ГЛАВА 1. ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
1.1. ПРЕДМЕТ И МЕТОДЫВОЗРАСТНОЙ ФИЗИОЛОГИИ
Понятие онтогенез введено в биологию Геккелем в 1866 году. С этим понятием Геккель связывал развитие особи, начиная со стадии оплодотворенного яйца и только до стадии завершения процессов рекапитуляции. Онтогенез в этом смысле соответствует времени развития организма, совпадающим с антенатальным периодом у млекопитающих и человека. Позднее понятие онтогенеза стали рассматривать шире, включая периоды зрелости, старения и смерти организма.
Возрастная физиология - наука, изучающая закономерности формирования и особенности функционирования организма в процессе онтогенеза.
Возрастная физиология - интенсивно развивающаяся в последнее время ветвь биологической науки. Вместе с возрастной биохимией, биофизикой, морфологией и физиологией она получила название возрастной биологии, или биологии онтогенеза.
Как самостоятельная ветвь физиологической науки, возрастная физиология сформировалась относительно недавно - во второй половине XX века.
С момента своего появления и до наших дней она была тесно связана со многими разделами физиологии, широко используя данные из многих других биологических наук: физиологии клетки, сравнительной и эволюционной физиологии, физиологии отдельных органов и систем и т.д.
В то же время открываемые возрастной физиологией закономерности базируются на данных различных научных направлений: эмбриологии, генетики, анатомии, цитологии, биофизики, биохимии, экологии и др. Она также является базой, особенно в отношении человека, для развития возрастной патофизиологии и медицины в трех качественно разных ее направлениях: педиатрии, мезоатрии, гериатрии и геронтологии.
В возрастной физиологии с момента ее возникновения выделились два направления, каждое из которых имеет свой предмет изучения, цели и задачи. Они получили названия физиология развития ребенка и геронтология.
Физиология развития ребенка исследует особенности жизнедеятельности организма в период от рождения до зрелости.
Объектом изучения геронтологии является инволюционный период жизненного цикла (естественного старения).
Закономерности роста и развития организма ребенка и особенности его функционирования на разных этапах онтогенеза - основное содержание курса возрастной физиологии в педагогических вузах.
Данное пособие, предлагаемое как дополнение к этому курсу, изложенному в учебнике «Возрастная физиология», также посвящено восходящему периоду развития, а именно физиологии развития ребенка.
Физиология развития представляет собой один из разделов гораздо более широкой области знания - биологии развития. С другой стороны, в динамике роста, развития и созревания человека имеется немало специфических, особенных черт, и в этой плоскости физиология развития теснейшим образом переплетается с наукой антропологией, в задачи которой входит всестороннее изучение биологической сущности человека.
Развитие ребенка происходит под влиянием двух факторов - эндогенного и экзогенного. Причем на разных этапах возрастного развития набор, сила действия и результат воздействия этих факторов могут быть весьма различны. Вот почему физиология развития неразрывно связана с экологической физиологией, которая как раз и изучает воздействие на живой организм разнообразных факторов внешнего мира и способы приспособления организма к действию этих факторов.
И наконец, что следует подчеркнуть в связи с особенной важностью этого момента, знание возрастных закономерностей развития чрезвычайно значимо для педагогики и психологии, исходя из того, что оптимальным и эффективным педагогическое воздействие может быть только тогда, когда оно будет соответствовать возрастным особенностям и возможностям детского организма.
С учетом этого следует признать необходимой следующую формулировку основных задач возрастной физиологии:
1. Изучение закономерностей развития функций организма, его функциональных систем в их возрастной динамике на разных этапах онтогенеза.
2. Выявление основных, ведущих факторов, определяющих возрастное развитие организма.
3. Нахождение путей и методов воздействия на онтогенез организма животных и особенно человека с целью оптимального его развития как на ранних, так и на поздних этапах жизни.
МЕТОДЫВОЗРАСТНОЙ ФИЗИОЛОГИИ
Возрастная физиология - это экспериментальная наука. Физиологи стремятся изучать все явления и процессы в организме в их движении и развитии, в их взаимосвязи и взаимообусловленности, с учетом внутренних противоречий и выделением основных движущих сил развития. Решение проблем возрастной физиологии базируется на трех основных методах научного исследования: наблюдение, естественный и лабораторный эксперимент.
- Метод наблюдения является основным в познании окружающей действительности и широко используется в любом научном исследовании. Однако, взятый изолированно от методов лабораторного и естественного эксперимента, он не позволяет вскрыть сущность физиологических явлений и процессов в развивающемся организме.
- Преимущество эксперимента перед пассивным наблюдением заключается в том, что исследователь для изучения физиологических явлений или процесса подбирает или искусственно создает специальные условия, в которых наиболее полно выявляются количественные и качественные характеристики этих явлений и процессов. Образно говоря, эксперимент, или опыт - это всегда конкретный вопрос к природе, на который ученый получает конкретный и строго регистрируемый ответ.
- Естественный эксперимент представляет собой промежуточную форму между наблюдением и лабораторным экспериментом. Он проводится в обычных (естественных) условиях жизнедеятельности организма, которые подбираются соответственно целям и задачам своего исследования. Так, для того чтобы изучить изменения в деятельности сердца в процессе учебной работы у школьников, исследователь определяет у них функциональные особенности сердца до начала школьных занятий и в конце учебного дня, то есть в естественных (а не искусственно созданных) условиях их учебной деятельности.
В этой связи следует особо отметить использование методов телеметрии, позволяющих с помощью портативных радиотехнических устройств регистрировать ряд физиологических параметров, в том числе сердечной деятельности, на расстоянии. Применение данного метода дает возможность получить ценную физиологическую информацию о функциях организма в естественных условиях: в учебной, трудовой и спортивной деятельности, что позволяет более эффективно использовать данные возрастной физиологии для оптимизации процессов обучения и воспитания.
- Метод лабораторного эксперимента отличается от естественного эксперимента, поскольку исследователь проводит свое исследование в специально организованных условиях. Задавая условия эксперимента, можно целенаправленно изменять физиологические процессы и определять их количественные и качественные характеристики.
В последние годы в возрастной физиологии большое распространение получил метод функциональных нагрузок или проб. Изучение функций в этом случае осуществляют с применением дозированных нагрузок при изменении интенсивности или продолжительности того или иного воздействия. В физиологическом эксперименте используют самые различные функциональные пробы: с задержкой дыхания, температурные воздействия, ортостатические пробы и так далее. Наиболее распространенными являются дозированные физические и умственные нагрузки. Например, адаптивные изменения в деятельности кардио-респираторной системы можно оценить, используя разного рода эргометры, что позволяет более точно дозировать физическую нагрузку. В качестве дозированных умственных нагрузок используют решение в течение определенного времени арифметических задач или примеров. В этом случае у испытуемых также определяют физиологические параметры до и после нагрузки, в результате чего можно с достаточной точностью узнать уровень умственной работоспособности и устойчивость к умственному утомлению.
Все методы и методические приемы, применяющиеся в возрастной физиологии, как правило, используются в тесной связи с так называемыми методами "поперечных" и "продольных" исследований.
Метод "поперечных срезов " необходим для создания "возрастных норм", или стандартов, в функциональной деятельности организма или отдельных его систем. Это связано с обследованием больших групп испытуемых различного пола и возраста и установление для каждой группы наиболее типичных, средних уровней функционального развития (например, определение частоты сердечных сокращений в разные возрастные периоды).
Метод поперечных срезов позволяет осуществить сравнение индивидуальных особенностей развития функции организма с усредненными данными. Однако в таком случае затрудняется диагностика и прогнозирование индивидуального развития функций.
Недостатки метода "поперечных срезов" позволяет преодолеть метод "продольных исследований" (метод длинника или лонгитюдинальный метод). Основы этого метода заложены известным отечественным физиологом и клиницистом В.М. Бехтеревым. По сути метод длинника заключается в проведении исследований на одних и тех же испытуемых в процессе их индивидуального развития. Например, использование этого метода позволяет проследить развитие функций зрения у одного и того же испытуемого от рождения до зрелости.
При экспериментальных исследованиях в возрастной физиологии широко применяют хронические и острые опыты на животных. Подобного рода исследования необходимы, поскольку позволяют более глубоко изучить ту или иную функцию организма, работу органов и систем на разных этапах онтогенеза или в случаях, когда применяемое воздействие может оказать на организм вредное влияние.
Не стоит забывать, что в этом случае данные экспериментов на животных следует использовать при изучении функций человека с большой осторожностью. В первую очередь нельзя забывать о тех функциях, эволюция которых у человека осуществлялась качественно иным путем. Прежде всего здесь идет речь о двух важных особенностях человека: особенностях высшей нервной деятельности и функциональных особенностях опорно-двигательного аппарата.
Вопросы.
1. Возрастная физиология как наука
2. Задачи возрастной физиологии
3. Методы возрастной физиологии