Гетерохрония развития. Системогенез

Важнейшее значение для пони­мания общих закономерностей раз­вития имеет сформулированный А.Н. Северцевым принцип гетерох­ронии развития, согласно которому отдельные органы и системы созрева­ют неравномерно и достигают уровня зрелости в различные возрастные периоды. Значение принципа гетеро­хронии, понимание его роли в адап­тивном характере развития отчет­ливо следует из разработанной П.К. Анохиным теории системогенеза. Эта теория основывается на экс­периментальных исследованиях, по­казавших, что в раннем онтогенезе отдельные элементы органа созре­вают постепенно и неравномерно и, объединяясь с наиболее рано созрева­ющими элементами другого органа, принимающего участие в реализации данной функции, создают функцио­нальную систему. Таким образом, осуществляется минимальное, но до­статочное для данного этапа развития обеспечение жизненно важных функций (принцип «минимального обеспечения »).

Для примера рассмотрим, как складывается система, обеспечиваю­щая такую жизненно важную функ­цию, как сосание. В функциональной системе сосания из лицевых мышц первой созревает круговая мышца рта, из шейных готовы к функцио­нированию те, которые осуществля­ют поворот головы к источнику питания при касании рта или повер­хности щеки, среди хемо- и механо- рецепторов языка раньше формиру­ются расположенные у его корня. К моменту рождения созревают и ме­ханизмы, обеспечивающие коорди­нацию дыхательных и глотательных движений (непопадание молока в дыхательные пути). Таким образом, обеспечиваются самые необходимые операции, связанные с питанием но­ворожденного, - захват, удержание соска, вкусовые ощущения, соса­тельные движения и направление пищи по соответствующим путям.

Разные функциональные системы в зависимости от их значимости в обеспечении адаптивного существо­вания и развития организма созрева­ют в разные сроки постнатальной жизни. Это обеспечивает высокий приспособительный эффект развития организма на каждом этапе онтоге­неза, отражая надежность функцио­нирования биологических систем.

Биологическая надежность

Согласно концепции А.А. Маркосяна, биологическая надежность процесса индивидуального развития обеспечивается не только высоким приспособительным эффектом гетерохронного формирования функци­ональных систем, но и такими свой­ствами живой системы, как избыточ­ность элементов, их дублирование, взаимозаменяемость, быстрота воз­врата к относительному постоянству и динамичность отдельных звеньев системы.

Исследования показали, что обес­печение биологической надежности функционирования физиологичес­ких систем в ходе онтогенеза, меха­низмы ее поддержания претерпева­ют существенные изменения. На ранних этапах постнатальной жизни надежность обеспечивается жестким генетически детерминированным объ­единением звеньев системы, опреде­ляющим возможность осуществле­ния элементарных реакций на внеш­ний стимул и жизненно важных функций, например сосания. В ходе развития все большее значение при­обретают пластичные связи, создаю­щие условия для динамичной изби­рательной организации компонентов системы. Выделены три этапа, отли­чающиеся по механизму обеспечения надежности адаптивного функцио­нирования системы: 1 этап (пери­од новорожденности) обеспечивается наиболее рано созревающим блоком, определяющим возможность реагиро­вания по принципу «стимул - реак­ция»; 2 этап (первые годы жизни) ха­рактеризуется в основном избыточ­ным генерализованным вовлечением элементов разного уровня системы. Надежность функционирования обес­печивается дублированием элементов; 3 этап (наблюдается с предшкольного возраста) - созревающая в ходе онто­генеза иерархически организован­ная многоуровневая система регули­рования обеспечивает возможность специализированного вовлечения элементов разного уровня в инфор­мационные процессы и организацию деятельности.

По мере совершенствования цен­тральных механизмов регуляции и контроля в процессе индивидуально­го развития возрастает пластичность динамического взаимодействия эле­ментов систем, благодаря чему в со­ответствии с конкретной ситуацией, потребностями и осуществляемыми действиями формируются функциональные избирательные объедине­ния (функциональные системы).

Темпы развития

Темпы развития организма, ско­рость морфофункционального созре­вания органов и систем существенно отличаются на разных этапах онто­генеза.

Структурные преобразования наи­более интенсивно и быстро протека­ют во внутриутробном (пренатальном) периоде. Интенсивное развитие характерно и для младенческого воз­раста, когда становление функций уже определяется как морфологи­ческим созреванием органов и эле­ментов функциональных систем, так и воздействующими на них фактора­ми внешней среды. В процессе онто­генеза выделяются периоды уско­ренного и замедленного развития. По характеру возрастных преобразо­ваний выделяют периоды роста и дифференцировки. Первые из них отличаются интенсивными прирос­тами размеров органов, частей тела и всего организма. Вторые характе­ризуются морфофункциональными перестройками различных элемен­тов системы и изменением их взаи­модействия, приводящим к качественным перестройкам отдельных функциональных систем и адаптив­ного реагирования целостного орга­низма.

Количественные и качественные изменения функционирования орга­низма на разных этапах развития, различия в темпах этих изменений приводят к необходимости четкой характеристики этапов развития и выбора критериев их различения.

Понятие

О возрастной норме.

Периодизация развития

В качестве возрастных нормати­вов раньше, а нередко и сейчас, использовались количественные сред­нестатистические параметры, харак­теризующие в основном морфологи­ческие особенности организма. Такое представление о норме уходит свои­ми корнями в те времена, когда прак­тические потребности заставили вы­делить некоторые средние стандарты развития, от которых отличали мно­гочисленные уродства и аномалии. Несомненно, что на определенном эта­пе развития биологии и медицины по­добный подход сыграл прогрессивную роль, позволив определить среднеста­тистические параметры морфофункциональных особенностей развиваю­щегося организма. В настоящее время при использовании среднестатисти­ческих показателей обязательно учи­тывают и их разброс, отражающий ва­риативность нормы развития.

Согласно современным представ­лениям, норма развития - это не только количественная, но непремен­но и качественная оценка особеннос­тей функционирования организма, обеспечивающих его приспособле­ние к условиям внешней среды. В качестве критерия периодизации, отражающего качественные преоб­разования целостного организма, был предложен такой интегральный показатель, как метаболизм. Его измене­ния проявляются в количе­ственных морфологических характе­ристиках: рост, вес, смена зубов и др.

Принятая в настоящее время пе­риодизация основана на таком под­ходе. Выделяют следующие этапы развития детского организма: пери­од новорожденности - от 1 до 10 дней; грудной (младенческий) воз­раст - первый год жизни; ранний возраст - от 1 до 3 лет; период первого детства - 4-7 лет; второго детства - 8-11 лет девочки, 8- 12 лет мальчи­ки; подростковый возраст -12-15 лет девочки, 13-16 лет мальчики.

Эта периодизация, так же как и социальная, отражающая принятую образовательную систему (дошколь­ный, младший школьный, средний и старший школьный возраст), не являются физиологически обосно­ванными. Они не опираются на ос­новную характеристику организма - его функциональные возможности, обеспечивающие адекватное реагиро­вание на внешнесредовые факторы.

Существует представление о том, что в основу возрастной периодизации должны быть положены критерии, ха­рактеризующие адаптивное функци­онирование организма на разных эта­пах его развития. В качестве такого критерия предлагается выделение для каждого этапа развития ведущей функции. На основе этого принципа в раннем постнатальном развитии И.А. Аршавский выделил периоды, характеризующиеся особенностями питания и двигательных актов.

В процессе онтогенеза возрастает активное отношение ребенка к внешним факторам, усиливается роль выс­ших отделов ЦНС в обеспечении адап­тивных реакций на внешнесредовые факторы. Особую роль в возрастной периодизации приобретают критерии, отражающие уровень развития и ка­чественные изменения адаптивных механизмов, связанных с созреванием различных отделов мозга, в том числе и центральных регуляторных струк­тур, обусловливающих деятельность всех физиологических систем, форми­рование психических процессов и по­ведение ребенка.

Такой подход сближает физиоло­гические и психологические пози­ции в проблеме возрастной периоди­зации и создает базу для выработки единой периодизации развития ре­бенка. Л.С. Выготский в качестве критериев возрастной периодизации рассматривал психические новообра­зования, характерные для конкрет­ных этапов развития. Продолжая эту линию, А.Н. Леонтьев и Д.Б. Эльконин особую роль в возрастной периодизации придавали ведущей деятельности, определяющей воз­никновение психологических ново­образований. Важно иметь в виду, что особенности психического, так же как и особенности физиологичес­кого развития, определяются как внут­ренними факторами (морфофункциональными), так и внешними условиями, влияющими на индиви­дуальное развитие ребенка.

Физиологическими и психологи­ческими исследованиями показано, что чувствительность к внешним воздействиям носит избирательный характер на разных этапах онтогене­за. Это легло в основу представления о сенситивных периодахкак перио­дах наибольшей чувствительности к воздействию факторов среды.

Выявление и учет сенситивных пе­риодов развития функций организма способствует созданию благоприят­ных адекватных данному периоду условий эффективного обучения и сохранения здоровья ребенка. По­скольку высокая чувствительность определенных функциональных сис­тем должна быть, с одной стороны, использована для эффективного це­ленаправленного воздействия, спо­собствующего их прогрессивному раз­витию, и, с другой стороны, неадек­ватность внешнесредовых факторов может привести к нарушению разви­тия организма.

Особенности взаимодействия ор­ганизма и среды отражены так­же в понятии критические периоды развития. Принято считать, что кри­тическим является только ранний постнатальный период, характеризу­ющийся интенсивным морфофункциональным созреванием, когда из-за отсутствия средовых воздействий функция может не сформироваться. Например, при отсутствии опреде­ленных зрительных стимулов в ран­нем онтогенезе восприятие их в даль­нейшем не формируется. То же отно­сится к речевой функции (известный пример детей-волков).

Вместе с тем все дальнейшее ин­дивидуальное развитие организма - процесс нелинейный. Оно сочетает периоды эволюционного (постепен­ного) морфо-функционального созре­вания и периоды « революционных », переломных скачков развития, кото­рые могут быть связаны как с внутрен­ними (биологическими) факторами развития, так и с внешними (соци­альными) факторами. В отличие от сенситивных периодов, характеризу­ющихся повышенной чувствительностью отдельных функций, эти пе­риоды отличаются существенными качественными преобразованиями, одновременно происходящими в раз­ных физиологических системах и мозговых структурах, определяющих формирование психических процес­сов. Морфофункциональные пере­стройки основных физиологических систем на этих этапах развития обусловливают напряжение гомеостатических механизмов, увеличение энергозатрат, высокую чувствитель­ность к совокупности факторов внеш­ней среды, что позволяет отнести эти периоды к категории критических. Несоответствие средовых воздействий особенностям и функциональным воз­можностям организма на этих эта­пах развития может иметь особо па­губные последствия.

Рассматривая вопросы возрастной периодизации, необходимо иметь в виду, что границы этапов развития весьма условны. Они зависят от этни­ческих, климатических, социальных и других факторов. Кроме того, «ак­туальный» физиологический воз­раст часто не совпадает с календарным (паспортным) возрастом в связи с различиями темпов созревания организма и усло­вий его развития. Отсюда следует, что при изучении функциональных и адаптивных возможностей детей разного возраста необходимо обра­щать внимание на оценку индивиду­альных вариантов развития. Только сочетание возрастного и индивиду­ального подхода к изучению особен­ностей функционирования ребенка может обеспечить разработку адекват­ных гигиенических и педагогических мер, способствующих нормальному здоровью и прогрессивному развитию организма и личности ребенка.

Проверь себя

1. Каковы основные задачи возрастной пси­хофизиологии?

2. Охарактеризуйте основные закономернос­ти онтогенетического развития.

3. Системогенез, биологическая надеж­ность, - какова их роль в обеспечении адаптив­ного развития организма?

4. Каковы современные представления возрастной норме?

5. На чем базируется периодизация разви­тия? Назовите ее основные принципы.

6 Что такое сенситивные и критические периоды развития?

7Охарактеризуйте факторы, определяю­щие возрастные и индивидуальные особеннос­ти развития организма? Обоснуйте необхо­димость их учета в практике воспитания и обучения.

11

Созревание мозга

Мозг как многоуровневая струк­тура в ходе индивидуального раз­вития созревает неравномерно. Во внутриутробном периоде одновре­менно с закладкой и развитием ос­новных жизненно важных органов первыми начинают формироваться отделы мозга, где расположены не­рвные центры, обеспечивающие их функционирование (продолговатый мозг, ядра среднего и промежуточно­го мозга). К концу внутриутробного периода у человека определенной степени зрелости достигают первич­ные проекционные поля. К моменту рождения уровень зрелости структур мозга позволяет осуществлять как жизненно важные функции (дыха­ние, сосание и др.), так и простейшие реакции на внешние воздействия - принцип минимального и достаточ­ного обеспечения функций. Зако­номерный ход созревания структур мозга в пренатальном периоде обеспе­чивает нормальное индивидуальное развитие, его нарушения приводят к ближайшим и отдаленным небла­гоприятным последствиям, проявляющимся в отклонениях от нормы нервно-психического статуса и пове­дения ребенка.

В постнатальном периоде продол­жается интенсивное развитие мозга, в особенности его высших отделов - коры больших полушарий.