Постэмбриональный период развития. Постэмбриональный период Периоды постэмбрионального развития ребенка

Значение нарушения механизмов онтогенеза в формировании пороков развития.

Пороки развития звукопроводящей системы среднего уха могут быть причиной врожденного нарушения слуха наряду с нарушениями других отделов слухового анализатора. Врожденная фиксация стремечка приводит к врожденной проводниковой глухоте при нормальном развитии уха в остальном. Дефекты молоточка и наковальни часто сочетаются с синдромом первой дуги. Механизмами возникновения подобных пороков развития могут быть нарушения рассасывания (гибели) молодой соединительной ткани в барабанной полости и остановка развития всей области первой висцеральной дуги. Большинство видов врожденной глухоты обусловлены генетически и носят наследственный характер.

Пороки развития пищеварительной системы выражаются в недоразвитии (гипогенезия) или полном отсутствии развития (агенезия) участков кишечной трубки или ее производных, в отсутствии естественного отверстия, сужении канала, персистировании эмбриональных структур, незавершенном повороте и гетерогонии различных тканей в стенку желудочно-кишечного тракта.

Врожденные пороки сердечно-сосудистой системы насчитывают десятки разновидностей. Частота встречаемости -б-10 на 1000 новорожденных. Пороки сердечно-сосудистой системы бывают изолированными и в сочетании с пороками других систем, т.е. множественными пороками. Изолированные пороки чаще мультифакториальные, но известны также доминантные и рецессивные формы. Среди пороков, входящих в группу множественных, поражение сердечно-сосудистой системы часто сопровождается хромосомными и генными синдромами. Пороки сердечно-сосудистой системы в основном представляют собой либо недоразвитие каких-либо структур в эмбриогенезе, либо персистирование этих эмбриональных структур, в то время как они должны видоизменяться и принять дефинитивный вид. Иногда встречаются грубые нарушения топографии сердца и сосудов.

Период развития организма от момента рождения до смерти.

Постэмбриональный период характеризуется:

1. Интенсивным ростом

2. Установлением окончальных пропорций тела

3. Постепенным переходом систем органов к функционированию в режиме, свойственном зрелому организму.

В постэмбриональном онтогенезе различают ювениальный и пубертатный периоды, а также период старости, заканчивающийся смертью.

Ювенильный период . Этот период (от лат. juvenilis - юный) определяется временем от рождения организма до полового созревания. У разных организмов он протекает по-разному и зависит от типа онтогенеза организмов. Для этого периода характерно либо прямое, либо непрямое развитие.

В случае организмов, для которых характерно прямое развитие (многие беспозвоночные, рыбы, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие, человек), вылупившиеся из яйцевых оболочек или новорожденные сходны с взрослыми формами, отличаясь от последних лишь меньшими размерами, а также недоразвитием отдельных органов и несовершенными пропорциями тела.

Характерной особенностью роста в ювенильный период организмов, подверженных прямому развитию, является то, что происходит увеличение количества и размеров клеток, изменяются пропорции тела. Рост человека в разные периоды его онтогенеза показан на рис. 95. Рост разных органов человека неравномерен. Например, рост головы заканчивается в детстве, ноги достигают пропорциональной величины примерно к 10 годам. Наружные половые органы очень быстро растут в возрасте 12-14 лет. Различают определенный и неопределенный рост. Определенный рост характерен для организмов, которые к определенному возрасту прекращают свой рост, например, насекомые, млекопитающие, человек. Неопределенный рост характерен для организмов, которые растут всю жизнь, например, моллюски, рыбы, земноводные, рептилии, многие виды растений.

В случае непрямого развития организмы претерпевают превращения, называемые метаморфозами (от лат. metamorphosis - превращение). Они представляют собой видоизменения организмов в процессе развития. Метаморфозы широко встречаются у кишечно-полостных (гидры, медузы, коралловые полипы), плоских червей (фасциолы), круглых червей (аскариды), моллюсков (устрицы, мидии, осьминоги), членистоногих (раки, речные крабы, омары, креветки, скорпионы, пауки, клещи, насекомые) и даже у некоторых хордовых (оболочечники и земноводные). При этом различают полные и неполные метаморфозы. Наиболее выразительные формы метаморфозов наблюдают у насекомых, которые подвергаются как неполным , так и полным метаморфозам .

Неполное превращение - это такое развитие, при котором из яйцевых оболочек выходит организм, строение которого сходно со строением взрослого организма, но размеры намного меньше. Такой организм называют личинкой. В процессе роста и развития размеры личинок увеличиваются, но имеющийся хитинизированный покров мешает дальнейшему увеличению размеров тела, что приводит к линьке, т. е. сбрасыванию хитинизированного покрова, под которым находится мягкая кутикула. Последняя расправляется, и это сопровождается увеличением размеров животного. После нескольких линек животное достигает зрелости. Неполное превращение характерно, например, в случае развития клопов.

Полное превращение - это такое развитие, при котором из яйцевых оболочек освобождается личинка, существенно отличающаяся по строению от взрослых особей. Например, у бабочек и многих насекомых личинками являются гусеницы. Гусеницы подвержены линьке, причем могут линять по нескольку раз, превращаясь затем в куколки. Из последних развиваются взрослые формы (имаго), которые не отличаются от исходных.

Пубертатный период. Этот период называют еще зрелым, и он связан с половой зрелостью организмов. Развитие организмов в этот период достигает максимума.

Рост и индивидуальное развитие животных организмов подвержены нейрогуморальной регуляции со стороны гуморальных и нервных механизмов регуляции.

У позвоночных железами внутренней секреции являются гипофиз, эпифиз, щитовидная, паращитовидная, поджелудочная, надпочечники и половые железы, которые тесно связаны одна с другой. Гипофиз у позвоночных вырабатывает гонадотропный гормон, стимулирующий деятельность половых желез. У человека гормон гипофиза влияет на рост. При недостатке развивается карликовость, при избытке - гигантизм. Эпифиз продуцирует гормон, который влияет на сезонные колебания в половой активности животных. Гормон щитовидной железы влияет на метаморфоз насекомых и земноводных. У млекопитающих недоразвитие щитовидной железы ведет к задержке роста, недоразвитию половых органов. У человека из-за дефекта щитовидной железы задерживается окостенение, рост (карликовость), не наступает полового созревания, останавливается психическое развитие (кретинизм). Надпочечники продуцируют гормоны, оказывающие влияние на метаболизм, рост и дифференцировку клеток. Половые железы продуцируют половые гормоны, которые определяют вторичные половые признаки. Удаление половых желез ведет к необратимым изменениям ряда признаков. Например, у кастрированных петухов прекращается рост гребня, теряется половой инстинкт. Кастрированный мужчина приобретает внешнее сходство с женщиной (не растет борода и волосы на коже, отлагается жир на груди и в области таза, сохраняется тембр голоса и т. д.).

На всех периодах онтогенеза организмы способны к восстановлению утраченных или поврежденных частей тела. Это свойство организмов носит название регенерации, которая бывает физиологической и репаративной.

Физиологическая регенерация - это замена утерянных частей тела в процессе жизнедеятельности организма. Регенерации этого типа очень распространены в животном мире. Например, у членистоногих она представлена линькой, которая связана с ростом. У рептилий регенерация выражается в замещении хвоста и чешуи, у птиц - перьев, когтей и шпор. У млекопитающих примером физиологической регенерации может быть ежегодное сбрасывание оленями рогов.

Репаративная регенерация - это восстановление части тела организма, отторгнутой насильственным путем. Регенерация этого типа возможна у многих животных, но ее проявления различны. Например, она часта у гидр и связана с размножением последних, поскольку из части регенерирует весь организм. У других организмов регенерации проявляются в виде способности отдельных органов к восстановлению после утраты ими какой-либо части. У человека достаточно высокой регенеративной способностью обладают эпителиальная, соединительная, мышечная и костная ткани.

Старость как этап онтогенеза . Старость является предпоследним этапом онтогенеза животных, причем ее длительность определяется общей продолжительностью жизни, которая является видовым признаком и которая у разных животных является разной. Наиболее точно старость изучена у человека.

Известны самые различные определения старости человека. В частности, одно из наиболее популярных определений заключается в том, что старость есть накопление последовательных изменений, сопровождающих повышение возраста организма и увеличивающих вероятность его болезней или смерти. Науку о старости человека называют геронтологией (от греч. geron - старик, старец, logos - наука). Ее задачей является изучение закономерностей возрастного перехода между зрелостью и смертью.

Научные исследования в геронтологии распространяются на разные области, начиная с исследований изменения активности клеточных ферментов и заканчивая выяснением влияния психологических и социологических смягчений в стрессах среды на поведение старых людей.

В случае человека различают физиологическую старость, старость, связанную с календарным возрастом, и преждевременное старение, обусловленное социальными факторами и болезнями.

Стремления понять природу старения организма возникли давно. В Древней Греции Гиппократ считал, что старение связано с неумеренностью в пище, недостаточным пребыванием на свежем воздухе. Аристотель считал, что старение связано с расходом тепловой энергии организмом. Значение пищи как фактора старения отмечал также Гален. Но долгое время для объективного понимания этой проблемы не хватало научных данных. Лишь в XIX в. в изучении старения наметился некоторый прогресс, стали формулировать теории старения.

Одной из первых наиболее известных теорий старения организма человека является теория немецкого врача Х. Гуфеланда (1762-1836), который отмечал в долголетии значение трудовой деятельности. До нас дошло его высказывание о том, что ни один лентяй не дожил до преклонного возраста. Еще более известной является эндокринная теория старения, которая берет начало от опытов, выполненных еще в середине прошлого века Бертольдом (1849), который показал, что пересадка семенников от одних животных к другим сопровождается развитием вторичных половых признаков. Позднее французский физиолог Ш. Броун Секар (1818-1894) на основе результатов впрыскиваний себе экстрактов из семенников утверждал, что эти инъекции производят благотворное и омолаживающее действие. В начале XX в. уже сложилось убеждение в том, что наступление старости связано с угасанием деятельности желез внутренней секреции, в частности, половых желез. В 20-30-е гг. на основе этого убеждения в разных странах было проделано много операций по омолаживанию пожилых или старых людей. Например, Г. Штейнах в Австрии перевязывал у мужчин семенные канатики, что вело к прекращению внешней секреции половых желез и, якобы, к некоторому омоложению. С. А. Воронов во Франции пересаживал семенники от молодых животных к старым и от обезьян к мужчинам, а Тушнов в СССР омолаживал петухов, вводя им гистолизаты половых желез. Все эти операции приводили к некоторым эффектам, но лишь временным. После названных воздействий процессы старения продолжались, причем еще интенсивнее.

В начале нашего века возникла микробиологическая теория старения, творцом которой был И. И. Мечников, который различал физиологическую старость и патологическую. Он считал, что старость человека является патологической, т. е. преждевременной. Основу представлений И. И. Мечникова составляло учение об ортобиозе (Orthos - правильный, bios - жизнь), в соответствии с которым основной причиной старения является повреждение нервных клеток продуктами интоксикации, образующимися в результате гниения в толстом кишечнике. Развивая учение о нормальном образе жизни (соблюдение правил гигиены, регулярный труд, воздержание от вредных привычек), И. И. Мечников предлагал также способ подавления гнилостных бактерий кишечника путем употребления кисломолочных продуктов.

В 30-е гг. широкое распространение получила теория о роли центральной нервной системы в старении. Творцом этой теории является И. П. Павлов, который установил интегрирующую роль центральной нервной системы в нормальном функционировании организмов. Последователи И. П. Павлова в экспериментах на животных показали, что преждевременное старение вызывается нервными потрясениями и продолжительным нервным перенапряжением.

Заслуживает упоминания теория возрастных изменений соединительной ткани, сформулированная в те годы А. А. Богомольцем (1881-1946). Он считал, что физиологическую активность организма обеспечивает соединительная ткань (костная ткань, хрящи, сухожилия, связки и волокнистая соединительная ткань) и что изменения коллоидного состояния клеток, потеря их тургора и т. д. определяют возрастные изменения организмов. Современные данные указывают на значение накопления кальция в соединительной ткани, т. к. он способствует потере ее упругости, а также уплотнению сосудов.

Известна также гипотеза, в соответствии с которой старение является результатом изменения митохондриальных метаболитов с последующим нарушением функций ферментов.

Смерть . Смерть является завершающим этапом онтогенеза.

Смерть – это прекращение жизнедеятельности организма, гибель его как обособленной живой системы. Наука о смерти получила название танатологии.

Различают естественную смерть , наступающую в результате длительного постепенного угасания жизненных функций организма в процессе старения, и преждевременную смерть , вызываемую болезнями, поражением жизненно важных органов.

Смерть у высших млекопитающих включает два этапа: клиническую и биологическую смерть.

Признаками клинической смерти является прекращение важнейших жизненных функций: потеря сознания, прекращение сердцебиения, дыхания и т.п. Однако в это время большинство клеток и органов еще остаются живыми, их обмен веществ сохраняет упорядоченность. Затем развивается биологическая смерть, связанная с прекращением самообновления, утратой обменом веществ упорядоченности, наступлением в клетках самопереваривания и разложения. Первой погибает кора головного мозга, мпустя некоторое время погибают клетки эпителия кишечника, легких, печени, затем сердечной мышцы и других органов. Этот процесс растягивается на много часов. Некоторое время у трупа продолжается перистальтика кишечника, растут волосы и ногти.

Клиническая смерть представляет собой переходное состояние между жизнью и смертью, когда признаки жизни отсутствуют, но ткани еще живы. Организм из состояния клинической смерти возможно возвратить – реанимировать. Оживление человека возможно лишь в течение 6-7 минут с момента начала клинической смерти, пока не начались необратимые процессы в коре головного мозга.

Контрольные вопросы для закрепления:

1. Учение об онтогенезе.

2. Эмбриональный период.

2.1. Дробление.

2.2. Гаструляция.

2.3. Образование органов и тканей.

3. Провизорные органы зародышей позвоночных.

3.1. Амнион

3.2. Хорион

3.3. Желточный мешок

3.4. Аллантоис

4. Механизмы онтогенеза.

4.1. Деление клеток

4.2. Миграция клеток

4.3. Дифференцировка клеток

4.4. Эмбриональная индукция

5. Критические периоды онтогенеза.

6. Классификация врожденных пороков развития.

7. Значение нарушения механизмов онтогенеза в формировании пороков развития.

Основная:

1. Биология. В 2 кн. Кн. 2: Учеб. для спец. вузов/ В.Н.Ярыгин, В.И.Васильева, И.Н.Волков, В.В.Синельщикова; Под ред. В.Н.Ярыгина.- 2-е изд., испр.- М.: Высш. шк., 2008.

2. Биология с общей генетикой. Слюсарев А.А. изд. 2-Е, М.: Медицина, 2007

Онтогенез человека включает два этапа: эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональный этап развития продолжается от зиготы до рождения. Включает стадии: зиготы, бластулы, гаструлы, гистогенеза, органогенеза.

Зигота – многократно делится митозом, в результате чего образуется многоклеточный однослойный зародыш – бластула . Бластула не увеличивается в размерах, так как в это время она находится в маточной трубе и должна свободно продвигаться в матку. На шестой день она попадает в матку и прикрепляется к ее стенке, погружаясь в разрыхленный эпителий. Это процесс называется имплантация . Зародыш продолжает развиваться и становится двух, затем трехслойным. На этом этапе развития его называют гаструлой . В результате образуется три зародышевых листка: эктодерма, эндодерма, мезодерма. Из зародышевых систем образуются ткани и органы.

Таким образом: бластула – однослойный зародыш, гаструла – двух и трехслойный зародыш. Гистогенез – закладка тканей из зародышевых листков. Органогенез – закладка органов. В возрасте 8 недель масса зародыша человека составляет 4 г, размер 5мм. К этому времени у него произошли формообразовательные процессы, он приобрел контуры человеческого тела. После восьми недель беременности зародыш человек называют плод.

В процессе развития эмбриона человека формируются провизорные органы, которые после рождения утрачивают свои функции. К провизорным органам относятся: зародышевые оболочки, хорион, амнион и плацента, пупочный канатик . Плацента обеспечивает тесный контакт капилляров ребенка и матери. Развивающийся организм получает через плаценту питательные вещества, кислород, антитела, выводит продукты обмена. Плацента выполняет барьерную функцию, защищает эмбрион от микроорганизмов, некоторых лекарств и токсинов (рис. 7).

Рис. 7. Плацента

1 – матка; 2 – амнион; 3 – хорион; 4 – околоплодные воды; 5 – плацента; 6 – капилляры плаценты; 7 – вены; 8 – артерии

Тонкие механизмы формирования органов и тканей ребенка могут быть нарушены при воздействии, ядовитых, наркотических веществ, алкоголя, никотина, содержащихся в крови матери. Нарушения эмбрионального развития человека называются врожденными уродствами и пороками развития. К ним относятся: «волчья пасть» (отсутствие верхнего неба), «заячья губа» (несрастание верхнечелюстных костей), полидактилия (лишние пальцы), синдактилия (сросшиеся пальцы). Неблагоприятные факторы среды, вызывающие врожденные пороки развития называются тератогенными (вызывающие уродства) (рис. 8).

Рис. 8. Факторы среды влияющие на развитие организма человека

Эмбриональный период развития человека длится 36 недель.

Период после рождения и до биологической смерти называется постэмбриональным. Он включает ювенильный, пубертатный периоды развития и старение.

Ювенильный – период до полового созревания. Пубертатный – период половой зрелости.

В спортивной практике, физиологии, педагогике, психологии, используется следующая возрастная периодизация постэмбрионального онтогенеза человека.

В период от 1 до 10 дней ребенок называется новорожденный ;

с 1 года до трех – период раннего детства ;

с 4 до 7 лет – первое детство ;

с 8 лет до 12 у девочек, и до 13 у мальчиков второе детство ;

с 12 лет до 15 у девочек и с 13 до 16 у мальчиков – подростки ;

17-21 (юноши), 16-20 лет (девушки) – юношеский возраст ;

20-55 у женщин и 21-60 у мужчин период половой зрелости (пубертат);

от 55 и 60 до 70 – пожилые люди ;

от 70 до 90 старики ;

более 90 долгожители .

В онтогенезе человека существуют сенситивные и критические периоды.

Критические периоды характеризуются повышенной активностью отдельных генов и их комплексов, контролирующих развитие, каких либо признаков организма. В эти периоды происходит значительная перестройка регуляторных процессов, качественный и количественный скачок в развитии отдельных органов и функциональных систем. В эти периоды организм наиболее чувствителен к воздействию факторов окружающей среды. Критическими периодами онтогенеза считают имплантацию, плацентацию, закладку осевых органов, нервной и кишечной трубки, хорды, формирование сердца и другие.

Если женщина заболеет краснухой между 3-й и 9-й неделями беременности, то возникает риск развития у плода таких пороков, как порок сердца, катаракта, глухота. В другие сроки краснуха не вызывает пороков развития плода.

Сенситивные периоды – это периоды снижения генетического контроля и повышенной чувствительности отдельных признаков организма к средовым влияниям, в том числе педагогическим и тренерским. Так сенситивный период проявления различных показателей качества быстроты приходится на возраст 11-14 лет и к 15-летнему возрасту достигается его максимальный уровень, когда возможны высокие спортивные достижения. Сходная картина наблюдается в онтогенезе и для проявления качества ловкости и гибкости.

Для тренеров и педагогов, работающих в области физического воспитания и спорта, знание сенситивных периодов имеет важное практическое значение, так как в сенситивные периоды обеспечивается наибольший тренировочный эффект .

Мало кто задумывается о том, что каждый этап жизни имеет свое название. Так, науке известно эмбриональное и постэмбриональное развитие. Данные периоды сильно отличаются друг от друга и имеют разные характеристики. В статье речь пойдет о том, какое развитие называют постэмбриональным. Вы узнаете виды данного периода и особенности.

Какое развитие называют постэмбриональным?

Тот момент, когда эмбрион покидает плодные оболочки, является переходным из в постэмбриональный. В народе это время называется рождением. Стоит отметить, что у разных живых организмов данный процесс сильно отличается.

Виды развития живого организма

Постэмбриональный период может характеризоваться двумя видами развития. Науке известно прямое и непрямое преобразование живого организма.

Прямое развитие

К данному виду относится преобразование организма, который очень похож на взрослый. Так, постэмбриональное развитие человека имеет прямой вид. Сюда же можно отнести развитие животных и некоторых пресмыкающихся.

После появления на свет эмбрион очень сильно похож на взрослый организм. Однако он отличается размерами и отсутствием навыков.

Непрямое развитие, или метаморфоз

Постэмбриональный период может иметь непрямой вид (метаморфоз). В этом случае из плодных оболочек появляется организм, который сильно отличается от взрослого. Сюда можно отнести некоторых беспозвоночных, моллюсков и пресмыкающихся. В качестве примера можно взять обычную бабочку. Постэмбриональное развитие организма в этом случае характеризуется нахождением в виде личинки. Лишь после этого бабочка становится похожей на взрослую особь.

Характеристика постэмбрионального периода (прямое развитие)

Как уже говорилось выше, сразу после того, как новый организм покидает плодные оболочки, начинается новый этап в развитии. Постэмбриональное развитие человека делится на несколько ступеней. Завершающим этапом является Рассмотрим основные ступени постэмбрионального периода.

Первый этап развития: от рождения до полугода

На этом этапе малыш приспосабливается к новой окружающей среде. Он учится слышать и фокусировать свой взгляд на определенных вещах. Питание на этой ступени развития исключительно жидкое. Малыш еще не может самостоятельно кушать взрослую пищу и полностью зависит от матери. Некоторые дети более быстры в развитии, чем остальные. Они переходят на следующую степень постэмбрионального периода быстрее. Так, некоторые малыши в полгода уже могут стоять, сидеть и ползать. Однако это лишь физические навыки. Науке неизвестен еще случай, когда ребенок на данном этапе начал изъясняться понятным взрослому языком.

Стоит отметить, что многие животные и пресмыкающиеся, которые проходят прямой путь постэмбрионального развития, живут примерно так же. Однако у них данный период может проходить гораздо быстрее, чем у человека.

Второй этап развития: до одного года

На этом этапе маленький человек учится сидеть ползать и ходить. Данная ступень характеризуется приобретением физических навыков. Также молодой организм начинает постепенно привыкать к новой пище. Многие детки на этом этапе начинают издавать новые звуки. Так они учатся разговаривать на понятном взрослому человеку языке. Если ребенок развивается быстрее, то на данном этапе он может уже говорить некоторые слова или даже простые предложения.

Пресмыкающиеся и животные в этот период уже полностью готовы ко взрослой жизни. Они сами могут добывать себе еду и уже не зависят от взрослых особей.

Третий период: рост и обучение

Человеческий организм характеризуется самым длительным постэмбриональным развитием. На данной ступени ребенок уже вполне может сам себя обслуживать, однако прожить без родителей ему еще очень трудно. В обычной жизни дети на этой ступени посещают дошкольные, а потом и школьные учреждения. Они растут, развиваются и обучаются всему, что пригодится им во взрослой жизни.

Млекопитающие и животные на этом этапе уже полностью прошли постэмбриональный период и считаются взрослыми особями.

Четвертый период: половое созревание

Итак, какое развитие называют постэмбриональным, вы уже знаете. У человека оно заканчивается примерно в 16-20 лет. На данной ступени начинают работать важные части организма. Гипофиз и надпочечники вырабатывают определенные гормоны. У женщин начинают функционировать яичники и появляется менструация. Мужчины же приобретают половую зрелость и способны продолжать свой род.

Завершается постэмбриональный период переходом во взрослую жизнь. Человек уже в состоянии самостоятельно жить и создавать собственную семью.

Характеристика непрямого постэмбрионального развития

Как и в предыдущем случае, данное развитие делится на несколько основных этапов. Рассмотрим их подробно.

Первый этап: после рождения

Сразу после того как организм покидает плодные оболочки, начинается его дальнейшее преобразование. На этом этапе новая особь совершенно не похожа на взрослую. Она сильно отличается внешним видом и внутренним развитием.

Второй этап: преобразование

На данной ступени происходит сильное преобразование нового организма. У каждого вида живого существа оно происходит по-разному. Особь становится похожа на взрослое животное или млекопитающее. Однако многие организмы на этой ступени еще нуждаются в уходе и защите. Они не могут пока самостоятельно себя обеспечивать.

Третий этап: приобретение навыков

Непрямое постэмбриональное развитие имеет завершающий этап, который характеризуется приобретением определенных навыков. Они помогут будущему организму жить самостоятельно и не зависеть от посторонних особей.

Подведение итогов и заключение

Теперь вам известно, какое развитие называют постэмбриональным. Стоит отметить, что непрямое преобразование происходит значительно быстрее, нежели прямой постэмбриональный период.

Человек претерпевает самое долгое течение данного этапа. Однако человеческие навыки позволяют выжить даже в самых трудных условиях. Этого нельзя сказать о пресмыкающихся или животных. За развитием человека в постэмбриональном периоде следят некоторые врачи: педиатр, невролог и другие. Также особенно внимательно наблюдают родители малыша.

Каждый человек должен знать, что такое постэмбриональный период. Начальные данные об этом времени известны еще из уроков биологии. Именно такая информация помогает развивать собственный мир.

Индивидуальное развитие. Постэмбриональный период

1. Вспомните формулировку биогенетического закона.
2. Почему дробление оплодотворенной яйцеклетки у курицы и кролика происходит по-разному?

Постэмбриональное развитие и его периоды.

Постэмбриональное развитие начинается с выхода новой особи из яйцевых оболочек или (при живорождении) из организма матери. Оно подразделяется на три периода - ювенилъный, пубертатный и период старения.

Первый период, ювенилъный, продолжается до окончания полового созревания.

Развитие организма в этот период может протекать по двум различным путям. Прямое развитие происходит, если из яйца или из организма матери выходит особь, похожая на взрослую, но меньшая по размерам и с несформированной половой системой. Другой тип развития называется непрямым и проходит с метаморфозом. Ювенильный период практически всегда сопровождается ростом организма. С одной стороны, процесс роста запрограммирован генетически, а с другой - зависит от условий существования. В маленьком аквариуме рыбы никогда не достигнут тех размеров, до которых они вырастают в природных условиях. При этом если во время ювенильного периода рыб из маленького аквариума пересадить в большой, то такие рыбы вырастут больше, чем те, которые остались в маленьком аквариуме. У человека рост контролируется целым рядом гормонов, выделяемых гипоталамусом, гипофизом, щитовидной и половыми железами.

Второй период постэмбрионального развития - пубертатный (т. е. период зрелости).

У большинства позвоночных животных он занимает, как правило, большую часть жизни.

Третий период - старение.

Старение - это общебиологическая закономерность, свойственная живым организмам, В определенном для каждого вида возрасте в организме начинаются изменения, снижающие возможности этого организма к приспособлению к изменяющимся условиям существования.

Улучшение условий жизни, снижение уровня детской смертности, победа над многими заболеваниями - все это вместе приводит к постоянному возрастанию продолжительности жизни. Если в XVI- XVII вв. этот показатель равнялся всего 30 годам, то сейчас в благополучных странах он составляет 75 лет для мужчин и 80 лет для женщин. Очевидно, что это далеко не предел, и победа над сердечно-сосудистыми и онкологическими болезнями продлит жизнь человека до 120-140 лет. Для этого конечно же необходимо, чтобы люди вели здоровый образ жизни, перестали отравлять себя алкоголем и никотином.

Смерть - это прекращение жизнедеятельности организма. Однако смерть необходима для эволюционного процесса. Без смерти не происходила бы смена поколений - одна из основных движущих сил эволюции.

Периоды постэмбрионального развития: ювенильный, пубертатный, старение. Прямое и непрямое развитие.

1. Какие периоды постэмбрионального развития различают? Что для каждого из них характерно?
2. Какое влияние оказывает внешняя среда на развитие организма?
3. Какое развитие называют развитием организма с метаморфозом? Для каких организмов оно характерно? Приведите примеры животных с прямым и непрямым развитием.
4. Может ли многоклеточный организм быть бессмертным?

Процесс старения запрограммирован генетически, однако до сих пор не создано единой теории, объясняющей старение. Одни исследователи считают, что старение является следствием работы группы генов, которая осуществляет некую «программу старения». Эту точку зрения подтверждает существование редчайшего заболевания человека - прогерии. У ребенка, больного прогерией, проявляются явные, нарастающие признаки старости, и в 10-12 лет он выглядит как очень пожилой человек. Доказано также, что ДНК в любом организме постоянно повреждается различными химическими и физическими воздействиями. В молодом возрасте в организме активно работают специальные ферменты, восстанавливающие нормальное строение ДНК, однако в старости эти ферменты функционируют все слабее, и накопление «ошибок» в структуре ДНК ведет к онкологическим заболеваниям, нарушениям обмена веществ и др.

Краткое содержание главы

Клетка является единицей жизни. Изначально возникли одноклеточные живые организмы, однако в процессе эволюции стали преобладать многоклеточные формы жизни. Живой организм представляет собой саморегулирующуюся систему, способную к воспроизведению себе подобных, т. е. к размножению.

Жизнь клетки от момента ее возникновения в результате материнской клетки и до ее собственного деления или естественной гибели называется жизненным цикл клетки или клеточным циклом. Основной способ деления клеток - митоз, включающий в себя следующие стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Промежуток между делениями клетки, в который происходит подготовка к делению, называется интерфазой, подразделяемой на три периода.

Клетки многоклеточного организма не могут делиться бесконечно, так как существует генетически «запрограммированная» клеточная смерть - апоптоз.

Размножение может быть бесполым и половым. В основе бесполого размножения лежит деление клетки или клеток митозом.

В основе полового размножения лежит деление клеток мейозом, так как половые клетки - гаметы должны содержать гаплоидный (1n) набор .

Любой тип онтогенеза у многоклеточных животных делится на два периода - эмбриональный и постэмбриональный.

Стадии эмбрионального периода онтогенеза : дробление, бластула, гаструла, нейрулэ. Организм большинства животных формируется из трех зародышевых листков: эктодермы, энтодермы и мезодермы.

В процессе эмбрионального развития одни части развивающегося зародыша влияют на формирование других его частей. Это явление получило название эмбриональной индукции.

Процесс постэмбрионального развития подразделяется на три периода: ювенильный, пубертатный и старение.

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

Содержание урока конспект уроку и опорный каркас презентация урока акселеративные методы и интерактивные технологии закрытые упражнения (только для использования учителями) оценивание Практика задачи и упражнения,самопроверка практикумы, лабораторные, кейсы уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный домашнее задание Иллюстрации иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа рефераты фишки для любознательных шпаргалки юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты Дополнения внешнее независимое тестирование (ВНТ) учебники основные и дополнительные тематические праздники, слоганы статьи национальные особенности словарь терминов прочие Только для учителей

Лекция 14 Тема: Основы онтогенеза

(постэмбриональное развитие)

План лекции

1. Периодизация постнатального онтогенеза.

2. Рост: закономерности и регуляции роста.

3. Конституция и габитус.

4. Старение и старость. Теории старения.

5. Смерть клиническая и биологическая.

6. Понятие о реанимации и эвтаназии.

Постэмбриональный (постнатальный) период – это период с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек и до смерти. Завершается морфогенез, наступает половое созревание, проходит репродукция и завершающий этап онтогенеза – старение и смерть.

Типы онтогенеза

прямое развитие	непрямое развитие (с метаморфозом)
а) откладка яиц с большим	а) неполный метаморфоз
количеством желтка (птицы)				– взрослая
	(гельминты кишечника)
б) внутриутробное (млекопитающие)				метаморфоз
				взрослая
	(бабочки, двукрылые насекомые)

Периодизация постнатального онтогенеза у человека.

Период новорождения (1-10 дней): сложный период перестройки всего организма, приспособление к новым условиям существования.

Грудной период (11 дней – 12 месяцев): вскармливание ребенка молоком матери; интенсивный рост.

Период раннего детства (1-3 года): ребенок учится ходить и говорить, знакомится с окружающим миром.

Первый период детства (4-6 лет): ребенок всем интересуется и стремится все понять, осваивает элементарные трудовые навыки.

Второй период детства (девочки 7-11 лет, мальчики 7-12 лет): замедляется рост, интенсивно развивается мышечная система.

Подростковый период (девочки 12-15 лет, мальчики 13-16 лет): начинается половое созревание и повышается интенсивность роста.

Юношеский возраст (девушки 16-20 лет, юноши 17-21 год): заканчивается половое созревание, рост и физическое развитие.

Средний возраст, I период (женщины 21-35 лет, мужчины 22-35 лет):

оптимальный период для деторождения.

Средний возраст, II период (женщины 36-55 лет, мужчины 36-60 лет):

период наиболее активной профессиональной деятельности; после 35 лет начинают проявляться первые признаки старения – изменяются некоторые биохимические реакции и физиологические функции.

Пожилой возраст (женщины 56-75 лет, мужчины 61-75 лет): продолжают развиваться процессы старения, хотя большинство людей сохраняют профессиональную трудоспособность.

Старческий возраст (76-90 лет): заметно выражены старческие изменения; некоторые люди и в этом возрасте сохраняют способность к творческому труду.

Возраст долгожителей (свыше 90 лет): до этого возраста доживают чаще женщины.

В постнатальном имеются критические периоды :

1. Период новорождения (первые дни после рождения) – идет перестройка всех систем органов на новую среду обитания.

2. Период полового созревания (12-16 лет) - гормональная перестройка, поступление в кровь половых гормонов и формирование вторичных половых признаков.

3. Период полового увядания (в среднем около 50-ти лет) – угасание функций половых желез и желез внутренней секреции).

Уживотныхичеловекавыделяюттрипериодапостнатальногоонтогенеза: 1) дорепродуктивный (ювенильный); 2) репродуктивный (зрелый);

(ракообразные, рыбы, рептилии) и ограниченный (определенный) - прекращается к определенному возрасту (насекомые, птицы, млекопитающие). Процесс роста человека протекает неравномерно; чередуются периоды быстрого роста и периоды замедленного роста.

Закономерности роста

Наибольшая интенсивность роста человека отмечена на первом году жизни – увеличение на 25 см. На втором году жизни – на 10-11 см, на третьем – на 8 см. В возрасте от 4-х до 7 лет увеличение роста – на 5-7 см каждый год. В младшем школьном возрасте – 4-5 см в год, в период полового созревания интенсивность роста увеличивается до 7-8 см в год. После этого периода рост человека замедляется и далее до 20-25 лет увеличивается на 1-2

		Основные типы роста тканей и органов :
						лимфоидный
				лимфоузлы, лимфоидная ткань кишечника,
				селезенки,		миндалин;			максимальное
				увеличение их массы до 11-12 лет.
						мозговой			головной
					мозг, глаза,				развиваются
				рождения и до 10-12 лет.
								все тело,
					– общий тип:
		4 6 8 10 12 14 16 18 20			органы дыхания,

максимальный рост в первый год жизни и в

период полового созревания; 4 – репродуктивный тип: различные части половой системы –

быстрый рост в период полового созревания.

Регуляция роста

Соматотропный гормон вырабатывается с момента рождения ребенка до 13-16 лет. При снижении функции железы развиваются гипофизарные карлики, при ее повышении развивается гигантизм – рост человека достигает 2-х метров и более. Выделение гормона во взрослом возрасте приводит к акромегалии – увеличению размера костей кисти, стопы

и лица. Тироксин повышает энергетический обмен в организме. Снижение функции железы приводит к задержке роста, нарушению пропорций тела, задержке полового развития, нарушению психики. Половые гормоны оказывают влияние на все процессы обмена веществ.

Значительное влияние на рост оказывают факторы среды . Для нормального роста ребенка необходимо сбалансированное питание, включение в него витаминов и микроэлементов. В синтезе витамина D (кальциферола) важную роль играет солнечный свет.

Последние несколько десятков лет отмечается ускорение физического

и физиологического развития детей, называемое акселерацией. Проявляется оно уже на стадии внутриутробного развития – увеличение длины тела новорожденных на 0,5 – 1,0 см, массы тела – на 50-100 г, изменяются сроки прорезывания зубов. Рост у взрослых людей за последние 100 лет увеличился в среднем на 8 см. Причиной акселерации считают следующие факторы: межрасовые браки (повышение гетерозиготности), урбанизацию, повышение радиационного фона, изменение магнитного поля Земли и ряд социальных факторов.

Возраст человека

Биологический – на сколько лет Хронологический – количество лет,

Биологический и хронологический возраст совпадают не всегда.

Критерии определения биологического возраста:

- скелетозрелость: окостенение различных частей скелета происходит

в разном возрасте;

- зубная зрелость: появление молочных зубов и замена их постоянными происходит в определенном возрасте;

- время появления и степень развития вторичных половых признаков. Конституция человека – это генетически обусловленные

особенности морфологии, физиологии и поведения.

В 1927 году М.В.Черноруцкий предложил классификацию, по которой выделяют три основных конституциональных типа.

Тип эктоморфный (астеники ). Они имеют узкую грудную клетку, низкое положение диафрагмы, удлиненные легкие, относительно малой длины кишечник с низкой всасывательной способностью, тонкие кости и длинные конечности, незначительный слой жировых отложений. Для астеников характерны: повышенная возбудимость, склонность к неврозам, гипотонии, язвенной болезни, туберкулезу.

Тип мезоморфный (нормостеники ): имеют пропорциональное телосложение, умеренное развитие подкожной жировой клетчатки. Люди этого типа энергичны, подвижны, склонны к невралгиям, атеросклерозу, заболеваниям верхних дыхательных путей.

Тип эндоморфный (гиперстеники ) характеризуются широкой грудной клеткой, высоким расположением диафрагмы, объемистым желудком и длинным кишечником с высокой всасывательной способностью, значительным отложением жира. Сердце относительно крупных размеров, в крови повышенное содержание холестерина, мочевой кислоты, эритроцитов и гемоглобина. У гиперстеников преобладают процессы ассимиляции, они склонны к атеросклерозу, ожирению, сахарному диабету, гипертонии, болезням почек и желчного пузыря. Люди этого типа уравновешенны, спокойны, общительны.

Большинство людей по типам конституции занимает промежуточное положение.

Особенности морфологии, физиологии, поведения в определенный промежуток времени – это габитус . Габитус отражает самочувствие человека

и состояние здоровья в данный момент времени. Он включает: особенности телосложения, осанку, походку, цвет кожных покровов, выражение лица, соответствие биологического и хронологического возраста.

Старение – общебиологическая закономерность, свойственная всем живым организмам. Старость – заключительный этап онтогенеза. Наука о старости называется геронтология . Она изучает закономерности старения различных систем органов и тканей. В геронтологию входят разделы геронтогигиена и геронтопсихология.

Гериатрия – наука о болезнях людей старческого возраста; изучает особенности их развития, течения, лечения и профилактики.

Процесс старения охватывает все уровни – молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный и организменный. Результатом этого процесса является снижение жизнеспособности особи, ослабление механизмов гомеостаза и адаптации. Биологический смысл старения – неизбежность смерти.

Признаки старения в органах и системах органов.

1. Сердечно-сосудистая система. Изменение эластичности стенок кровеносных сосудов; разрастание в сердце и в стенках сосудов соединительной ткани на месте мышечной; нарушение кровоснабжения тканей и органов. Снижение функции кроветворных органов.

2. Дыхательная система. Разрушение межальвеолярных перегородок и сокращение дыхательной поверхности легких; уменьшение их жизненной емкости; разрастание соединительной ткани.

3. Пищеварительная система. Потеря зубов, снижение функций пищеварительных желез, нарушение двигательной (моторной) функции кишечника.

4. Мочевыделительная система. Гибель части нефронов, снижение интенсивности фильтрации почек.

5. Мышцы и скелет. Атрофия скелетных мышц, снижение прочности костей, преобладание в их составе минеральных веществ.

6. Нервная система. Гибель нейронов, нарушение регуляции функций органов, снижение скорости проведения импульсов, ослабление памяти. Снижение функций всех органов чувств.

7. Ослабление механизмов гуморального и клеточного иммунитета. Внешние проявления признаков старения: изменяются осанка, форма

тела, походка; появляется седина, теряется эластичность кожи (появление морщин), ослабляются зрение и слух.

Геронтология предлагает более 300 гипотез старения . Наиболее распространенные из них следующие.

1. Энергетическая (М.Рубнер, 1908): организм каждого вида имеет определенный энергетический фонд. Он расходуется в течение жизни и организм погибает.

2. Интоксикационная (И.Мечников, 1903): самоотравление организма

в результате накопления в толстом кишечнике человека продуктов азотистого обмена и гниения.

3. Соединительнотканная (А.Богомолец, 1922): так как соединительная ткань является регулятором трофики клеток и тканей, изменения в ней нарушают межтканевые взаимодействия и приводят к старению.

4. Перенапряжение центральной нервной системы (И.Павлов, 1912,

Г.Селье, 1936): нервные потрясения и продолжительное нервное перенапряжение вызывают преждевременное старение.

5. Изменения коллоидных свойств цитоплазмы клеток (В.Ружичка,

М.Маринеску, 1922): измененная цитоплазма плохо удерживает воду, коллоиды из гидрофильных переходят в гидрофобные, укрупняются коллоидные частицы и изменяются их биологические свойства.

6. Запрограммированное число митозов клеток (А.Хейфлик, 1965): у

различных видов отмечается неодинаковое число клеточных делений – при большей продолжительности жизни их больше (фибробласты эмбрионов человека дают около 50 генераций, у мыши и курицы около 15 генераций).

7. Генетические : накопление мутаций; снижение интенсивности и нарушение процессов транскрипции, трансляции и репарации; нарушение самообновления белков.

Существенное влияние на процесс старения человека оказывают социальные факторы, условия и образ жизни, различные болезни. Старение и продолжительность жизни человека зависят также от экологической ситуации.

Наука, которая изучает здоровый образ жизни человека и условия увеличения ее продолжительности, называется валеология .

Теоретически возможный возраст человека 150-200 лет, максимальный регистрируемый 115-120 лет. Средняя продолжительность жизни: мужчины 67-74, женщины 74-79 лет. В отдельных странах средняя продолжительность жизни составляет 35-40 лет.

Старение организма заканчивается смертью . Смерть обеспечивает смену поколений. Причины смерти могут быть различны. Смерть физиологическая , или естественная, наступает в результате старения. Смерть патологическая , или преждевременная, - результат болезни или несчастного случая.

Смерть клиническая наступает в результате прекращения жизненно важных функций (остановка сердца и дыхания), но сохраняются процессы обмена веществ в клетках и органах.

Смерть биологическая – прекращение процессов самообновления в клетках и тканях, нарушение течения химических процессов, аутолиз и распад клеток. В наиболее чувствительных клетках коры головного мозга некротические изменения обнаруживаются уже через 5-6 минут. Увеличить период наступления клинической смерти можно с помощью общего охлаждения организма (гипотермия), которое замедляет процессы обмена веществ и повышает устойчивость к кислородному голоданию.

Реанимация – возможность возвращения человека к жизни из состояния клинической смерти (когда не повреждены жизненно важные органы) через 5-6 минут, пока «живы» клетки коры головного мозга. Методы реанимации применяются в медицине при любых угрожающих состояниях.

В середине ХХ века в медицине появилось направление, которое назвали эвтаназия. Эвтаназия – это медицинская помощь уходу из жизни тяжело и неизлечимо больному по его желанию или по просьбе его родных. Эвтаназия разрешена законом лишь в нескольких странах. Она требует разрешения многих юридических и морально-этических проблем.