ГоловнаЗворотній зв'язок
Главная->Фізиологія та анатомія->Содержание->V стадия полового развития

Возрастная физиология

V стадия полового развития

Наступление этой стадии у девочек в большинстве случаев про­исходит в 15—16 лет, реже — в 13—14, у мальчиков в основном в 16—17, иногда в 18 лет, т.е. уже не в подростковом, а в юноше­ском возрасте. Темп полового созревания во многом определяется наследственностью, в частности типом телосложения. Так, у пред­ставителей астенического и астеноторокального типов половое созревание происходит сравнительно медленно, а половая зре­лость наступает в возрасте 16—17 лет. У подростков мышечного и дигестивного типов половое созревание завершается в среднем на 1,5—2 года раньше. Люди с разным типом телосложения не толь­ко различаются внешне, их физиологические системы также функ­ционируют по-разному (табл. 17). Поэтому определение типа те­лосложения имеет важное значение для индивидуальной характе­ристики подростка и юноши.

Приблизительно определить тип телосложения можно при по­мощи весоростового индекса. Для этого величину веса тела в ки­лограммах нужно разделить на величину роста в метрах, возве­денную в третью степень. Так, например, если вес тела 15-летнего мальчика 64 кг, а рост 1,76 м, то индекс равен 64: Ї ,763= J 1,7, т.е. его телосложение ближе всего к мышечному типу. В табл. 18 приведены весоростовые коэффициенты, характерные для предста­вителей различных типов телосложения в возрасте от 7 до 16 лет.

Таблица 17

Весоростовой индекс у детей школьного возраста с разным телосложением

Морфофункциональные свойства, характерные для людей разных типов телосложения

 

Морфофункцио­нальные свойства

Тип телосложения

 

дигестивный

мышечный

торакальный

Внешние признаки: кости скелета плечи

конечности

Широкие

Не шире бедер

Сравнительно короткие

Широкие Шире бедер

Средние

Узкие

Немного шире бедер

Сравнительно длинные

Угол между нижни­ми ребрами (эпи-гастрачьный)

Тупой

Прямой

Острый

Фуі гкцио нал ьн ые свойства: объем легких

мышечная сила выносливость

Относительно малый Большая Малая

Средний

Большая Средняя

Относительно большой Малая Большая

Физическое развитие. Обычно считается, что на завершающих этапах полового созревания, к началу юношеского возраста, ос­новные физиологические системы уже созрели. Однако данные, полученные в последнее время, свидетельствуют, что это далеко не так. Результаты антропометрических измерений по 26 показа­телям свидетельствуют о том, что в этом возрасте продолжаются изменения в соотношении различных частей тела (его длины, ши­рины плеч, ширины тела). Эти преобразования тесно связаны с изменениями гормонального фона. Хотя внешние признаки ука­зывают на завершение полового созревания, однако существен­ные гормональные перестройки, связанные с половым созрева­нием, еще продолжаются. В юношеском возрасте устанавливаются новые взаимоотношения между отдельными звеньями эндокрин­ной системы, обеспечивающие совершенствование регуляторных процессов и их экономизацию.

Вегетативные функции. Важнейшая физиологическая особен­ность этого этапа развития — резкое расширение резервных воз­можностей органов и систем вегетативного обеспечения. Это рас­ширение идет двумя путями: за счет развития функциональных возможностей периферических органов (к 17 годам системы веге­тативного обеспечения выходят по большинству показателей на зрелый уровень функционирования) и за счет совершенствова­ния центральных механизмов управления. В качестве примера рас­смотрим процессы, связанные с мышечной деятельностью и ее вегетативным обеспечением. Периферическим звеном здесь явля­ются скелетные мышцы. Хотя их строение в основном определено уже на предыдущем этапе развития, когда закладываются соотно­шения волокон различных типов (формируется метаболический и функциональный профиль), созревание волокон продолжается и в юношеском возрасте. Это проявляется в увеличении размеров (поперечника) волокон, их гликогеиовых и жировых запасов. Все это существенно раздвигает рамки функциональных возможно­стей мышц. Одновременно повышается качество регулирования. На смену неэкономичным реакциям приходят очень специфич­ные, оптимальные по величине изменения именно тех показате­лей деятельности вегетативных систем, от которых зависит ус­пешное решение двигательной задачи. Экономизация реакций проявляется, например, в резком снижении чувствительности ды­хательного центра: одно и то же увеличение напряжения углекис­лого газа в крови приводит в юношеском возрасте к значительно меньшим сдвигам в легочной вентиляции, чем у детей и подрост­ков. Более экономичными становятся терморегуляторные реакции как при изменении температуры окружающей среды, так и во время мышечной деятельности. При мышечной работе, умерен­ной и большой мощности, между системами кровообращения, дыхания, терморегуляции и другими вегетативными системами отрабатывается тонкое взаимодействие, основанное на установ­лении минимального числа необходимых взаимосвязей, и лишь при утомлении оптимизация этих взаимодействий нарушается.

Работоспособность. В результате всех этих изменений, затраги­вающих периферические и центральные физиологические меха­низмы, резко возрастает надежность функционирования всех си­стем организма. Это значительно повышает работоспособность. Юноша может выполнить объем работы (при сопоставимой ее интенсивности) примерно в 20—30 раз больший, чем ребенок 9—10 лет. Такое колоссальное увеличение работоспособности — результат нс только увеличения размеров тела и структурных пе­рестроек, но и оптмизации регуляториых процессов: совершен­ствуется как гормональная, так и нервная регуляция.

Организация движений. Возраст от 11—12 до 14—15 лет отлича­ется большой индивидуальной вариативностью движений, инди­видуальной спецификой их формирования и развития. На этом этапе развития происходит интенсивное формирование связей в системе регуляций движений.

11 лет — возраст совершенствования способности центральных структур к интеграции афферентных и эфферентных сигналов, обеспечивающей высокое качество биодинамических характерис­тик движения. Однако эндокринные перестройки, связанные с половым созреванием, оказывают свое влияние на механизмы ре­гуляции движений. Точностные движения 11-летних детей наибо­лее близки к движениям взрослых и отличаются от них только по показателю точности и максимальным значениям скоростей и ус­корений. Совершенствование управления движениями от 10 к 11 голам идет не только по пути улучшения количественных и ка­чественных параметров движения (максимальная скорость, точ­ность) и приближения их к показателям взрослых, но и по линии совершенствования механизма взаимодействия мышц сгибателей и разгибателей. Именно это взаимодействие обеспечивает точное со­ответствие программируемых характеристик движения конкретным пространственным условиям. К П —12 годам улучшаются функции бинокулярного, монокулярного, центрального и периферического зрения, а после 12 лет монокулярная оценка удаленности предмета становится достаточной для исполнения точного моторного дей­ствия рукой. Возраст 12 лет оказывается «переломным» и для бино­кулярного контроля за движениями. К 13—14 годам уже достаточно развиты зрительно-моторные функции, обеспечивающие точность многих двигательных действий (попадание, метание в цель).

На предыдущем возрастном этапе основным видом коррекции по ходу движений была зрительная информация, а в 5 3—15 лет эта роль переходит к мышечной чувствительности. При этом наи­более интенсивный прирост точности движений характерен для движений, выполняемых обеими руками (бимануальных).

Таким образом, для двигательной системы ребенка на рассмат­риваемом этапе онтогенеза характерно совершенствование инте­грации ее функциональных элементов и одновременно усиление относительной независимости ряда регулируемых подсистем. Об этом свидетельствуют интенсивное развитие к 14—15 годам била­теральной регуляции движений руки, совершенствование функ­ции управления точностью движений, меньшая зависимость про­цессов регуляции от объема и характера экстрорецептивной и кинестетической афферентации.

Исследование центральных механизмов регуляции произволь­ных движений выявило, что к концу подросткового возраста фор­мируется близкий к дефинитивному тип вовлечения перед нецен­тральных отделов коры в реализацию двигательной деятельности. Однако период полового созревания и связанное с ним измене­ние функционального состояния организма определяют специ­фику центральной регуляции движений на этом этапе развития, несколько замедляя ее совершенствование и даже ухудшая ее в периоды наиболее интенсивной гормональной перестройки всех функций организма.

По-видимому, на определенном этапе онтогенеза, скорее все­го в юношеском возрасте, когда у большинства школьников сфор­мирован дефинитивный тип функционального реагирования и взаимодействия отдельных зон коры, когда пространственная точ­ность, скорость и другие параметры движений в меньшей мере зависят от характера и объема экстерорецептивной и кинестети­ческой афферентации, когда по биомеханическим показателям отмечается относительная автономность двигательных функций, их пластичность и в то же время стабильность, наиболее высокой стадией развития механизмов регуляции движений является са­мопроизвольный выбор «задачи действия», определяющей не толь­ко временные и качественные параметры движения, но и страте­гию корковой регуляции движений.

Структурно-функциональная организация мозга. Как показало изучение цито- и фиброархитектоники коры больших полуша­рий, изменение ее нейронного аппарата продолжается и в подрост­ковом возрасте. Происходит дальнейшая тонкая дифференциров­ка нервных клеток, в результате которой изменяется соотноше­ние клеток разных типов. Общим для всех областей коры, как проекционных, так и ассоциативных, является увеличение про­центного содержания пирамидных клеток за счет уменьшения количества переходных форм. Возрастает и представленность звезд­чатых клеток вставочных нейронов, играющих важнейшую роль в интегративной деятельности мозга. Важно, что динамика созрева­ния этих нейронов различна в функционально различных облас­тях коры. На ранних этапах развития в проекционных зонах коры созревают звездчатые нейроны, включающиеся в начальный ана­лиз сенсорных стимулов, а в подростковом возрасте их доля сни­жается. Иная закономерность характерна для лобных областей коры. В этих структурах в период от 13 до 16 лет отмечено увеличение процентного содержания не только пирамидных клеток, но и звезд­чатых нейронов, выявляется также особый тип пирамидно-звезд-чатых клеток, которые сочетают переключательную и эффектор-ную функции. Наличие этих клеток, по-видимому, способствует, с одной стороны, совершенствованию процессов обработки ин­формации, а с другой, — более быстрому и экономичному осу­ществлению регуляторного влияния лобной области на другие структуры мозга. Типизация и специализация нейронов, а также усложнение фиброархитектоники коры на этапе развития приво­дит к дальнейшему совершенствованию ансамблевой организа­ции нейронов. Казалось бы, столь существенные прогрессивные преобразования высших отделов мозга должны привести к выра­женной положительной динамике интегративных процессов, ле­жащих в основе реализации целенаправленного поведения и пси­хики подростка. Однако это совсем не так. Важнейшим фактором, влияющим на функциональную организацию мозга, являются эндокринные изменения, связанные с половым созреванием, которое начинается у девочек в 12 лет, у мальчиков — в 13—14. Начало полового созревания характеризуется резким повышени­ем активности центрального регуляторного звена эндокринной системы — гипоталамо-гипофизарного комплекса. Гипоталамус является одной из важнейших подкорковых структур, частью лим-бической системы — главного регуляторного звена, его повышен­ная активность приводит к существенным изменениям баланса корково-подкоркового взаимодействия. Результатом такого изме­нения является наличие в ЭЭГ подкорковых диэнпефальных зна­ков — комплексов высокоамплитудной волновой активности, ко­торые в ЭЭГ зрелого типа наблюдаются только при функциональ­ных и органических нарушениях диэнцефальных структур, а также в увеличении представленности тета-ритма, связанного с актив­ностью лимбической системы. Отмечаются некоторые «регрессив­ные» сдвиги параметров альфа-ритма: снижаются его мощность и показатели пространственной синхронизации. Следует подчерк­нуть, что в связи с различием в темпах полового созревания у мальчиков и девочек и приуроченностью отрицательных сдвигов не к календарному возрасту, а к начальным (II—III) стадиям по­лового созревания, отрицательные отклонения в параметрах ЭЭГ у мальчиков и девочек приходятся на разный календарный воз­раст: у девочек — на 12—13, у мальчиков — на 13—14 лет.

На завершающих этапах полового созревания отрицательные отклонения в ЭЭГ нивелируются, к 16—17 голам значительно уменьшается выраженность характерных для пубертата диэнцефаль­ных знаков. В юношеском возрасте по окончании полового созре­вания параметры ЭЭГ стабильны, частота альфа-ритма увеличи­вается, формируется характерная для каждого индивида картина ЭЭГ, совершенствуется пространственная организация альфа-рит­ма, возрастает значение функции Ког в переднеассоциативных областях, что отражает роль этих структур в организации нейрон­ных сетей. Динамика ЭЭГ показателей соответствует прогрессив­ным возрастным преобразованиям в коре больших полушарий.

Изменения в ансамблевой организации нервного аппарата коры больших полушарий продолжаются и за пределами подросткового периода вплоть до достижения зрелости. Особенно существенные изменения в 18—20-лстнем возрасте происходят в лобных отделах коры, где значительно усложняются межнейрональные связи. О возрастающей активности нейронных ансамблей на этом этапе онтогенеза свидетельствует развитие тех элементов ансамбля, ко­торые обеспечивают метаболизм нервных клеток. В составе ансам­бля выявляются клетки глиоцита с очень большим содержанием нуклеиновых кислот. Как структурно-функциондльная основа ин­теграции и обработки информации нейронные ансамбли в юно­шеском возрасте достигают дефинитивного (зрелого) типа.

Когнитивные процессы. В подростково-юношеском возрасте фор­мируется система восприятия зрелого типа с характерной специа­лизацией полушарий в отдельных сенсорных и когнитивных опера­циях: правому полушарию принадлежит ведущая роль в выделении признаков и осуществлении начальных этапов анализа стимула и сенсорного запечатления, левое приобретает ведущую роль в осу­ществлении классификационного типа опознания на основе опре­деления разделительного признака и в осуществлении заключи­тельных этапов восприятия: оценке значимости стимула, принятии решения, запечатлении обработанной информации.

В ВП эта полушарная специализация отражается в большей амплитуде начального компонента в правой затылочной области, а позднего позитивного комплекса — в лобных областях левого полушария. Существенно изменяются механизмы регуляции, что проявляется в особенностях организации внимания.

На начальных этапах полового созревания механизмы внима­ния претерпевают значительные изменения. В ЭЭГ в ситуации не­произвольного внимания обнаруживается снижение реактивно­сти альфа-ритма и/или усиление тета-волн, которое свойственно ранним этапам развития и отражает эмоциональный компонент-активации, в то время как к концу младшего школьного возраста уже в полной мере сформирована реакция в виде блокады альфа-ритма, отражающая информационный тип активации и связанная с активным участием коры больших полушарий в организации вни­мания. Регрессивные отклонения отмечены и при организации про­извольного внимания, задаваемого словесной инструкцией. При оценке пространственной синхронизации ритмических составляю­ших ЭЭГ обнаруживается снижение (по сравнению с таковой у 9—10-летних) избирательности в организации межцентральных связей, приобретающих на начальных этапах полового созревания диффузный генерализованный характер. Отрицательные сдвиги на II—III стадиях полового созревания характерны и для произволь­ной регуляции сенсорной функции. В то время как к 9—10 годам выявляется дифференцированное влияние мобилизационной го­товности на организацию сенсорных процессов, проявляющееся в избирательном облегчении отдельных компонентов регионар­ных ВП в соответствии с операциями, осуществляемыми в каж­дой из корковых зон, у подростков в той же экспериментальной ситуации достоверные изменения компонентов ВП не обнаружи­ваются. Более того, у части подростков обнаруживается не усиле­ние отдельных компонентов ВП, а снижение их амплитуды.

Отмеченным изменениям нейрофизиологических механизмов соответствуют хорошо известные отклонения нервно-психического статуса и поведения подростка (повышенная нервозность, утом­ляемость, эмоциональность, снижение адаптационных возмож­ностей ЦНС), отмечаются и определенные отклонения в реали­зации познавательной деятельности.

Особенности функционирования регуляторной системы на на­чальных стадиях полового созревания определяют значительные трудности осуществления учебной деятельности и развития по­знавательной мотивации, на нее направленной. Часто подростки на уроках находятся как бы в состоянии прострации — внима­ние кажется полностью исчезнувшим из познавательной актив­ности.

Нужны специальные педагогические приемы, направленные па поддержание внимания и развитие интереса к учебному мате­риалу. Учитель может использовать эмоциональные факторы и мотивационный компонент — стремление подростков утвердить себя среди сверстников. Известно, что стимулирующая роль соци­альных мотиваций у подростков чрезвычайно нелика.

На завершающих этапах пубертатного периода при формиро­вании устойчивого взаимодействия звеньев эндокринной систе­мы прекращается отрицательное дестабилизирующее влияние по­лового созревания на функциональную организацию мозга, реа­лизацию процесса внимания и структуру мотивационной сферы.

Наблюдается адекватная ситуации экономная функциональная организация ритмов ЭЭГ, отражающая образование локальных функциональных объединений при предстимульном внимании и регионально-специфичными изменениями ВП в постстимульном периоде анализа и обработки информации. После предупреждаю­щей инструкции, предусматривающей как можно более быстрое реагирование на значимый зрительный стимул, в затылочных об­ластях увеличивались начальные компоненты ВП. Усиление поз­дних компонентов отмечалось нс только в переднеассоциативных областях, как это имело место в 9—И) лет, но более генерализо-ванно, во всех областях коры. Это отражает взаимосвязанность различных областей коры на заключительных этапах обработки информации и организации ответных действий.

В процессе реализации зрительно-пространственной и вербаль­ной деятельности формируются экономные избирательные объеди­нения мозговых структур, вовлекаемых в конкретную деятельность.

Вместе с тем следует отметить, что у части юношей-старше­классников наблюдается несовершенство нейродинамических ме­ханизмов, ответственных за реализацию внимания и организа­цию деятельности. Это может быть обусловлено как индивидуаль­ными особенностями юношей, в том числе и индивидуальными темпами запершения полового созревания, так и напряженной учебной деятельностью. У юношей, занимающихся по более слож­ным программам, например у школьников специализированных математических классов, напряженность функционирования ЦНС выражена сильнее, чем у школьников, занимающихся по более легким программам.

Даже на этапе развития, когда функционирование ЦНС прак­тически достигает зрелого уровня, необходимо учитывать как воз­растные, так и индивидуальные функциональные возможности человека, определяющие адаптацию к умственным и физическим нагрузкам.

Вопросы и задания

1.  Чем определяются особенности функционирования физиологиче­ских систем и целостного организма в подростковом возрасте?

2.  Кратко охарактеризуйте специфику физического развития и физи­ологических систем, обеспечивающих обменные процессы на разных ста­диях полового созревания.

3.  Какие нейрофизиологические механизмы определяют особенности познавательной деятельности и поведения подростка?

4.  С чем связана нормализация в деятельности физиологических сис­тем на заключительном этапе полового созревания?

 

 

 

115