica, biologia molecular, biofísica, anatomia, histologia e outras ciências biológicas.

Na maioria das formas inferiores de animais, os principais períodos de vida são os estágios embrionário, larval e adulto (nos insetos, o desenvolvimento é acompanhado por metamorfose). Nos vertebrados superiores, os períodos de ontogenia são próximos aos dos humanos.

Na pessoa, em morfol, as classificações de V. V. Bunak (1965), distinguem os seguintes períodos principais da ontogênese: intrauterino (fases embrionárias, pré-fetais e fetais), infantil, adolescente, jovem, adulto, idoso, senil e último senil. De acordo com fiziol, a classificação de I. A. Arshavsky (1967), uma pessoa distingue entre a ontogênese pré-natal com os períodos embrionário real, ou germinal (1 semana), embrionário (5 semanas) e fetal (32 semanas) e a ontogênese pós-natal com os seguintes períodos : neonatal (8 dias), forma lactotrófica de nutrição (5-6 meses), combinação de alimentação lactotrófica com alimentos complementares (de 6 a 11-12 meses), idade pré-escolar (de 1 ano a 2,5-3 anos) ), idade pré-escolar (de 3 a 7 anos), adolescência (de 7 a 12-13 anos), pré-puberdade (de 12-13 a 17-18 anos), puberdade (de 18 a 50-60 anos), velhice ( de 60 a 75 anos), velhice (de 75 a 90 anos), macrobiótica (acima de 90 anos).

O fundador da doméstica V. f. e gerontologia pode ser considerado I. I. Mechnikov, que criou a teoria do envelhecimento como consequência da luta dos tecidos parenquimatosos e conjuntivos no corpo e intoxicação do corpo com os produtos da decomposição de proteínas no intestino (“Etudes on Human Nature” , 1903; “Estudos de Otimismo”, 1907). Seu trabalho serviu de base para o estudo do problema do envelhecimento e da morte. A ideia de morte como resultado do esgotamento de uma hipotética "substância nuclear" (I. R. Tarkhanov, 1891) está em consonância com o conceito posterior de J. Lev (1906).

S. I. Metalnikov considerou a imperfeição da divisão do aparato nuclear das células como a causa do envelhecimento. Um estudo profundo da ontogênese inicial de c.s.s. e analisadores em humanos foram realizados por V. M. Bekhterev em 1884-1897. e P.F. Lesgaft em 1884-1909. Problemas de fisiologia comparativa e morfologia do desenvolvimento de idade foram desenvolvidos por Preyer (1885) e E. Babak (1902). O fundador da pediatria nacional, NP Gundobin No período de 1891 a 1907, criou uma doutrina multilateral do desenvolvimento da criança. Minot (Ch. S. Minot, 1908) apresentou a ideia da morte como consequência do enfraquecimento da diferenciação de células e tecidos até a velhice.

Especialmente intensivamente em nosso país V. f. começou a se desenvolver no período soviético. I. P. Pavlov e M. K. Petrova (1936) mostraram o papel de um “colapso” em c. n. no envelhecimento prematuro do organismo. A. A. Bogomolets em 1912-1946 desenvolveram e fundamentaram a teoria do papel estimulante do tecido conjuntivo para a longevidade, propuseram o uso do soro citotóxico antireticular (SCA) para excitar a atividade vital de um organismo envelhecido, criaram a teoria do choque coloidoclásico como base para a hemoterapia do envelhecimento. II Shmalgauzen (1926) descobriu os padrões de crescimento e diferenciação de organismos em desenvolvimento e envelhecimento como consequência da cessação do crescimento quando a diferenciação máxima é alcançada.

A. V. Palladii esclareceu a base bioquímica da diferenciação na ontogênese precoce. A. V. Nagorny e seus alunos I. N. Bulankin e V. N. Nikitin criaram a teoria da utilidade do desvanecimento da auto-renovação do protoplasma como a base da ontogênese, a doutrina do significado inicial progressivo e depois regressivo do aumento da estrutura do protoplasma para a vida do organismo (trabalha 30-70 anos). D.F. Chebotarev e V.V. Frolkis desde os anos 50. estudar a ontogenia dos sistemas funcionais do corpo e as características de sua adaptação na velhice. V. V. Frolkis (1975) apresentou a teoria regulatória-adaptativa do envelhecimento, segundo a qual a violação dos regulamentos é considerada o atributo mais importante do envelhecimento. PK Anokhin e sua escola estudaram ativamente os padrões de desenvolvimento de funções na ontogênese e criaram uma teoria da sistemagênese (ver), de acordo com o corte, maturação seletiva e acelerada do morfol, as formações fornecem ao corpo a capacidade de se adaptar a fatores ambientais .

Os cientistas estrangeiros Korenchevsky (V. Korenchevsky, de 1925 a 1961) e K. Parkhon (40-60s) mostraram condicionamento químico-coloide e endócrino do envelhecimento. Binet (L. Binet) iF. Burlier (F. Bourliere) no século 50, e também Shock (N. W. Shock, de 1942 a 1975) investigaram o fiziol e o patofiziol. mudanças nos órgãos e sistemas do organismo em envelhecimento. F. Vertsar, Curtis (N. J. Curtis) e Bjorksten (J. Bjorksten) descobriram que o aumento das ligações intermoleculares no genoma celular e colágeno da substância intercelular do tecido conjuntivo do corpo pode ser a principal causa do envelhecimento (trabalhos de 50-70 anos). A. Comfort (de 1963 a 1975) encontrou padrões de extinção de populações de espécies de vertebrados na ontogenia.

Pesquisas na área de V. f. em vários níveis de organização da matéria viva tornou possível estabelecer as características quantitativas e qualitativas do desenvolvimento relacionado à idade das estruturas macromoleculares das células e suas organelas individuais, a natureza da relação entre células e tecidos inerentes a cada idade, bem como como a peculiaridade das mudanças relacionadas à idade nos processos metabólicos nos tecidos e sistemas funcionais do corpo - no início da juventude, um aumento e, em seguida, na velhice, uma lenta diminuição na intensidade dos processos metabólicos. Ao estudar as mudanças relacionadas à idade na regulação neuro-humoral e nas capacidades funcionais de todo o organismo de humanos e animais, suas características qualitativas em cada estágio da ontogênese, a presença de alta labilidade e plasticidade, combinada com a "vulnerabilidade" do corpo da criança e significativa capacidades adaptativas do organismo envelhecido, foram reveladas. Atenção especial V. t. presta ao estudo das características funcionais de vários períodos do desenvolvimento etário do organismo e dos fatores que os determinam, ou seja, a definição de características fisiológicas, bioquímicas e biofísicas objetivas ("passaportes"), padrões de idade. Os problemas de imprinting (veja Instinto), as características do organismo durante a puberdade (veja), mudanças neuroendócrinas durante os períodos de menopausa feminina e masculina (veja Menopausa), mudanças adaptativas complexas no envelhecimento do corpo humano (veja Velhice, envelhecimento) são profundamente desenvolvido. Em condições de laboratório, estão sendo estudadas as possibilidades de prolongar a vida e aumentar a capacidade de auto-renovação completa do protoplasma em todos os estágios da ontogênese.

Bibliografia: Arshavsky I. A. Essays on age Physiology, M., 1967, bibliogr.; Bogomolets A. A. Extensão da vida, Kyiv, 1940; Bunak VV Alocação de estágios de ontogênese e limites cronológicos de períodos de idade, corujas. Pedagogia, nº 11, p. 105, 1965; Fisiologia da idade, ed. V.N. Nikitina, L., 1975; Comfort A. Biologia do envelhecimento, trad. do inglês, M., 1967, bibliografia; Nagorny A. V., Nikitin V. N. e B em l e N to e N I. N. Problem of aging and longevidade, M., 1963; Nikitin V. N. Trabalho doméstico sobre fisiologia, bioquímica e morfologia da idade, Kharkov, 1958; Par-x sobre N K. I. Age biologia, trad. do romeno, Bucareste, 1959; Frolkis VV Envelhecimento e possibilidades biológicas de um organismo, M., 1975; Burger M. Altern e Krankheit, também Problem der Biomorphose, Lpz., 1960; Curtis H. J. Mecanismos biológicos do envelhecimento, Springfield, 1966.

MILÍMETROS. Bezrukikh, V. D. Sonkin, D. A. farber

Fisiologia da idade: (Fisiologia do desenvolvimento infantil)

Tutorial

Para estudantes de instituições de ensino superior pedagógico

Revisores:

doutor em ciências biológicas, chefe. Departamento de Atividade Nervosa Superior e Psicofisiologia da Universidade de São Petersburgo, Acadêmico da Academia Russa de Educação, Professor A.S. Batuev;

Doutor em Ciências Biológicas, Professor I.A. Kornienko

PREFÁCIO

A elucidação dos padrões de desenvolvimento infantil, das especificidades do funcionamento dos sistemas fisiológicos nas diferentes fases da ontogénese e dos mecanismos que determinam esta especificidade, é condição necessária para assegurar o normal desenvolvimento físico e mental da geração mais jovem.

As principais dúvidas que pais, professores e psicólogos devem ter no processo de criação e educação de uma criança em casa, no jardim de infância ou na escola, em uma consulta ou aulas individuais, são que tipo de criança ela é, quais são suas características, qual opção de aulas com ele será a mais eficaz. Responder a essas perguntas não é nada fácil, pois requer um conhecimento profundo sobre a criança, os padrões de seu desenvolvimento, idade e características individuais. Esse conhecimento também é extremamente importante para desenvolver os fundamentos psicofisiológicos para organizar o trabalho educacional, desenvolver mecanismos de adaptação em uma criança, determinar o impacto de tecnologias inovadoras sobre ela etc.

Talvez, pela primeira vez, a importância de um conhecimento abrangente de fisiologia e psicologia para um professor e educador tenha sido destacada pelo famoso professor russo K.D. Ushinsky em sua obra "O homem como objeto de educação" (1876). “A arte da educação”, escreveu K.D. Ushinsky, - tem a peculiaridade de parecer familiar e compreensível para quase todos, e até mesmo uma questão fácil para os outros - e quanto mais compreensível e fácil parece, menos uma pessoa está familiarizada com isso teórica e praticamente. Quase todo mundo admite que a paternidade exige paciência; alguns pensam que requer uma habilidade e habilidade inatas, ou seja, um hábito; mas muito poucos chegaram à conclusão de que, além da paciência, habilidade e habilidade inatas, também são necessários conhecimentos especiais, embora nossas inúmeras andanças possam convencer a todos disso. Foi K. D. Ushinsky mostrou que a fisiologia é uma daquelas ciências em que "os fatos são declarados, comparados e agrupados, e aquelas correlações de fatos em que as propriedades do objeto da educação, isto é, uma pessoa, são encontradas". Analisando o conhecimento fisiológico que se conhecia, e este era o momento da formação da fisiologia da idade, K.D. Ushinsky enfatizou: “A partir desta fonte, que está apenas se abrindo, a educação quase ainda não foi roubada”. Infelizmente, mesmo agora não podemos falar sobre o amplo uso de dados de fisiologia relacionados à idade na ciência pedagógica. A uniformidade de programas, métodos, livros didáticos é coisa do passado, mas o professor ainda não leva em consideração a idade e as características individuais da criança no processo de aprendizagem.

O assunto da fisiologia do desenvolvimento (fisiologia do desenvolvimento infantil) como disciplina acadêmica é as características do desenvolvimento das funções fisiológicas, sua formação e regulação, a atividade vital do organismo e os mecanismos de sua adaptação ao ambiente externo em diferentes estágios de ontogênese.

Idade características estruturais e funcionais do ambiente interno do aluno. Alterações relacionadas à idade na estrutura de um neurônio, fibra nervosa e sinapse neuromuscular. Abordagens estrutural-funcionais e sistêmicas para o estudo do corpo.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS DA FISIOLOGIA DA IDADE (FISIOLOGIA DO DESENVOLVIMENTO) DE UMA CRIANÇA

O princípio sistêmico da organização das funções fisiológicas na ontogênese

Regularidades do desenvolvimento ontogenético. O conceito de norma de idade

Periodização por idade

Períodos sensíveis e críticos de desenvolvimento

Dúvidas e tarefas

Capítulo 3

Abordagens estrutural-funcionais e sistêmicas para o estudo do corpo.

O corpo como um sistema completo

Yuri Savchenkov, Olga Soldatova, Sergey Shilov Fisiologia da idade (características fisiológicas de crianças e adolescentes). Livro didático para universidades

Introdução

Capítulo 1 Periodização por idade

Padrões de crescimento e desenvolvimento do corpo da criança. Períodos de idade do desenvolvimento infantil

Capítulo 2 Tecidos excitáveis

Alterações relacionadas à idade na estrutura de um neurônio, fibra nervosa e sinapse neuromuscular

Capítulo 3 Fisiologia do sistema nervoso central

Características anatômicas e fisiológicas da maturação da medula espinhal e do cérebro

Yuri Savchenkov, Olga Soldatova, Sergey Shilov
Fisiologia da idade (características fisiológicas de crianças e adolescentes). Livro didático para universidades

Capítulo 1
Periodização por idade

Capítulo 2
Tecidos excitáveis

Capítulo 3
Fisiologia do sistema nervoso central