Роль генетических, наследственных факторов в процессе роста и развития

Рост ребенка — программированный процесс увеличения длины и массы тела, неотделимый от его развития, становления функциональных систем. Генетическая программа обеспечивает жизненный цикл индивидуального развития.

В настоящее время выделено более 50 генов, расположенных почти во всех хромосомах (кроме половых) и называемых протоонкогенами. Они контролируют процессы нормального роста и дифференцировки клеток.

Под генным контролем находится синтез всех гормонов и факторов, регулирующих рост белков, связывающих гормоны, а также клеточных рецепторов для разных гормонов и факторов.

Важнейшее проявление генной регуляции — способность организма стабилизировать процесс роста и возвращаться к заданной программе в тех случаях, когда физическое развитие нарушается под влиянием каких-либо внешних факторов (голодание, инфекция и др.).

К. Уоддингтон (1957) определил указанное свойство организма как канализование (вхождение в программу) или гомеорезис. Гомеорезис проявляется, например, в том, что недоношенные дети по показателям развития догоняют своих сверстников к 3 годам жизни (ускоренный, или компенсаторный, рост).

Гены, контролирующие процесс роста и развития ребенка, определяют возрастную чувствительность рецепторного аппарата клеток к различным гормонам, медиаторам и факторам, а через них интенсивность и возрастные характеристики обмена веществ и энергии.

В процессе роста генная регуляция обмена веществ и энергии дополняется все более совершенной нейроэндокринной регуляцией, связывающей генетическую программу развития с условиями внешней среды.

Благодаря изменяющемуся взаимовлиянию генной и нейроэндокринной регуляции каждый период развития характеризуется особыми темпами физического роста, возрастными физиологическими и поведенческими реакциями.

Обусловленность роста и развития факторами среды обитания.

На рост и физическое развитие детей оказывают влияние факторы внешней среды: состояние атмосферного воздуха, состав питьевой воды, характер питания, величина солнечной радиации и др. Влияние природных факторов внешней среды на физическое развитие детей регулируется воздействием социальных условий жизни. Наиболее наглядно это было показано в исследованиях, выявивших снижение уровня физического развития детей и подростков в годы Великой Отечественной войны.

Тяжелые условия жизни во время войны оказали значительное влияние на процессы роста и развития. Они вызвали не только снижение абсолютных величин отдельных показателей физического развития, но также изменение характера половых различий. Кривые длины и массы тела мальчиков и девочек были нетипичными, не имели характерного двойного перекреста.

На рост и развитие детей могут влиять и отдельные факторы окружающей среды, в частности питьевая вода. Например, при повышенном содержании стабильного стронция в питьевой воде у детей бывает заметно отставание в развитии костной ткани, отмечается тенденция к снижению массы и длины тела, окружности грудной клетки.

Установлено, что загрязненность атмосферного воздуха различными химическими веществами неблагоприятно влияет на рост и физическое развитие подрастающего поколения. У 35% детей городов с развитой химической промышленностью отмечаются задержка и дисгармоничность развития.

Выявлена непостоянная зависимость процесса роста и развития от генетических и социальных факторов. Увеличение длины тела в возрасте 4-6 и 10-15 лет детерминировано в основном генетическим фактором. Масса тела детей и подростков в большей степени подвержена действию факторов среды. Этот показатель преимущественно определяется количественным и качественным составом пищи, режимом питания, двигательной активностью, организацией физического воспитания.

Тип высшей нервной деятельности, сила и подвижность нервных процессов детерминированы генетическими факторами.

Развитие моторики (сила, быстрота, выносливость), деятельность вегетативной нервной системы (частота пульса, минутный объем кровообращения, частота и глубина дыхания, ЖЕЛ, реакция на физическую нагрузку, температурное воздействие и др.) подвержены влиянию факторов среды и поэтому лучше поддаются регуляции при целенаправленном воздействии на организм ребенка.

Процессы роста и развития подчиняются определенным биологическим законам и в то же время детерминированы условиями окружающей среды. В сложном взаимодействии факторов среды и природных задатков осуществляется индивидуальное развитие ребенка.

Это необходимо учитывать при разработке профилактических мероприятий, направленных на улучшение роста, гармоничного развития, охрану и укрепление здоровья подрастающего поколения.

Исторические тенденции роста и развития человека.

Историками, археологами и антропологами давно на основании многочисленных исследований установлено, что физическое развитие людей в различные исторические эпохи было неодинаковым. Наши предки в одни периоды то отличались от современного человека большим ростом, то уступали ему. Об этом судят по ископаемым остаткам скелета человека и элементам одежды. Так размеры найденного снаряжения средневековых рыцарей позволяют сделать вывод о том, что их рост значительно уступал росту современных мужчин. Эти сведения, а также проводившиеся с конца XIX в. и до настоящего времени систематические наблюдения за физически развитием детей и подростков позволили выявить происходившее с начала ХХ в. ускорение темпов роста и развития организма детей и подростков, получившие название «акселерация» (от лат. ассе1егайо). Суть ее состояла в том, что у поколений XX века этап биологического созревания завершался несколько раньше, чем у предыдущих. Ускорение развития детей наблюдалось с самого раннего возраста.

В биологии современного человека за прошедшее столетие, помимо ускорения развития, произошли и другие изменения: увеличилась продолжительность жизни, стали больше репродуктивный период и дефинитивные (окончательные) размеры тела, изменилась структура заболеваемости. Изменения, происходящие в течение всей жизни человека, получили название «секулярный тренд» (secular trend — вековая тенденция). В этой общей вековой тенденции акселерация роста и развития являлась составной частью и охватывала лишь период созревания человека.

Наиболее ярко акселерация роста и развития проявилась в подростковом возрасте. Такие изменения наблюдались не только в нашей, но и в других странах. В США и странах Европы в середине XX в. длина тела детей в возрасте 13-15 лет в среднем увеличивалась на 2,5 см за десятилетие.

Данные наблюдений за ростом и развитием московских школьников показали, что следствием акселерации явилось увеличение роста и массы тела подростков к концу 80-х годов по сравнению с 60-ми. Так мальчики и девочки к 17 годам стали выше своих сверстников почти на 2 см. Масса тела мальчиков 15 лет увеличилась почти на 3 кг и т. д.

Структура и функции диалектически едины. Следовательно, морфологическим проявлениям акселерации развития не могли не сопутствовать функциональные. Наиболее четким моментом в половом созревании женского организма является первая менструация (менархе). Остальные признаки связаны с появлением менархе. У юношей о становлении половой функции можно судить по первым поллюциям. Однако возникновение последних плохо фиксируется памятью, и поэтому возраст, в котором они начинаются, не выявляется достаточно определенно.

Девушки по половому развитию значительно опережают юношей. Все исследователи отмечали, что появление менархе от поколения к поколению в ХХ веке сдвигалось на все более и более ранние сроки. Так, в 50-х годах первые менструации у девочек наблюдались на 2 года раньше, чем в первое десятилетие века (в среднем соответственно 16 и 14 лет) и в последующие годы средний возраст наступления менархе снижался — за 20 лет это снижение составило 2,2 года.

Децелерация физического развития сопровождается и замедлением сроков полового созревания. За последние 10 лет возраст появления первых менструаций у московских школьниц увеличился примерно на 3 месяца и приблизился к уровню 60-х годов. В 90-х годах возраст менархе составлял 13 лет 3 месяца, тогда как в 70-х годах он равнялся 12 годам 7 месяцам.

Показатели физического развития тесно связаны с функциональными, в частности с силовыми возможностями организма. Исследование силы сжатия кистей рук (кистевая динамометрия) у московских школьников на протяжении последних десятилетий показало снижение их силовых возможностей, начавшееся в 70-х годах. Так, юноши 17 лет в начале 90-х годов имели мышечную силу на 10 кг меньшую, чем у их сверстников в начале 70-х годов, девушки 17 лет отстали за этот период на 7 кг. Более низкие показатели мышечной силы отмечаются у подростков практически всех возрастов.

Вопрос о причинах, приводящих к ускорению физического развития детей (акселерации) и следующего за ним замедления этого развития постоянно является предметов дискуссии среди ученых. Выдвигается множество гипотез, однако ни одна из них не может исчерпывающе объяснить эпохальные сдвиги в темпах роста и развития детей. Среди причин, вызвавших акселерацию, в свое время выдвигались такие как влияние на организм различного рода радиаций (солнечной, космической, элекромагнитной), изменение комплекса экологических и социально-бытовых условий жизни (повышение концентрации углекислого газа в атмосфере, связанное с ростом производства; процессы урбанизации; изменение характера питания) и др. По-видимому, акселерация и сменяющая ее децелерация — это следствие какой-то общей тенденции к циклическим изменениям в биологии человека, причины и закономерности проявления которых еще предстоит разгадать.

Непрерывный постоянно протекающий процесс роста и развития ребенка и подростка, имеющий к тому же неравномерный характер, так как в нем периоды особенно бурного роста и развития сменяются относительно спокойными периодами, а также неодновременность развития отдельных физиологических систем (гетерохронность) приводит к тому, что на разных возрастных этапах организм ребенка и подростка обладает особым комплексом анатомических и физиологических свойств, определяющих уровень достигнутого биологического развития и дееспособность (работоспособность) организма. Для правильной организации воспитательного и учебного процесса, нормирования нагрузок различного характера необходимо учитывать функциональные возможности ребенка, в основе которых лежит его физическое развитие.

Для удобства организации образовательно-воспитательной работы, которая в основном не может проводиться с каждым ребенком индивидуально, возникает необходимость объединения детей в однородные возрастные группы, что потребовало выработки научных принципов возрастной периодизации. Важное практическое значение, кроме всего прочего, такой периодизации состоит в правильном установлении возраста поступления ребенка в ясли, детский сад, школу, определении возможностей начала трудовой деятельности и т. д.

В основе возрастной периодизации лежит деление детства на несколько периодов, характеризующихся общими физиологическими особенностями. Одна из первых научно обоснованных периодизаций в нашей стране была предложена еще в начале ХХ века, с тех пор по мере развития науки она дополнялась и перерабатывалась.

Современная схема возрастной периодизации, основанная на особенностях роста и развития организма приведена в таблице 2.1. В соответствии с этой биологической периодизацией в ходе индивидуального развития человека было выделено 7 периодов созревания. Возрастные периоды чаще меняются в первые годы жизни.

Период новорожденности продолжается всего 10 дней, поскольку свойственный ему тип физиологических реакций отмечается в течение очень короткого времени. Однако чем старше ребенок, тем больший отрезок жизни можно объединить в возрастной период. Так, подростковый возраст у мальчиков длится с 13 до 16, а у девочек — с

12 до 15 лет. Такое деление построено на чисто биологическом принципе: этот период охватывает время от начала полового созревания до момента, когда молодой организм обретает способность к эффективной репродуктивной функции, и называется также переходным - пубертатным.

Биологическая возрастная периодизация

Возрастной период	Возраст
1. Период новорожденности	1-10 дней
2. Грудной возраст	10 дней - 1 год
3. Раннее детство	1 - 3 года
4. Первое детство	4 - 7 лет
5. Второе детство мальчики девочки	8-12 лет 8 - 11 лет
6. Подростковый возраст мальчики девочки	13 - 16 лет 12 - 15 лет
7. Юношеский возраст юноши девушки	17 - 21 год 16 - 20 лет

Следует обратить внимание и на то, что временные границы юношеского возраста (17 лет — 21 год) также дифференцируются в зависимости от пола. Девочки и девушки на год раньше вступают в эти периоды развития и раньше их завершают. Это обусловливается влиянием пола на интенсивность роста и развития.

В нашей стране широкое распространение получила возрастная периодизация, основанная на социальных принципах. Эта схема периодизации в известной степени отражает государственную политику по отношению к подрастающему поколению, сложившийся опыт учебно-воспитательной работы детских и подростковых учреждений, систему медицинского обслуживания и некоторые другие социальные моменты.

Социальная возрастная периодизация

Возрастной период	Возраст (лет)
1. Преддошкольный	до 3
2. Дошкольный	3-7 (6)
3. Школьный младший средний	7(6) - 10 11 - 14
4. Подростковый	15 - 18