Теоретическая часть занятия

Постнатальиый онтогенез

После рождения или выхода из яйцевых оболочек начинается постэмбриональный (постнатальный) онтогенез, в течение которого происходит дальнейшее развитие организма. Продолжительность постнатального онтогенеза у организмов разных видов колеблется от нескольких дней до нескольких десятков лет и является видовым признаком, не зависящим от уровня организации.

Постнатальиый онтогенез у всех живых существ подразделяется на следующие периоды: 1) дорепродуктивный (ювеннльный). 2) репродуктивный (зрелый) и 3) пострепродуктивный (старение).

В зависимости от типа онтогенеза ювеннльный период протекает с прямым или непрямым развитием. При прямом развитии появившиеся на свет организмы отличаются от взрослых форм преимущественно размерами, пропорциями тела и недоразвитием ряда систем органов (например, половой). При непрямом развитии (с метаморфозом) между яйцом и взрослым организмом находится одна или несколько промежуточных стадий. Если имеется одна промежуточная стадия (яйцо - личинка - взрослый организм), то такой тип развития называется неполным метаморфозом, если несколько стадий (яйцо - личинка - куколка - взрослый организм), то такой тип развития - полный метаморфоз. Развитие с метаморфозом появилось как одно из приспособлений к условиям обитания и часто связано с переходом личиночных стадий из одной среды обитания в другую (развитие насекомых и земноводных).

В постнатальном периоде, как и в пренатальном, выделяют несколько критических периодов:

новорожденности - первые дни после рождения в связи с перестройкой всех процессов жизнедеятельности (питания, дыхания, выделения, кровообращения и др.);

полового созревания - 12-16 лет, когда происходит гормональная перестройка;

полового увядания - около 50-ти лет, когда происходит угасание функций эндокринных желез (особенно половых).

Причины критических периодов постнатального онтогенеза принципиально те же, что и пренаталыюго: изменения гормонального фона, появление «новых» и исчезновение «старых» индукторов, включение и выключение разных блоков генов.

Рост организмов

Рост - это увеличение размеров и массы тела. Рост организма определяется генотипом (полигенное наследование) и факторами внешней среды. Различают определённый и неопределённый рост организмов. При определённом росте он прекращается к определённому возрасту (насекомые, птицы, млекопитающие, человек). При неопределённом росте организмы растут в течение всей жизни (растения, рыбы, земноводные).

Процесс роста человека протекает неравномерно, периоды быстрого роста сменяются периодами его замедления. Самый интенсивный рост наблюдается на первом году жизни, когда длина тела ребёнка увеличивается примерно на 25 см. Далее темпы роста замедляются: за второй год жизни ребёнок вырастает на 10-11 см, за третий - на 8 см, от 4 до 7 лет - на 5-7 см ежегодно. Во втором периоде детства (младший школьный возраст) темпы роста замедляются до 4-5 см в год. В подростковом возрасте (период полового созревания) наблюдается пубертантный скачок роста (7-8 см в год). Аналогично нарастает и масса тела. Примерно до 10 лет темпы роста и нарастание массы тела у мальчиков и девочек одинаковы. С 11-12 лет у девочек они ускоряются; после 15 лет мальчики опережают девочек по этим показателям, и это превышение величины роста и массы тела в дальнейшем сохраняется.

Рис. 1. Скорость роста длины тела человека.

Таким образом, наибольшая интенсивность роста наблюдается на первом году жизни и в период полового созревания.

Не все ткани и системы органов растут у человека одинаково. Выделяют 4 основных типа роста тканей и органов.

Обшнй тип (в целом - тело, мышцы, скелет, органы дыхания, печень). Они повторяют ход кривой роста длины тела и имеют два пика интенсивности роста - в первый год жизни и в период полового созревания.

Мозговой и головной тип (головной и спинной мозг, глаза, разме­ры головы). Они развиваются раньше любой другой части тела. Их интен­сивный рост наблюдается сразу после рождения и к 10-12 годам они дости­гают размеров взрослого человека.

Лнмфоидный тип (тимус, лимфатические узлы, лимфоидная ткань кишечника, селезёнки, миндалин). Лимфоидная ткань интенсивно растёт и достигает максимального развития (больше, чем у взрослого) до наступления подросткового возраста (11-12 лет), а затем, вероятно, под влиянием половых гормонов, она подвергается обратному развитию до уровня, характерного для взрослого.

Репродуктивный тип (яички, предстательная железа, семенные пузырьки, яичники, фаллопиевы трубы). Эти органы почти не увеличиваются в размерах до периода полового созревания, а затем быстро достигают раз­меров органов размножения взрослого организма.

Рис. 2. Кривые роста различных тканей и органов тела человека.

1 - лимфоидный тип, 2 - мозговой тип, 3 - общий тип. 4 - репродуктивный тип.

Большую роль в регуляции роста организма играют внутренние (гормональные) и средовые факторы. Особое значение в гормональной регуляции роста имеет гормон гипофиза соматотропин: при его недостатке развиваются карлики, а при избытке - гиганты (рост выше 2 м). Обычно прекращение секреции соматотропного гормона совпадает с наступлением полового созревания. Если выделение гормона продолжается в зрелом возрасте, то увеличиваются размеры отдельных органов - кистей, стоп, частей лица (заболевание называется акромегалия). Определённое влияние на рост организма оказывают гормоны щитовидной и половых желез. Гормоны щитовидной железы значительно усиливают окислительные процессы в митохондриях, что ведёт к повышению энергетического обмена. Половые гормоны влияют на величину основного обмена, синтез и отложение жира и др.

На рост организма существенно влияют и факторы внешней среды - свет, температура, питание, витамины, микроэлементы и др. Свет играет важную роль в синтезе кальциферолов (витамина D). Значительное повышение или понижение температуры существенно изменяет скорость ферментативных реакций, что сказывается на росте организма. Для нормального роста организм ребенка нуждается в полноценном и сбалансированном (как по качеству, так и по количеству) питании. Важная роль принадлежит витаминам, особенно A, D и группы В и микроэлементам (соли кальция, калия, железа и др.). Для человека важную роль играет и весь комплекс социально- экономических факторов.

7. 4. За последние сто лет отмечается ускорение физического и физиологического развития детей и подростков - акселерация. Акселерация проявляется уже на стадии внутриутробного развития, о чём свидетельствует увеличение длины тела новорождённых на 0,5-1 см и увеличение массы на 50-100 г. В настоящее время у большинства девушек рост прекращается в 16- 17 лет, у юношей - 18-19 лет. Несмотря на более раннее прекращение роста, за последние 30 лет он оказывается увеличенным у взрослых людей примерно на 8 см.

Существует много гипотез, объясняющих акселерацию. Генетики предполагают, что одна из главных причин акселерации - повышение гетерозиготности молодого поколения вследствие смешанных браков (явление гетерозиса). Многие гипотезы связывают это явление с социальными факторами: улучшением питания, снижением заболеваемости детей, урбанизацией, ускорением темпов жизни и др. Определённое значение, вероятно, имеет повышение радиационного фона, изменения магнитного поля Земли, влияние электромагнитных волн при работе теле- и радиоустановок и др. Процесс акселерации, по-видимому, представляет собой результат действия многих факторов, и требует дальнейшего изучения.