ГоловнаЗворотній зв'язок
Главная->Фізиологія та анатомія->Содержание->Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОЗРАСТНОЙ ФИЗИОЛОГИИ (ФИЗИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ)

Возрастная физиология

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОЗРАСТНОЙ ФИЗИОЛОГИИ (ФИЗИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ)

 

Системный принцип организации физиологических функций в онтогенезе

Важность выявления закономерностей развития организма ре­бенка и особенностей функционирования его физиологических систем на разных этапах онтогенеза для охраны здоровья и раз­работки адекватных возрасту педагогических технологий опреде­лила поиск оптимальных путей изучения физиологии ребенка и тех механизмов, которые обеспечивают адаптивный приспосо­бительный характер развития на каждом этапе онтогенеза.

Согласно современным представлениям, начало которым было положено еще работами А. Н.Северцова в 1939 г., все функции складываются и претерпевают изменения при тесном взаимодей­ствии организма и среды. В соответствии с этим представлением адаптивный характер функционирования организма в различные возрастные периоды определяется двумя важнейшими фактора­ми: морфофункциональной зрелостью физиологических систем и адекватностью воздействующих средовых факторов функциональ­ным возможностям организма.

Традиционным для отечественной физиологии (И. М. Сеченов, И. П. Павлов, А.А.Ухтомский, Н. А. Бернштейн, П. К.Анохин и др.) является системный принцип организации адаптивного реаги­рования на факторы внешней среды. Этот принцип, рассматри­маемый как базовый механизм жизнедеятельности организма, подразумевает, что все виды приспособительной деятельности физиологических систем и целостного организма осуществляют­ся посредством иерархически организованных динамических объ­единений, включающих отдельные элементы одного или разных оріанов (физиологических систем).

Важнейший вклад в изучение принципов динамической сис-іеміїой организации приспособительных действий организма внесли исследования А.А.Ухтомского, выдвинувшего принцип доминанты как функционального рабочего органа, определяю­щего адекватное реагирование организма на внешние воздей-сівия. Доминанта, по А.А.Ухтомскому, представляет собой объе­диненную единством действия констелляцию нервных центров, элементы которой могут быть топографически достаточно удале­ны друг от друга и при этом сонастроены на единый ритм работы. Касаясь механизма, лежащего в основе доминанты, А.А.Ухтом­ский обращал внимание на тот факт, что нормальная деятель­ность опирается «не на раз и навсегда определенную и поэтапную функциональную статику различных фокусов как носителей от­дельных функций, а на непрестанную интерцентральную дина­мику возбуждений на разных уровнях: кортикальном, субкорти­кальном, медуллярном, спинальном». Тем самым подчеркивалась пластичность, значимость пространственно-временного фактора в организации функциональных объединений, обеспечивающих идиіпивные реакции организма. Идеи А. А. Ухтомского о функцио­нально-пластичных системах организации деятельности получи­ли свое развитие в трудах Н. А. Бернщтейна. Изучая физиологию движений и механизмы формирования двигательного навыка, П. А. Бернштейн уделял внимание не только согласованной рабо­те нервных центров, но и явлениям, происходящим на перифе­рии тела — в рабочих точках. Это позволило ему еще в 1935 г. сформулировать положение о том, что приспособительный эф­фект действия может быть достигнут только при наличии в цент­ральной нервной системе в какой-то закодированной форме ко­нечного результата — «модели потребного будущего». В процессе сенсорного коррегирования путем обратных связей, поступающих ні работающих органов, создается возможность сличения инфор­мации об уже осуществленной деятельности с этой моделью.

Высказанное Н. А. Бернштейном положение о значении обрат-пых связей в достижении приспособительных реакций имело пер-мистспенное значение в понимании механизмов регуляции адап­тивного функционирования организма и организации поведения.

Классическое представление о разомкнутой рефлекторной дуге уступило место представлению о замкнутом контуре регулирова­нии. Очень важным положением, разработанным Н. А. Бернштей­ном, является установленная им высокая пластичность системы — возможность достижения одного и того же результата в соот­ветствии с «моделью потребного будущего» при неоднозначном пути достижения этого результата в зависимости от конкретных условий.

Развивая представление о функциональной системе как объ­единении, обеспечивающем организацию адаптивного реагиро­вания, П. К. Анохин в качестве системообразующего фактора, со­здающего определенное упорядоченное взаимодействие отдельных элементов системы, рассматривал полезный результат действия. «Именно полезный результат составляет операциональный фак­тор, который способствует тому, что система... может полностью реорганизовать расположение своих частей в пространстве и во времени, что и обеспечивает необходимый в данной ситуации приспособительный результат» (Анохин).

Первостепенное значение для понимания механизмов, обес­печивающих взаимодействие отдельных элементов системы, име­ет положение, развиваемое Н.П.Бехтеревой и ее сотрудниками, о наличии двух систем связей: жестких (врожденных) и гибких, пла­стичных. Последние наиболее важны для организации динамиче­ских функциональных объединений и обеспечения конкретных при­способительных реакций в реальных условиях деятельности.

Одной из основных характеристик системного обеспечения адаптивных реакций является иерархичность их организации (Ви­нер). Иерархия сочетает в себе принцип автономности с принци­пом соподчинения. Наряду с гибкостью и надежностью для иерар­хически организованных систем характерна высокая энергетиче­ская структурная и информационная экономичность. Отдельные уровни могут состоять из блоков, осуществляющих простые спе­циализированные операции и передающих обработанную инфор­мацию на более высокие уровни системы, которые осуществляют более сложные операции и вместе с тем оказывают регулирующее влияние на более низкие уровни.

Иерархичность организации, основывающаяся на тесном вза­имодействии элементов как на одном уровне, так и на разных уровнях систем, определяет высокую устойчивость и динамичность осуществляемых процессов.

В ходе эволюции формирование иерархически организованных систем в онтогенезе связано с прогрессивным усложнением и наслаиванием друг на друга уровней регулирования, обеспечива­ющих совершенствование адаптационных процессов (Василевский). Можно полагать, что те же закономерности имеют место и в он­тогенезе.

Очевидна значимость системного подхода к изучению функцио­нальных свойств развивающегося организма, его способности к формированию оптимального для каждого возраста адаптивного реагирования, саморегуляции, способности к активному целесо­порази ому поиску информации, формированию планов и про-I ра м м деятел ьн ости.

 

Закономерности онтогенетического развития. Понятие возрастной нормы

Важнейшее значение для понимания того, как формируются и орі анизуются функциональные системы в процессе индивидуаль­ного развития, имеет сформулированный А. Н. Северцовым прин­цип гетерохронии развития органов и систем, детально разрабо­танный П. К.Анохиным в теории системогенеза. Эта теория бази­руется на экспериментальных исследованиях раннего онтогенеза, выявивших постепенное и неравномерное созревание отдельных элементов каждой структуры или органа, которые консолидиру­ются с элементами других органов, задействованных в реализа­ции данной функции, и, интегрируясь в единую функциональ­ную систему, осуществляют принцип «минимального обеспече­ния» целостной функции. Разные функциональные системы в зависимости от их значимости в обеспечении жизненно важных функций созревают в разные сроки постнатальной жизни — это і с герохрония развития. Она обеспечивает высокую приспособляе­мое!!, организма на каждом этапе онтогенеза, отражая надежность функционирования биологических систем. Надежность функцио­нирования биологических систем, согласно концепции А. А. Мар-коеина, является одним из общих принципов индивидуального развития. Она базируется на таких свойствах живой системы, как избыточность ее элементов, их дублирование и взаимозаменяе­мость, быстрота возврата к относительному постоянству и дина­мичность отдельных звеньев системы. Исследования показали (Фар-Гк'р), что в ходе онтогенеза надежность биологических систем про­ходит определенные этапы становления и формирования. И если и а ранних этапах постнатальной жизни она обеспечивается жест­ким, генетически детерминированным взаимодействием отдель­ных элементов функциональной системы, обеспечивающим осу­ществление элементарных реакций на внешние стимулы, и необ­ходимых жизненно важных функций (например, сосание), то в ходе развития все большее значение приобретают пластичные свя-1н, создающие условия для динамичной избирательной организа­ции компонентов системы. На примере формирования системы восприятия информации установлена общая закономерность обес­печения надежности адаптивного функционирования системы. Выделены три функционально различных этапа ее организации: 1-Й этап (период новорожденное™) — функционирование наи­более рано созревающего блока системы, обеспечивающего воз­можность реагирования по принципу «стимул — реакция»; 2-й этап

(первые годы жизни) — генерализованное однотипное вовлече­ние элементов более высокого уровня системы, надежность сис­темы обеспечивается дублированием ее элементов; 3-й этап (на­блюдается с предшкольного возраста) — иерархически организо­ванная многоуровневая система регулирования обеспечивает возможность специализированного вовлечения элементов разно­го уровня в обработку информации и организацию деятельности. В ходе онтогенеза по мере совершенствования центральных ме­ханизмов регуляции и контроля возрастает пластичность дина­мического взаимодействия элементов системы; избирательные функциональные констелляции формируются в соответствии с конкретной ситуацией и поставленной задачей (Фарбер, Дубро-винская). Это обусловливает совершенствование адаптивных ре­акций развивающегося организма в процессе усложнения его кон­тактов с внешней средой и приспособительный характер функ­ционирования на каждом этапе онтогенеза.

Из изложенного выше видно, что отдельные этапы развития характеризуются как особенностями морфофункциональной зре­лости отдельных органов и систем, так и различием механизмов, определяющих специфику взаимодействия организма и внешней среды.

Необходимость конкретной характеристики отдельных этапов развития, учитывающей оба эти фактора, ставит вопрос о том, что рассматривать в качестве возрастной нормы для каждого из этапов.

В течение длительного времени возрастная норма рассматрива­лась как совокупность среднестатистических параметров, харак­теризующих морфофункциональные особенности организма. Та­кое представление о норме уходит своими корнями в те времена, когда практические потребности определяли необходимость выде­лить некоторые средние стандарты, позволяющие выявить откло­нения развития. Несомненно, что на определенном этапе развития биологии и медицины подобный подход сыграл прогрессивную роль, позволив определить среднестатистические параметры мор-фофункциональных особенностей развивающегося организма; да и в настоящее время он позволяет решать ряд практических задач (например, при исчислении стандартов физического развития, нормировании воздействия факторов внешней среды и т. п.). Од­нако такое представление о возрастной норме, абсолютизирую­щее количественную оценку морфофункциональной зрелости организма на разных этапах онтогенеза, не отражает сущности возрастных преобразований, определяющих адаптивную направ­ленность развития организма и его взаимоотношений с внешней средой. Совершенно очевидно, что если качественная специфи­ка функционирования физиологических систем на отдельных этапах развития остается неучтенной, то понятие возрастной нор­мы теряет свое содержание, оно перестает отражать реальные функциональные возможности организма в определенные воз­растные периоды.

Представление об адаптивном характере индивидуального раз­вития привело к необходимости пересмотра понятия возрастной нормы как совокупности среднестатистических морфологических н физиологических параметров. Было высказано положение, со-I пасло которому возрастную норму следует рассматривать как апологический оптимум функционирования живой системы, обес­печивающий адаптивное реагирование на факторы внешней сре-11Ы (Козлов, Фарбер).

 

 

9