Вікова фізіологія та валеологія

1. У чому полягає значення анатомії, вікової фізіології та валеології для педагогіки?

Знання анатомії і фізіології людини, а особливо анатомії і фізіології дитячого організму, має виключно велике значення для педагогіки.

Знаючи вікові особливості дітей, вчитель або вихователь на основі закономірностей вікового розвитку може правильно навчати і всебічно виховувати їх. Без знання особливостей будови, життєвих функцій ростучого організму, умов, необхідних для нормального розвитку дитини, не можна правильно поставити навчальну і виховну роботу, дозувати розумове і фізичне навантаження дітей, побудувати систему фізичних і спортивних вправ, які повинні виховувати здорову дитину.

Важливо для майбутніх педагогів знати закономірності розвитку дітей в різні вікові періоди. Знання цих закономірностей є важливим фундаментом для глибокого вивчення і осмислення курсу загальної і педагогічної психології, педагогіки. На базі цих знань можуть бути розроблені заходи щодо охорони здоров’я, раціональної організації режиму дня дітей і підлітків, науково обґрунтовані педагогічні підходи до здійснення навчально-виховного процесу з урахуванням функціональних можливостей школярів у різні вікові періоди.

2. Охарактеризуйте наукову діяльність вчених, які сприяли розвитку анатомії, вікової фізіології та валеології

Розвиток наук анатомії і фізіології бере початок з античного світу. Славнозвісний лікар античної медицини Гіппократ (V ст. до н.е.) зберігає віками почесне ім'я «батька медицини». Своїми працями він показав шляхи вивчення людини, план дослідження її, завдання діагнозу, прогнозу, терапії.

Протягом століть людство йшло до сучасного рівня знань у цих галузях науки.

Є історичні відомості про те, що вже починаючи з Х-ХІІ ст. монахи-цілителі лікарського монастиря, що існував при Києво-Печерському монастирі, передавали медичні знання, зокрема анатомічні та фізіологічні, від покоління до покоління. Після організації Києво-Могилянської академії (1694 р.) в Україні розпочалася підготовка кадрів, які багато зробили для розвитку анатомії на науковій основі.

Засновником наукової анатомії був професор Падуанського університету Андреас Везалій (1514−1564), який на підставі численних розтинів трупів у 1543 р. видав книжку «Про будову людського тіла» з систематизованим описом органів тіла людини.

Виникнення функціонального напряму в анатомії пов`язано з ім`ям Уїльяма Гарвея (1578−1657), який на підставі проведених спостережень та експериментів у 1628 р. видав свою знамениту працю «Анатомічне дослідження про рух серця і крові у тварин» про кровообіг від серця через артерії і до серця через вени. Це відкриття стало початком розвитку фізіології як науки. Згодом (1661) Марчело Мальпігі (1628−1694) на підставі мікроскопічних досліджень дійшов висновку, що артерії та вени з`єднуються між собою капілярами, довівши цим правильність уявлень про існування замкнутої системи кровообігу.

Розвитку анатомії та фізіології в XVІІ-XVІІІ ст. допомагали легалізований в ряді країн розтин трупів, поширення досконалих методів дослідження, відкриття університетів у країнах Європи, введення анатомічної термінології. Серед вчених-анатомів цього періоду слід відзначити Ф. Рюйша (1638−1731), який першим організував постійний музей анатомічних препаратів, удосконалив бальзамування трупів тощо.

У Росії анатомія починає свій розвиток за Петра І. Поштовх до розвитку вчення про здоров’я дітей дав геніальний російський вчений-енциклопедист М. В. Ломоносов (1711−1765 рр.), який першим звернув увагу властей на надзвичайно високу смертність серед дітей.

У 1834 році у Петербурзі відкрито перший шпиталь для дітей. Це сприяло глибшому вивченню патології дитячого віку і виділенню серед лікарів спеціалістів-педіатрів. Основоположником вітчизняної педіатрії як науки вважається Степан Хомич Хотовицький (1796−1885 рр.). Ґрунтуючись на великому власному досвіді і обізнаності у світовій літературі, він написав перший посібник «Педіатрика» (1847). Свій посібник С. Х. Хотовицький побудував на глибокому знанні анатомії і фізіології дитячого організму. В ньому він доводив, що в процесі розвитку в організмі дитини відбуваються зміни не лише кількісного, а й якісного характеру. Вчений подав чіткий опис різних форм патології дитини, детально обґрунтував засоби запобігання їм, способи догляду, дієту дітей раннього віку.

У розвитку педіатрії велика роль належить професору Московського університету Н.Ф. Філатову (1817−1902 рр.), авторові багатьох визначних праць з педіатрії, зокрема посібника «Семіотика і діагностика дитячих хвороб» (1890).

Професор Петербурзької медико-хірургічної академії М.П. Гундобін (1860−1908 рр.) усю свою діяльність присвятив вивченню вікових особливостей дитячого організму.

Петербурзькому лікареві К. А. Раухфусу (1835−1915 рр.) належить розроблення основ санітарної статистики захворювання дітей, побудови дитячих лікарень. Він перший застосував систему боксів-ізоляторів.

Велику боротьбу з дитячою смертністю і роботу з підготовки лікарів-педіатрів провів в Україні професор І.В. Троїцький (1856−1923 рр.). Він опублікував 101 працю з профілактики дитячих захворювань, дозування лікувальних засобів для дітей, з шкільної гігієни.

Відкриваються і розвиваються кафедри анатомії на медичних факультетах університетів ряду великих міст України, які потім сформувались у відомі анатомічні школи (кінець XVІІ ст. — початок XVІІІ ст.). Першим відкрився медичний факультет Львівського університету (1784 р.). У 1805 р. був організований медичний факультет у Харкові. Найталановитішими представниками Харківської анатомічної школи вважають В. П. Воробйова (автора методу макромікроскопічного дослідження, унікальних анатомічних атласів, підручників) та його учня Р. Д. Синельникова (автора тритомного анатомічного атласу, наукового керівника комісії по реставрації і збереження тіла М.І. Пирогова).

У Києві заняття на кафедрі анатомії в університеті Святого Володимира почалися у 1841 р. Серед відомих анатомів Київської школи слід відзначити О. П. Вальтера (перший дослідив дію симпатичних нервів на кровоносні судини), В. О. Беца (основоположник вивчення структури кори головного мозку), М. А. Тихомирова (автора визнаної у всьому світі монографії «Варіанти артерій і вен людського тіла»), М.С. Спірова (вивчав лімфатичну систему), О. В. Свиридова.

Видатний лікар-анатом М.І. Пирогов (1810−1881 рр.) заклав основи багатьох галузей сучасної анатомії і фізіології. І.М. Сєченов (1829−1905 рр.), С.П. Боткін (1832−1889 рр.), І.П. Павлов (1849−1935 рр.), В. М. Бехтерев (1857−1927 рр.), Л.О. Орбелі (1882−1958 рр.) створили і розвинули теорію нервізму, що ґрунтується на уявленні про цілісність організму й провідну роль нервової системи, яка регулює, узгоджує функції всього організму і пристосовує його життєдіяльність до умов існування.

Нині анатомія, фізіологія і гігієна як науки набули значного розвитку. За останній час вітчизняними анатомами, фізіологами, гігієністами досягнуті визначних успіхів завдяки запровадженню мікроелектродної техніки. Вимірювання внутрішньоклітинних потенціалів дало змогу «зазирнути» в світ нейронних процесів, особливо в механізм синаптичної передачі, тобто передачі збудження з однієї нервової клітини на іншу, з чутливої клітини на нервову .

3. Доведіть, що організм людини — єдине ціле Організм людини складається з клітин, які утворюють тканини, з яких побудовані органи. Злагоджену роботу організму забезпечує тісний взаємозв`язок його органів. Органи, що виконують пов`язані між собою функції, складають фізіологічну систему органів. Наприклад, ротова порожнина, глотка, стравохід, шлунок, кишечник, печінка, підшлункова залоза входять до складу травної системи. За своїм функціональним призначенням в організмі людини розрізняють дихальну, кровоносну, травну, опорно-рухову, статеву, нервову, видільну, ендокринну та сенсорні системи.

В організмі людини є і так звані функціональні системи. Це сталі або тимчасові об`єднання систем органів з метою виконання певної функції. Наприклад, дихальна і кровоносна системи об`єднуються в єдину функціональну, щоб забезпечити весь організм киснем. Так само функціонально об`єднуються між собою травна і кровоносна системи — з травних шляхів поживні речовини розносяться кров`ю по організму і живлять усі клітини та тканини.

Постійні анатомічний і функціональний взаємозв`язки і «співпраця» різних клітин, тканин, органів і систем органів створюють надзвичайно складну, унікальну систему — організм людини (від лат. organizo — влаштовую).

Регулюють життєві функції організму людини у цілому, а також окремих його органів та систем, узгоджують їхню діяльність, підтримують сталість внутрішнього середовища нервова, імунна системи, а також система залоз внутрішньої секреції (ендокринна). Ці системи тісно взаємопов`язані між собою і впливають на діяльність одна одної.

4. Обґрунтуйте, що організм — саморегулююча система Організм людини побудований з клітин, з яких складаються тканини і органи. Діяльність кожного органу і організму в цілому залежить від діяльності органів дихання, травлення, кровообігу, виділення, які забезпечують нормальний перебіг процесів обміну речовин. Взаємний зв’язок між органами і системами органів здійснюється в організмі через нервову систему і гуморально. Будь-якому організмові потрібні певні умови існування, до яких у нього виробляється пристосування в процесі розвитку. Середовищем існування для клітин організму є внутрішнє середовище (кров, лімфа, тканинна рідина). Склад і властивості внутрішнього середовища підтримуються на відносно постійному рівні, що створює умови для життєдіяльності всього організму. Сталість хімічного складу і фізико-хімічних властивостей внутрішнього середовища організму називають гомеостазом (від грец. hоmоios — однаковий, stasis — стан). Забезпечують гомеостаз переважно дві системи — нервова та ендокринна, які разом складають нейрогуморальну систему регуляції функцій організму.

Сталість багатьох властивостей організму забезпечується саморегуляцією. Саморегуляція — універсальна властивість організму, яка включається тоді, коли виникає відхилення від певного постійного рівня будь-якого життєво важливого фактора зовнішнього чи внутрішнього середовища. Наприклад, рівень глюкози в крові може зменшуватися через недостатнє надходження її з їжею або внаслідок витрат при інтенсивній роботі. Зниження кількості глюкози в крові, незалежно від того, зовнішньою чи внутрішньою причиною воно викликане, запускає фізіологічні механізми, що підвищують її рівень. Таким чином, зміни стану системи спричиняють реакції, які відновлюють норму. Відхилення регульованого параметра в інший бік — збільшення кількості глюкози — призводить до включення знижуючих її рівень механізмів.

Звичайно, саморегуляція можлива лише за певних зовнішніх умов. Так, при недостатньому надходженні їжі в організмі розщеплюються запасні поживні речовини, наприклад, глікоген. Якщо ж усі внутрішні джерела глюкози будуть вичерпані, а їжа ззовні не надходитиме, організм може загинути.

Найважливіша роль у підтриманні гомеостазу належить нервовій системі, яка регулює діяльність органів і систем організму.

Завдяки цьому в організмі відбувається саморегуляція фізіологічних функцій, що підтримує необхідні для організму умови існування.

5. У чому полягає біологічне значення росту і розвитку?

Протягом життя в організмі людини безперервно відбуваються процеси росту і розвитку.

Ріст — збільшення розмірів організму людини або окремих його частин і органів унаслідок збільшення кількості клітин шляхом поділу, їх лінійного розтягування та внутрішньої диференціації.

Розвиток — якісні зміни, що приводять до формування людського організму або його різних частин і органів. Розвиток у широкому розумінні - це процес кількісних і якісних змін, що відбуваються в організмі людини, і які призводять до підвищення рівнів складності організації і взаємодії усіх його систем. Розвиток включає в себе три основних фактори: ріст, диференціювання органів і тканин, формоутворення, які знаходяться між собою в тісному взаємозв`язку та взаємозалежності.

Під час росту збільшується кількість клітин, маса тіла та антропометричні показники. В одних органах (наприклад, кістки, легені) ріст відбувається переважно за рахунок збільшення кількості клітин, а в інших (м`язи, нервова тканина) — переважають процеси гіпертрофії (збільшення розмірів) самих клітин.

Як правило, ріст виявляється збільшенням довжини і маси тіла дитини. Критерієм росту є висота дитини, маса, довжина різних відділів тіла тощо. Інтенсивність росту неоднакова, періоди бурхливого росту змінюються періодами його затримки. Найінтенсивніший ріст спостерігається у перший рік життя, коли довжина тіла дитини збільшується приблизно на 23−25 см. На другому році життя темп росту уповільнюється, але залишається ще високим — 10−11 см, на третьому році - 8 см. У період від 4 до 7 років ріст дитини збільшується на 5−7 см. У молодшому шкільному віці спостерігається уповільнення темпу росту до 4−5 см у рік. З 11−12 років у дівчаток і 13−14 років у хлопчиків до 16−17 років спостерігається останній «вибух» росту (7−8 см у рік). Крім того, ріст має свої індивідуальні особливості.

Подібна закономірність спостерігається і в наростанні маси тіла. На 5-му місяці життя вона подвоюється, до року — збільшується у 3 рази, після двох років — уповільнюється. З 11−12 років у дівчат темп росту маси тіла прискорюється, після 15 років хлопці переганяють дівчат за цими показниками і це перевищення зберігається й надалі.

Процес росту залежить від впливу багатьох факторів як ендогенного, так і екзогенного походження. Важлива роль належить вітамінам, особливо ретинолу (вітамін В), кальциферолам (вітамін D), вітамінам групи В. Для нормального росту необхідні також мінеральні солі і мікроелементи. Суттєво впливають на ріст і розвиток такі фактори середовища, як кисень, температура, світло. Роль світла для організму, який росте, передусім полягає у тому, що з ним пов’язаний синтез кальциферолу (вітамін D).

Паралельно з ростом відбувається розвиток організму, тобто морфологічна диференціація і функціональна спеціалізація певних тканин і частин тіла. Цей якісний фактор визначається змінами структури, складу і функцій організму, змінюється нерівномірно до формування дитини як дорослого індивіда.

6. Що таке біологічний та хронологічний вік? У яких випадках спостерігається не збігання біологічного та хронологічного віку?

Вік людини відлічується з моменту народження і до смерті організму. Його умовно поділяють на певні періоди, між якими немає чітких меж. Розрізняють вік хронологічний та біологічний.

Хронологічний вік — це період (у роках, місяцях, днях), прожитий від дня народження до певного відлічуваного моменту. Біологічний вік визначається сукупністю анатомічних і фізіологічних особливостей організму, що відповідають віковим нормам для даної популяції. Не завжди біологічний вік збігається з хронологічним. Наприклад, у людей, що ведуть здоровий спосіб життя, мають оптимістичні погляди, біологічний «годинник» відстає від хронологічного: вони виглядають молодше за своїх ровесників, мають більшу м`язову силу, активнішу психічну діяльність. Навпаки, в наркоманів та алкоголіків біологічний «годинник» набагато випереджає хронологічний: зовні вони виглядають на 10 років старшими за свій вік, мають мляву мускулатуру, опущені плечі, ледве пересуваються; пам`ять та інші розумові процеси уповільнені, емоції знебарвлені.

7. Які періоди вважають критичними?

У розвитку людини П.Г. Свєтлов підкреслює велике значення таких критичних періодів: імплантації (6−7 доба після зачаття), плацентації (кінець другого місяця вагітності) і перинатального (пологи). Критичні періоди пов`язані з різкою зміною діяльності всіх систем організму матері (змінюється характер кровообігу, газообміну, живлення тощо). Крім того, є критичні періоди розвитку окремих органів на різних етапах розвитку зародка (плоду) людини.

Є підстави вважати, що різні гени починають функціонувати на різних стадіях онтогенезу, які збігаються з критичними періодами. Під впливом пошкоджуючих факторів фізичної і хімічної природи виникають порушення нормального розвитку, які нагадують мутації. Будь-які несприятливі фактори, які діють на жіночий організм, можуть порушувати нормальну будову і дозрівання статевих клітин та стати причиною мутації або аномального розвитку. Овоцити, які розвиваються у жінки у віці 40−50 років, виявляються значно старшими, ніж ті, овуляція яких настала у більш молодому віці.

саморегуляція клітина віковий біологічний

8. Як впливає спосіб життя вагітної жінки на розвиток плоду?

На підставі клінічних спостережень за вагітними жінками одержано дані, які свідчать про те, що різні порушення в обміні речовин, нестача, іноді надлишок деяких вітамінів, інфекційні і ендокринні хвороби здатні викликати тяжкі порушення ембріонального розвитку.

Надлишок деяких гормонів може стати причиною аномалій розвитку плода. Після введення кортизону (гормону наднирників) самкам пацюків на 12-й день вагітності у всіх зародків сформувалась розщілина піднебіння, причому більше інших дефектів не спостерігалось.

У процесі ембріонального розвитку функціонують деякі ендокринні залози, впливаючи на формування плода: вилочкова залоза — на утворення лімфоцитів, інсулярний апарат підшлункової залози на вуглеводний обмін, гормон щитовидної залози — тироксин — відіграє важливу роль в процесах росту і диференціації тканин плода.

Недостатнє надходження гормонів у кров під час вагітності приводить до різко вираженого затримання психічного розвитку дитини, часто до кретинізму.

При гіпофункції прищитовидних залоз відбувається зменшення вмісту кальцію в крові, що приводить до судом м’язів рук, тулуба, обличчя. При гіперфункції - відбувається декальцинація кісток, внаслідок чого кістки стають ламкими, легко деформуються, викривляються.

Шумовий стрес може привести до порушення формування скелету і ряду інших дефектів у плода Фактори середовища, які здатні викликати порушення розвитку дитини, каліцтва, називаються тератогенними. У різні періоди розвитку ембріон виявляється чутливим до тих чи інших фізичних факторів і хімічних речовин, які потрапляють в організм матері. Так, вживання хініну, алкоголю, отруєння токсичними речовинами, нестача кисню можуть порушувати розвиток органів, і, насамперед, нервової системи плода. Іноді після впливу названих факторів народжуються мікроцефали (діти з малою головою); іноді у зародка зовсім немає головного мозку (аненцефали). Тератогени можуть бути причиною не тільки морфологічних, але й функціональних аномалій. Так, дози гідроксисечовини, які не викликають морфологічних порушень у центральній нервовій системі зародка, призводять до її функціональних розладів.

Причиною ряду каліцтв є токсини паразитів. Відмічені різноманітні пороки розвитку немовлят через захворювання матері токсоплазмозом, збудник якого — одноклітинний організм із типу найпростіших — токсоплазма.

Препарат хлоридін, який використовують для лікування і профілактики малярії, токсоплазмозу і низки інших протозойних хвороб, має тератогенну дію.

Антибіотик актиноміцин Д, не справляючи токсичної дії на материнський організм, у зародків порушує формування органів і тканин ектодермального походження, особливо очей і мозку.

Потужним пошкоджуючим тератогенним фактором є рентгенівські промені та інші види іонізуючого випромінювання. Непряма дія радіації на плід (через організм матері) пов’язана із загальними порушеннями фізіологічних функцій матері, а також із змінами, які відбулися в тканинах і судинах плаценти. Найбільшу чутливість до променевих впливів мають клітини нервової системи і кровотворних органів ембріона. Інфекційні хвороби являють серйозну небезпеку для розвитку плоду. Шкідлива дія на плід таких вірусних захворювань як кір, віспа, краснуха, грип, поліомієліт, паротит, виявляється переважно в перші місяці вагітності.

Інша група захворювань, наприклад, дизентерія, холера, сибірська язва, туберкульоз, сифіліс, малярія впливає на плід у другу і останню третину вагітності.

Неповноцінне харчування, інфекційні хвороби у чоловіків (особливо сифіліс, туберкульоз, бруцельоз тощо) чи хімічні агенти можуть знизити життєдіяльність сперматозоїдів чи викликати затримку їх дозрівання. Часто порушується зародковий розвиток у тих випадках, коли батько чи мати страждають на алкоголізм. У хронічних алкоголіків діти часто народжуються з ослабленими розумовими здібностями.

9. Які біологічні та соціальні принципи закладені у вікову періодизацію?

Таблиця 1 Вікова періодизація за біологічними ознаками

Таблиця 2 Вікова періодизація за періодами навчання (соціальний принцип)

10. Охарактеризуйте найсуттєвіші риси різних вікових періодів розвитку людини У новонародженої дитини виникають різні пристосовані рефлекторні реакції до нових умов життя — самостійне дихання й кровообіг, харчування. Починають самостійно працювати легені, серце, печінка та нирки. Кістки новонародженої дитини містять мало мінеральних солей, тому вони дуже м`які й легко викривляються за неправильного догляду. Кістки черепа також м`які, ще не зрощені по швах. У місцях з`єднання 3−4 кісток є так звані тім`ячка, що до 10−12 місяців мають закритися. Рухи безладні, голівку дитина самостійно тримати не може. У новонародженої дитини підвищений обмін речовин, частота дихання становить 40−60 дихальних рухів за 1 хв. (для порівняння: у дорослої людини — 16−18 дихальних рухів за 1 хв.), а серцевих скорочень — 120−140 ударів за 1 хв. (для порівняння: у дорослої людини — 60−70 ударів за 1 хв.). Травна система, зокрема її залози, недорозвинена, тому найменші порушення у годуванні або питному режимі можуть спричинити тяжкі розлади травлення. Нервова система також недорозвинена. Більшу частину доби дитина спить і прокидається тільки від голоду або неприємних відчуттів — холоду від мокрих пелюшок, болю у животику. Новонароджена дитина зовсім безпорадна і повністю залежна від піклування батьків. Опірність новонародженого організму впливам зовнішнього середовища дуже низька, тому дитина легко піддається захворюванням.

У грудний період дитина розвивається дуже швидкими темпами. За рік довжина її тіла у середньому збільшується на 25 см. Маса здорової дитини до четвертого місяця подвоюється, а до року — потроюється. Швидко розвивається опорно-руховий апарат. У два місяці дитина вже може на 1−2 хв. підняти голівку, у чотири — перевернутися зі спини на живіт. У шість місяців вона може самостійно сидіти, у сім — повзати, у вісім — тримаючись за перекладинку ліжка, ставати на ніжки, а в 10−11 місяців починає ходити.

Швидко розвивається нервова система і психіка. Вища нервова діяльність дитини грудного віку перебуває в стадії диференціювання і вдосконалення, хоч функціонально переважає перша сигнальна система. Починає формуватись друга сигнальна система — мова, виробляються численні умовні рефлекси.

Раннє дитинство (ясельний період) характеризується тим, що дитина починає самостійно ходити, бігати, швидко костеніє скелет, харчується тією самою їжею, що й дорослі. До двох років у дитини з`являються всі 20 молочних зубів. Збільшується головний мозок, інтенсивно розвивається мова. Тривалість фізіологічного сну поступово зменшується, функція захисного опору і адаптації до мінливих умов середовища, зокрема функція теплорегуляції, продовжує розвиватись.

У дошкільному періоді (перше дитинство) дуже швидко відбувається психічний розвиток дитини за рахунок моторики. Триває процес окостеніння скелета. В кінці періоду починається зміна молочних зубів на постійні. Продовжують розвиватись коркові і підкоркові центри головного мозку, закінчується формування чіткої мови. У цьому віці формуються риси характеру. До 7 років закінчується диференціювання структури кори головного мозку, а також інтенсивне наростання маси головного мозку. Гальмівний контроль кори головного мозку над інтенсивними реакціями підкори починає розвиватись помітніше, ніж у дошкільному віці.

Шкільний період — вирішальний період у фізичному, розумовому і духовному розвитку людини.

Молодшому шкільному періоду (друге дитинство) характерно уповільнення темпів росту (4−5 см на рік). У 7 років стійкішими стають шийний і грудний вигини хребта, міцніє скелет дитини, розвиваються і сильнішають м’язи, особливо дрібні. Продовжує розвиватись функція дихання, збільшується життєва ємність легень, розвивається диференціювання кольорів і правильне сприйняття форми, підвищується здатність розрізняти тони і висоту звуку. У цей період діти починають навчатися, оволодіваючи грамотою, читанням, математикою. Малювання, ліплення, писання, в’язання сприяють розвиткові дрібних м’язів кисті. У процесі навчання спостерігається розвиток розумових здібностей учнів.

Середній шкільний вік (підлітковий) — це період статевого дозрівання, в якому відбуваються зміни в діяльності ендокринних залоз, особливо статевих. Значно посилюється процес окостеніння скелета, спостерігається збільшення м’язової сили. Маса головного мозку збільшується мало, однак дуже ускладнюється структура нервових клітин кори головного мозку. Кровоносні судини розвиваються повільніше, ніж серце, тому просвіт артерій на одиницю маси зменшується. Це може спричинити тимчасовий розлад кровообігу, внаслідок чого спостерігаються запаморочення, тимчасові підвищення кров’яного тиску, порушення роботи серця. Такі зміни діяльності серцево-судинної системи з віком минають, але саме в підлітковий період їх потрібно враховувати в режимі праці та відпочинку.

У старшому шкільному віці (юнацький період) ще триває окостеніння в різних частинах скелета, але непропорційність у розвитку кісток скелета кінцівок і тулуба зникає. Зміцнюється м’язова система, підвищується м’язовий тонус, рухова активність і працездатність організму. Цей період збігається з періодом статевого дозрівання, яке супроводжується змінами діяльності залоз внутрішньої секреції. У 17 — 18 років школяр за розвитком м’язової системи наближається до остаточно сформованого типу дорослої людини. Період статевої зрілості у жінок настає після 20 років, у чоловіків після 22 — 24 років.

Однією з особливостей росту і розвитку дітей юнацького віку, відмічену із середини ХХ ст., є акселерація. Акселерація (від лат. accelerare — прискорення) — прискорення темпів росту і розвитку дітей та підлітків кожного наступного покоління порівняно з попереднім. Вона виявляється в прискореному психічному і фізичному розвитку дітей. Доросла людина ХХ століття у середньому на 10 см вища, ніж 100 років тому. Існує багато гіпотез щодо причин акселерації, які цікавлять медиків, біологів, педагогів, соціологів та психологів. Однією з причин прискорення розвитку людини вважають поліпшення умов життя, побуту і гігієни, харчування, більшим надходженням до організму білків і вітамінів. Проблема акселерації потребує подальшого дослідження.

Зрілий вік відповідно до прийнятої періодизації настає у чоловіків у 22 роки, у жінок — у 21 рік. Перший період зрілого віку триває до 35 років. Це — найпродуктивніший період у житті людини, пора, коли розвиваються її здібності, можливості їх прояву в конкретній сфері діяльності. У цей період людина здебільшого створює сім`ю, народжує і виховує дітей. У віці 30 — 35 років виявляються деякі зміни фізіологічних реакцій, зміни обміну, які передують інволюції і певною мірою обмежують можливості людини до окремих видів спорту і трудової діяльності. Другий період зрілого віку — від 36 до 60 років у чоловіків і до 55 років у жінок. У цей відрізок часу життя людина намагається реалізувати себе в обраній професії. Протягом п’ятого десятиріччя відбуваються зміни, які визначають процес старіння. Разом з тим вмикаються і механізми, які забезпечують перебудову організму і його адаптацію. Саме в цей період у жінок і чоловіків настає клімактеричний період — поступове згасання функції статевих залоз, дітородної можливості.

Похилий вік починається з 61 року в чоловіків і з 56 років у жінок. Багато людей зберігають у цей період достатньо високу професійну працездатність. У людей похилого віку зменшується ємність легень, збільшується артеріальний тиск, змінюються стінки кровоносних судин, розвивається атеросклероз. Знижується активність щитовидної залози, зменшується основний обмін, відбувається інволюція статевих залоз і зниження продукції статевих гормонів. Імунні властивості організму поступово знижуються, у зв’язку з цим у людей похилого віку послаблюється механізм опору як проти збудників хвороб різної природи, так і проти власних клітин, які переродилися, або у яких виникли мутації.

Старечий вік у чоловіків та жінок починається у 75 років. У цьому віці багато людей ще мають ясний розум і здатні до творчої праці. Старість — заключний етап онтогенезу, віковий період, який настає за зрілістю і характеризується суттєвими структурними, функціональними і біохімічними змінами у організмі, які обмежують його пристосувальні можливості.

Ознаки старіння проявляються на різних рівнях організації живого організму: молекулярному, тканинному, системному і організменому рівні організму. На рівні організму зміни під час старіння проявляються передусім у зовнішніх ознаках: змінюється постава, форма тіла, зменшуються його розміри, з’являється сивина, шкіра втрачає еластичність, що приводить до утворення зморшок, послаблюється зір, слух, погіршується пам’ять. Старіння характеризується зменшенням надійності системи регуляції, які забезпечують гомеостаз, зокрема нервової і ендокринної. Інтенсивність процесу старіння зумовлена багатьма біологічними факторами, необхідно враховувати також роль соціального середовища.

Вікові зміни можуть бути різнобічними. Одні функції прогресивно знижуються з віком (скоротливість серця, гормональна активність залоз внутрішньої секреції, гострота зору і слуху, зниження активності багатьох ферментів), інші істотно не змінюються — рівень цукру в крові, кількість еритроцитів, тромбоцитів, гемоглобіну — а деякі показники зростають (синтез гіпофізарних гормонів, чутливість клітини і хімічних факторів, рівень холестерину в крові).

В одних системах вікові зміни виникають рано, але розвиваються повільно (наприклад, у кістковій тканині), у інших — настають пізніше, але потім швидко прогресують (наприклад, у центральній нервовій системі).

Старіння — загальнобіологічна закономірність, притаманна всім живим організмам.

11. Значення вікової фізіології для педагогіки, психології. Валеологія як наука про здоров’я людини Знаючи вікові особливості дітей, вчитель або вихователь на основі закономірностей вікового розвитку може правильно навчати і всебічно виховувати їх. Без знання особливостей будови, життєвих функцій ростучого організму, умов, необхідних для нормального розвитку дитини, не можна правильно поставити навчальну і виховну роботу, дозувати розумове і фізичне навантаження дітей, побудувати систему фізичних і спортивних вправ, які повинні виховувати здорову дитину. Майбутнім педагогам, вихователям, психологам необхідно знати закономірності розвитку дітей в різні вікові періоди. Знання цих закономірностей є важливим фундаментом для глибокого вивчення і осмислення курсу загальної і педагогічної психології, педагогіки. На базі цих знань можуть бути розроблені заходи щодо охорони здоров’я, раціональної організації режиму дня дітей і підлітків, науково обґрунтовані педагогічні підходи до здійснення навчально-виховного процесу з урахуванням функціональних можливостей школярів у різні вікові періоди. Фізіологія (від грецьк. physics — природа, logos — учення) — наука про функції живого організму як єдиного цілого, про процеси, що відбуваються в ньому на всіх його структурних рівнях: клітинному, тканинному, органному, системному й організменному. Фізіологія вивчає життєдіяльність організму у взаємодії з зовнішніми умовами його існування.

Завдання — розкриття законів життєдіяльності живого організму та керування ними. У процесі вивчення життєвих процесів та установлення їх закономірностей, вікова фізіологія відкриває широкі перспективи свідомого втручання в ці процеси, це допоможе змінити людину відповідно до вимог часу Це сприяє їх практичному використанню у системі медичних знань. Життя і діяльність людини здійснюється в соціальному середовищі, що визначає особливий підхід до пізнання фізіологічних функцій, які покладено в основу біологічного пристосування людського організму до складних суспільних умов. Фізіологія людини тісно пов’язана зі соціальними проблемами — трудовою діяльністю, віковими характеристиками, харчуванням, спортом тощо. Це спонукало відокремлення від фізіології, цілісної науки про функції організму, декількох наукових дисциплін. Серед яких і вікова фізіологія.

Мета — розкриття закономірностей росту і розвитку, з’ясування особливостей функціонування цілісного організму, його систем, органів, тканин і клітин аж до молекулярного рівня на різних вікових етапах. Основним об'єктом вивчення вікової фізіології є людина. Кожен організм — від найпростішого до організму людини — проходить всі етапи індивідуального розвитку і в кожному організмі незалежно від складності його конструкції протікають фізіологічні процеси. Однак, вони ускладнюються з розвитком органічного світу. Людина — найбільш високоорганізована жива істота, тому в організмі людини фізіологічні процеси мають якісно новий характер і цим відрізняються від тварин. Своєрідність фізіологічних процесів, які протікають в організмі людини, в значній мірі зумовлені впливом соціального середовища.

12. Причини і передумови виникнення валеології. Медицина і валеологія: реальні перспективи наукового розв’язання проблем здоров’я населення Розвиток наук анатомії і фізіології бере початок з античного світу. Славнозвісний лікар античної медицини Гіппократ (V ст. до н.е.) зберігає віками почесне ім'я «батька медицини». Своїми працями він показав шляхи вивчення людини, план дослідження її, завдання діагнозу, прогнозу, терапії.Протягом століть людство йшло до сучасного рівня знань у цих галузях науки. Є історичні відомості про те, що вже починаючи з Х-ХІІ ст. монахи-цілителі лікарського монастиря, що існував при Києво-Печерському монастирі, передавали медичні знання, зокрема анатомічні та фізіологічні, від покоління до покоління. Після організації Києво-Могилянської академії (1694 р.) в Україні розпочалася підготовка кадрів, які багато зробили для розвитку анатомії на науковій основі.

Засновником наукової анатомії був професор Падуанського університету Андреас Везалій (1514−1564), який на підставі численних розтинів трупів у 1543 р. видав книжку «Про будову людського тіла» з систематизованим описом органів тіла людини. Виникнення функціонального напряму в анатомії пов`язано з ім`ям Уїльяма Гарвея (1578−1657), який на підставі проведених спостережень та експериментів у 1628 р. видав свою знамениту працю «Анатомічне дослідження про рух серця і крові у тварин» про кровообіг від серця через артерії і до серця через вени. Це відкриття стало початком розвитку фізіології як науки. Згодом (1661) Марчело Мальпігі (1628−1694) на підставі мікроскопічних досліджень дійшов висновку, що артерії та вени з`єднуються між собою капілярами, довівши цим правильність уявлень про існування замкнутої системи кровообігу.

Розвитку анатомії та фізіології в XVІІ-XVІІІ ст. допомагали легалізований в ряді країн розтин трупів, поширення досконалих методів дослідження, відкриття університетів у країнах Європи, введення анатомічної термінології. Серед вчених-анатомів цього періоду слід відзначити Ф. Рюйша (1638−1731), який першим організував постійний музей анатомічних препаратів, удосконалив бальзамування трупів тощо.

У Росії анатомія починає свій розвиток за Петра І. Поштовх до розвитку вчення про здоров’я дітей дав геніальний російський вчений-енциклопедист М. В. Ломоносов (1711−1765 рр.), який першим звернув увагу властей на надзвичайно високу смертність серед дітей.

У 1834 році у Петербурзі відкрито перший шпиталь для дітей. Це сприяло глибшому вивченню патології дитячого віку і виділенню серед лікарів спеціалістів-педіатрів. Основоположником вітчизняної педіатрії як науки вважається Степан Хомич Хотовицький (1796−1885 рр.). Ґрунтуючись на великому власному досвіді і обізнаності у світовій літературі, він написав перший посібник «Педіатрика» (1847). Свій посібник С. Х. Хотовицький побудував на глибокому знанні анатомії і фізіології дитячого організму. В ньому він доводив, що в процесі розвитку в організмі дитини відбуваються зміни не лише кількісного, а й якісного характеру. Вчений подав чіткий опис різних форм патології дитини, детально обґрунтував засоби запобігання їм, способи догляду, дієту дітей раннього віку.

У розвитку педіатрії велика роль належить професору Московського університету Н.Ф. Філатову (1817−1902 рр.), авторові багатьох визначних праць з педіатрії, зокрема посібника «Семіотика і діагностика дитячих хвороб» (1890). Професор Петербурзької медико-хірургічної академії М.П. Гундобін (1860−1908 рр.) усю свою діяльність присвятив вивченню вікових особливостей дитячого організму. Петербурзькому лікареві К. А. Раухфусу (1835−1915 рр.) належить розроблення основ санітарної статистики захворювання дітей, побудови дитячих лікарень. Він перший застосував систему боксів-ізоляторів.

Велику боротьбу з дитячою смертністю і роботу з підготовки лікарів-педіатрів провів в Україні професор І.В. Троїцький (1856−1923 рр.). Він опублікував 101 працю з профілактики дитячих захворювань, дозування лікувальних засобів для дітей, з шкільної гігієни.

Відкриваються і розвиваються кафедри анатомії на медичних факультетах університетів ряду великих міст України, які потім сформувались у відомі анатомічні школи (кінець XVІІ ст. — початок XVІІІ ст.). Першим відкрився медичний факультет Львівського університету (1784 р.). У 1805 р. був організований медичний факультет у Харкові. Найталановитішими представниками Харківської анатомічної школи вважають В. П. Воробйова (автора методу макромікроскопічного дослідження, унікальних анатомічних атласів, підручників) та його учня Р. Д. Синельникова (автора тритомного анатомічного атласу, наукового керівника комісії по реставрації і збереження тіла М.І. Пирогова).

У Києві заняття на кафедрі анатомії в університеті Святого Володимира почалися у 1841 р. Серед відомих анатомів Київської школи слід відзначити О. П. Вальтера (перший дослідив дію симпатичних нервів на кровоносні судини), В. О. Беца (основоположник вивчення структури кори головного мозку), М. А. Тихомирова (автора визнаної у всьому світі монографії «Варіанти артерій і вен людського тіла»), М.С. Спірова (вивчав лімфатичну систему), О. В. Свиридова.

Видатний лікар-анатом М.І. Пирогов (1810−1881 рр.) заклав основи багатьох галузей сучасної анатомії і фізіології. І.М. Сєченов (1829−1905 рр.), С.П. Боткін (1832−1889 рр.), І.П. Павлов (1849−1935 рр.), В. М. Бехтерев (1857−1927 рр.), Л.О. Орбелі (1882−1958 рр.) створили і розвинули теорію нервізму, що ґрунтується на уявленні про цілісність організму й провідну роль нервової системи, яка регулює, узгоджує функції всього організму і пристосовує його життєдіяльність до умов існування.

Нині анатомія, фізіологія і гігієна як науки набули значного розвитку. За останній час вітчизняними анатомами, фізіологами, гігієністами досягнуті визначних успіхів завдяки запровадженню мікроелектродної техніки. Вимірювання внутрішньоклітинних потенціалів дало змогу «зазирнути» в світ нейронних процесів, особливо в механізм синаптичної передачі, тобто передачі збудження з однієї нервової клітини на іншу, з чутливої клітини на нервову.

13. Поняття росту і розвитку. Вплив середовища на ріст і розвиток дітей.Акселерація (поняття і причини). Вікова періодизація Протягом життя в організмі людини безперервно відбуваються процеси росту і розвитку.

Ріст — збільшення розмірів організму людини або окремих його частин і органів унаслідок збільшення кількості клітин шляхом поділу, їх лінійного розтягування та внутрішньої диференціації.

Розвиток — якісні зміни, що приводять до формування людського організму або його різних частин і органів. Розвиток у широкому розумінні - це процес кількісних і якісних змін, що відбуваються в організмі людини, і які призводять до підвищення рівнів складності організації і взаємодії усіх його систем. Розвиток включає в себе три основних фактори: ріст, диференціювання органів і тканин, формоутворення, які знаходяться між собою в тісному взаємозв`язку та взаємозалежності.

Під час росту збільшується кількість клітин, маса тіла та антропометричні показники. В одних органах (наприклад, кістки, легені) ріст відбувається переважно за рахунок збільшення кількості клітин, а в інших (м`язи, нервова тканина) — переважають процеси гіпертрофії (збільшення розмірів) самих клітин.

Як правило, ріст виявляється збільшенням довжини і маси тіла дитини. Критерієм росту є висота дитини, маса, довжина різних відділів тіла тощо. Інтенсивність росту неоднакова, періоди бурхливого росту змінюються періодами його затримки. Найінтенсивніший ріст спостерігається у перший рік життя, коли довжина тіла дитини збільшується приблизно на 23−25 см. На другому році життя темп росту уповільнюється, але залишається ще високим — 10−11 см, на третьому році - 8 см. У період від 4 до 7 років ріст дитини збільшується на 5−7 см. У молодшому шкільному віці спостерігається уповільнення темпу росту до 4−5 см у рік. З 11−12 років у дівчаток і 13−14 років у хлопчиків до 16−17 років спостерігається останній «вибух» росту (7−8 см у рік). Крім того, ріст має свої індивідуальні особливості.

Подібна закономірність спостерігається і в наростанні маси тіла. На 5-му місяці життя вона подвоюється, до року — збільшується у 3 рази, після двох років — уповільнюється. З 11−12 років у дівчат темп росту маси тіла прискорюється, після 15 років хлопці переганяють дівчат за цими показниками і це перевищення зберігається й надалі.

Процес росту залежить від впливу багатьох факторів як ендогенного, так і екзогенного походження. Важлива роль належить вітамінам, особливо ретинолу (вітамін В), кальциферолам (вітамін D), вітамінам групи В. Для нормального росту необхідні також мінеральні солі і мікроелементи. Суттєво впливають на ріст і розвиток такі фактори середовища, як кисень, температура, світло. Роль світла для організму, який росте, передусім полягає у тому, що з ним пов’язаний синтез кальциферолу (вітамін D).

Паралельно з ростом відбувається розвиток організму, тобто морфологічна диференціація і функціональна спеціалізація певних тканин і частин тіла. Цей якісний фактор визначається змінами структури, складу і функцій організму, змінюється нерівномірно до формування дитини як дорослого індивіда.

Акселерація (від лат. accelerare — прискорення) — прискорення темпів росту і розвитку дітей та підлітків кожного наступного покоління порівняно з попереднім. Вона виявляється в прискореному психічному і фізичному розвитку дітей. Доросла людина ХХ століття у середньому на 10 см вища, ніж 100 років тому. Існує багато гіпотез щодо причин акселерації, які цікавлять медиків, біологів, педагогів, соціологів та психологів. Однією з причин прискорення розвитку людини вважають поліпшення умов життя, побуту і гігієни, харчування, більшим надходженням до організму білків і вітамінів. Проблема акселерації потребує подальшого дослідження.

Таблиця 3

14. Загальний огляд організму. Функціональне значення окремих структур клітини. Основні процеси життєдіяльності клітини (обмін речовин, живлення, дихання, подразливість, збудливість, розмноження) Клітина — елементарна генетична і структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів, яка здатна до самооновлення, самовідтворення, самореалізації і розвитку.

Клітину відкрив у 1665 році англійський фізик Роберт Гук (1635−1703 рр.), розглядаючи під мікроскопом зріз корка. Пізніше італієць М. Мальпігі (1622−1694 рр.), англієць Н. Трю (1641−1712 рр.) також виявили комірчасту будову багатьох рослинних організмів.

Основи клітинної теорії були сформульовані П.Ф.Горяніновим (1834), М. Шлейденом і Т. Шванном у 1838−1839 рр.

Велике значення мала клітинна теорія для розвитку медицини. Велику роль у розвитку вчення про клітину відіграли методи вивчення хромосом і хроматину, дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК), рибонуклеїнової кислоти (РНК), основних (лужних) і кислих білків, застосування електронного мікроскопіювання, авторадіографії, цитоспектрофлурометрії, генної інженерії.

Форма і розміри клітини визначаються їхніми функціями. У живій клітині розрізняють поверхневий апарат (або цитолему), плазмолему, цитоплазму (тіло клітини) і ядро. Цитоплазма (від грец. kytos — клітина, plasma — оформлене) становить основну масу клітини, і головна її частина називається цитоплазматичним матриксом, або гіалоплазмою. З ним пов’язані колоїдні властивості цитоплазми, її в’язкість, еластичність, скоротливість, внутрішній рух. До складу гіалоплазми входять органели загального і спеціального призначення.

До органел загального призначення належать: ендоплазматична сітка, або ретикулум, рибосоми, мітохондрії, пластинчастий комплекс Гольджі, центросоми (клітинний центр), лізосоми (рис.1).

Рис. 1. Схема будови клітини: 1 — ядро; 2 — ядерце; 3 — ядерна оболонка; 4 — ендоплазматична сітка; 5 — мітохондрії; 6 — цитоплазма; 7 — лізосоми; 8 — комплекс Гольджі; 9 — поверхневий апарат.

У клітинах розрізняють два типи ендоплазматичної сітки (ЕПС), або ретикулуму: шорсткий (гранулярний) — мембрани його містять багато ферментів, які беруть участь у синтезі речовин білкової природи, і гладенький — функція якого пов’язана з вуглеводним і жировим обміном. Таким чином, ендоплазматичний ретикулум бере участь у метаболізмі речовин, виконуючи роль внутрішньоклітинної, регуляторної і транспортної системи.

Рибосоми (від рибоза і грец. soma — тіло) — невеликі сферичні тільця, які лежать вільно або на мембранах ендоплазматичного ретикулума. До складу рибосом входить білок і рибосомальна РНК, магній. Ці органели клітини здійснюють біосинтез білків, властивих певному організмові (рис.2).

Лізосоми (від грец. lysis — розчинення, soma — тіло) — органели, які містять 40 гідролітичних ферментів — гідролаз, які руйнують великі молекули складних сполук (білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів), що надходять у клітину.

Рис 2. Рибосоми на ЕПС

У лізосомах перетравлюються мікроорганізми і віруси. Вони звільняють клітину від продуктів руйнування (рис.3).

Рис. 3. Схема лізосоми Мітохондрії (від грец. mitos — нитка, chondrion — зернятко) — органели двомембранної будови, основна функція яких полягає у виробленні майже всієї енергії клітини (рис.4). Це відбувається шляхом поступового окиснення органічних сполук, які поступають до клітини. Звільнена при цьому енергія використовується мітохондріями для синтезу молекул АТФ і АДФ, які можуть депонуватися в мітохондріях і використовуватися за потребою.

Рис. 4. Схема будови мітохондрії: 1 — зовнішня мембрана; 2 — внутрішня мембрана; 3 — кристи.

Пластинчатий комплекс Гольджі — система плоских цистерн, обмежених гладенькими мембранами (рис.5).

Рис. 5. Схема будови комплексу Гольджі

Основна його функція — концентрація, зневоднення і ущільнення продуктів внутрішньоклітинної секреції та речовин, які надходять із зовні і призначені для виділення з клітини.

З ним пов’язані синтез полісахаридів, ліпідів, утворення зерен жовтка при дозріванні овоцитів і формування лізосом.

Клітинний центр (центросома) має велике значення для поділу клітин, а також для побудови мітотичного апарату поділу (рис.6). Центріолі клітинного центру мають пряме відношення до утворення війок і джгутиків, які виконують локомоторну функцію окремих клітин.

Рис. 6. Схема будови клітинного центру Спеціальні органели характерні для клітин, що виконують певні функції:

а) війки і джгутики — це спеціальні органели руху;

б) міофібрили — скоротливі елементи м’язових клітин;

в) тонофібрили — знаходяться в епітеліальній тканині, виконують опорно-механічну функцію, утворюють сітку-каркас, що амортизує зовнішній вплив (удари) на пограничну тканину організму і захищають клітини епідермісу від пошкодження;

г) нейрофібрили знаходяться в нервових клітинах, беруть участь у проведенні нервового пульсу.

Ядро має велике значення для передачі спадкової інформації, яка здійснюється внаслідок клітинного поділу (рис. 7).

Спадковими частинами ядра є: ядерна оболонка, каріоплазма, ядерця і хроматин. Через ядерні мембрани здійснюється проникнення речовин з ядра у цитоплазму і навпаки.

Каріоплазма (від грец. karyon — ядро, plasma — оформлене) містить ферменти, необхідні для синтезу нуклеїнових кислот і рибосом. Ядерця є джерелом усієї РНК у клітині.

Основними компонентами ядра є хромосоми (від грец. chroma — колір, soma — тіло), основу яких складає хроматин. До складу хроматину входять ДНК, РНК і деякі види білків — гістонові і негістонові. У хроматині відбуваються основні генетичні процеси клітини — синтез ДНК, РНК (реплікація і транскрипція), репарація і рекомбінація ДНК.

Каріотип (від грец. karyon — ядро, typos — форма) людини — сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма і розміри) — складається з 46 хромосом. Цей термін введено в 1942 р. цитологом Г. А.Левітським. В соматичних клітинах організму людини знаходиться 46 хромосом: з них 22 пари аутосом і одна пара статевих хромосом (гетерохромосом). У жінок статеві хромосоми становлять дві однакові Х-хромосоми, а у чоловіків — одну Х-хромосому і одну У-хромосому. Всі жіночі статеві клітини (гамети) мають однаковий набір хромосом — 23, Х, а чоловічі — одну половину 23, Х, а другу 23, У. Тому жіночу стать називають гомогаметною, а чоловічу гетерогаметною.