Этапы индивидуального развития (онтогенез) организмов

Этапы индивидуального развития (онтогенез) организмов

Благодаря росту происходит изменение количества клеток. С минуты зачатия и до полного взросления индивида количество клеток увеличивается — от одной до миллиардов.

В переводе с греческого «онтогенез» означает «зарождение сущего». А в научной среде – развитие живого организма, согласно природным физиологическим программам и срокам от рождения (или отделения от материнской особи при бесполом размножении) до умирания.

Впервые термин «онтогенез» ввел Э. Геккель в 1866 году. В процессе онтогенеза в организме реализуется генетическая информация, которую получает ребенок от своих предков.

Этапы индивидуального развития (онтогенез) организмов

К благоприятным условиям относят – здоровое питание и хороший климат, генетику, спокойную эмоциональную сферу. К негативным факторам – антисанитарные условия при зачатии ребенка, беременности и раннем детстве, вредные привычки матери и самого человека, разрушительные эмоции – агрессия, злость, насилие.

Что такое онтогенез?

При слиянии двух половых клеток (яйцеклетки и сперматозоида) у женщины наступает беременность. Человек вынашивает ребенка примерно 280 дней или 9 месяцев. На этом этапе маленький организм развивается и растет в утробе матери.

Поэтому весь срок онтогенеза разделяют на пренатальный (до рождения) и постнатальный период.

Виды онтогенеза

Развитие человека происходит согласно законам природы. Он развивается, закладываются органы и ткани, формируется и растет тело согласно своему графику.

Выделяют два основных вида онтогенеза: внутриутробный и постнатальный (после рождения). В свою очередь второй период делится на прямое развитие и непрямое.

Внутриутробное онтогенетическое развитие

Этапы индивидуального развития (онтогенез) организмов

  1. Начальная стадия. Первая неделя после оплодотворения. Начинается слиянием двух половых клеток и заканчивается имплантацией – прикреплением оплодотворенной клетки к слизистой матки.
  2. Эмбриональный период. Длится примерно семь недель. В это время формируются все системы и органы маленького человека. Основное питание – полезные вещества, которые получает эмбрион с кровью матери.

На третьей недели формируются кровеносные сосуды, предпочка (пронефрос) и сердце. Спустя еще семь дней, появляется желудок, печень, поджелудочная, легкие, эндокринная система и зачатки ног и рук. На пятой недели у эмбриона уже есть мочевой пузырь, зачатки бронхов внутри легких, формируется прямая кишка. Через две недели интенсивно начинает расти голова, и уже можно на аппарате УЗД разглядеть маленькие пальчики, глазки и ушки.

– Плодный период. С девятой недели и до момента рождения плод растет и набирает массу. В дальнейшем все системы органов продолжают созревать и развиваться.

Постнатальная стадия онтогенеза

После рождения ребенок начинает жить отдельно от матери. Он сам дышит, ест пищу, переваривает ее и очищает свое тело. Процесс адаптации младенца к окружающей среде зависит от многих обстоятельств. На него влияют как состояние здоровья (его и матери), эмоциональный фон, так и генетическая предрасположенность, условия жизни и качество питания.

Показатели массы и роста изменяются в течение жизни. Понятие «нормы» не имеет четких границ. Показатели изменяются неравномерно, согласно генетической предрасположенности ребенка. Наибольший прирост массы и интенсивный рост происходит в первый год жизни малыша. Чаще всего дети свой вес умножают на три и вырастают в среднем на 25 – 30 сантиметров за год.

Ускоренный рост происходит в первые три года, в промежутке от пяти до семи лет и в период полового созревания (с 10 – 11 лет до 13 – 15 лет).

Этапы индивидуального развития (онтогенез) организмов

Онтогенез в постнатальном периоде бывает двух видов: прямое развитие и непрямое.

  • Прямое развитие. Организм ребенка внешне идентичен взрослому. У плода есть такие же руки и ноги, внутренние органы и системы. Дальнейший онтогенез связан с набором массы тела, ростом и половым созреванием. Человек – это представитель этого вида онтогенеза.
  • Непрямое онтогенетическое развитие (личиночное развитие). Формируются индивидуальные особенности и метаморфозы. Онтогенез представленного типа характерный для некоторых животных – лягушек, червей и насекомых.

Про акселерацию ученые заговорили в конце ХХ века. Это аномальное ускорение развития и роста детей, которое проявляется в экономически преуспевающих странах. В результате акселерации изменились средние показатели роста человека.

За последние несколько десятков лет человек вырос на 10–15 сантиметров. Также изменился период роста человека, раньше дети продолжали расти до 23–25 лет. Сегодня рост прекращается в среднем в 19 лет у парней и в 17 лет у девушек.

В результате акселерации ускорился период прорезывания зубов (молочных и постоянных), половое созревание и психическое развитие.

Ученые утверждают, что акселерация вызвана множеством причин. Такими как:

  • качественное питание и комфортные условия проживания. Современный человек следит за чистотой продуктов, склонен анализировать состав на упаковке, не ест просроченную еду и пьет чистую воду. В экономически развитых странах люди живут в теплых светлых домах или квартирах, им не нужно защищаться от сильного ветра и хищника. Они меньше двигаются, ведут оседлый образ жизни.
  • солнечная активность и изменение биохимической среды на планете (на молекулярном уровне);
  • радиоактивное и другие виды излучения.

Особенности онтогенетического роста человеческого организма

Когда человек растет, у него изменяются основные пропорции тела. Например, у новорожденного ребенка длина головы в четыре раза меньше длины его тела. У детей в 5–6 лет голова меньше в шесть раз. А к двадцати годам соотношение головы к телу составляет 1:8.

Этапы индивидуального развития (онтогенез) организмов

Также появляются вторичные половые признаки. У девушек растут волосы на лобке и под мышками, увеличиваются молочные железы, начинается менструация, округляется таз. У парней заметен интенсивный рост волос на теле и на лице, меняется голос, созревает половая система.

В юношеском возрасте завершается период бурного роста и начинается относительно стабильный и длительный зрелый возраст.

Период зрелости условно разделяют на два небольших периода:

  1. Первая стадия (до 35 лет);
  2. Второй период (до 55 – 60 лет).

Это самый активный этап жизни каждого человека. Время возможностей, когда есть силы и время создавать семью, рожать детей, строить карьеру и развивать себя.

С 60 лет начинается период пожилого возраста. Организм человека после 60 лет начинает постепенно стареть, в органах возникают изменения. Эти перемены подробно изучает наука геронтология. Пожилой возраст длится от 60 до 75 лет. Затем начинается старческий возраст.

Границы возрастных изменений у всех национальностей и рас разные. При этом каждый индивид имеет свою генетическую предрасположенность к взрослению, старению и скорости изнашивания органов и систем.

Резервы организма человека

В каждом индивиде заложенные большие резервы. Как духовные, так и физические. Чаще всего ресурсы передаются по наследству, но некоторые люди способны увеличить способности организма с помощью тренировок. Известно, что за прошлое столетие спортивные рекорды существенно изменились.

А.А. Маркосян описывал ресурсы человека как надежный «банк» биологических систем, который обусловлен физическими показателями тела и особенностями организма.

На работоспособность и здоровье человеческого организма влияет множество факторов:

  • изнашиваемость ресурсов – если человек живет на пределе возможностей, часто истощает себя чрезмерными нагрузками, много работает и мало отдыхает, то все запасы в организме истощаются, и он не успевает себя восстанавливаться;
  • питание организма – качество продуктов, продуманное меню, в котором достаточно витаминов и минералов влияют на внешний вид и здоровье индивида;
  • физическая нагрузка – при оптимальных нагрузках тело человека работает слажено, в то же время здоровью вредит полное отсутствие спорта либо чрезмерное истощение на тренировках;
  • генетика и наследственные заболевания, способности и т. д.;
  • эмоциональное здоровье человека. Сегодня уже многие врачи говорят о психосотатике и болезнях «от нервов». Если человек живет в стрессе, находится в депрессии либо в разрушительных отношениях – тело изнашивается быстрее, а органы начинают болеть и давать сбои в работе.

Краткий конспект. Тема "Индивидуальное развитие организмов (онтогенез)"

  • ОНТОГЕНЕЗ
  • Онтогенез – индивидуальное развитие организма, в основе которого лежит реализация наследственной информации на всех стадиях существования в определенных условиях внешней среды, он начинается образованием зиготы (при половом размножении) и заканчивается смертью.
  • Онтогенез многоклеточных животных, размножающихся половым путем, разделяют на два периода: эмбриональный (зародышевый) и постэмбриональный.
  • ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ПЕРИОД
  • Эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается выходом из яйцевых оболочек или рождением организма.
  • Эмбриональное развитие большинства многоклеточных животных включает три основных этапа:
  • 1. дробление;
  • 2. гаструляция;

3. гисто- и органогенез.

  1. 1. Дробление
  2. Стадия дробления характеризуется образованием многоклеточного однослойного зародыша – стадия бластулы.
  3. Тип дробления яйца зависит от количества желтка и характера его распределения.
  4. Различают яйца трех основных типов:
  5. – изолецитальные яйца – содержат мало желтка, и он распределен равномерно, такие яйца встречаются у ланцетника и млекопитающих.
Читайте также:  Орган слуха - что это такое?

– телолецитальные яйца характерны для земноводных, рептилий, птиц, содержат большое количество желтка, сосредоточенного на одном из полюсов – вегетативном. Противоположный полюс, содержащий ядро и цитоплазму без желтка, называется анимальным.

  • центролецитальные яйца характеризуются тем, что желток находится в центре клетки, а цитоплазма расположена на периферии (яйца насекомых).
  • ТИП ДРОБЛЕНИЯ
  • Полное Неполное
  • (дробится вся яйцеклетка) (дробится часть яйцеклетки)
  • равномерное неравномерное дискоидальное
  • (образующиеся бласто- (образующие бластомеры (дробится только диск
  • меры равны по размеру), не равны по размеру), цитоплазмы с ядром)
  • характерно для зигот с характерно для яиц с характерно только для яиц
  • малым содержанием умеренным содержанием с большим содержанием
  • желтка – ланцетник желтка (лягушки) желтка – пресмыкающиеся,
  • птиц

Этапы индивидуального развития (онтогенез) организмов

После оплодотворения происходит дробление диплоидной зиготы – митотические деления без роста клеток. В процессе дробления объем зародыша не изменяется, а размеры клеток с каждым разом уменьшается. Образующиеся в результате дробления зиготы клетки называются бластомерами.

При полном дроблении (у ланцетника) на стадии 32 бластомеров зародыш имеет вид ягоды малины и называеся морулой (зародыш не имеет полости).

На стадии 64 бластомеров в нем образуется полость, а бластомеры располагаются в один слойвокруг неё. Эта стадия называется бластулой (многоклеточный однослойный зародыш).

Полость находящаяся внутри называется бластоцелью – первичная полость тела. Все клетки зародыша имеют диплоидный (2n) набор хромосом.

2. Гаструляция

Гаструляция – следующий этап эмбрионального развития – образование двухслойного зародыша. У ланцетника 2-х слойный зародыш образуется путем впячивания (инвагинации) бластодермы в полость бластоцели. Гаструла имеет два слоя клеток: наружный эктодерма и внутренний – энтодерма.

Их называют первым и вторым зародышевыми листками. Полость называется гастроцелью или полость первичной кишки, а вход в неё – первичный рот, или бластопор.

У беспозвоночных бластопор превращается в окончательный рот (первичноротые), у вторичноротых животных (хордовые), из бластопора формируется анальное отверстие, а рот образуется на противоположной стороне тела.

На стадии двух зародышевых листков заканчивается развитие кишечнополостных (гидры, медузы), у всех остальных типов животных между экто- и энтодермой образуется третий зародышевый листок – мезодерма (формируется из клеток энтодермы).

Зародышевые листки – это отдельные пласты клеток, занимающие отдельное положение в зародыше, из которых в дальнейшем развиваются все системы органов.

3. Гисто и органогенез – процесс образования тканей и органов – следующий этап эмбрионального развития.

Эктодерма на спинной стороне зародыша прогибается, образуя желобок, края которого смыкаются. Образовавшаяся нервная трубка погружается под эктодерму. На переднем конце нервной трубки формируется головной мозг.

Процесс образования зародыша с комплексом осевых органов (нервная трубка, хорда, кишечная трубка) называется нейруляцией, а образовавшийся зародыш – нейрулой. Отростки нервных клеток ц.н.с образуют периферические нервы.

Кроме того из эктодермы развиваются покровы и их производные (ногти, волосы, сальные и потовые железы, эмаль зубов, воспринимающие клетки (рецепторы) анализаторов, мозговой слой надпочечников.

Энтодерма, расположенная под нервной трубкой, обособляется и образует

эластичный тяж – хорду. Из остальной части энтодермы образуется эпителий

Этапы индивидуального развития (онтогенез) организмов

кишечной трубки, пищеварительные железы (печень, поджелудочная железа), органы дыхания.

Из мезодермы развиваются все виды соединительной ткани: кости, хрящи, сухожилия, подкожная клетчатка и др.), мышцы, кровеносная, выделительная и половая системы.

ПРОВИЗОРНЫЕ (ВРЕМЕННЫЕ ОРГАНЫ)

В процессе эмбриогенеза необходимая связь зародыша со средой обеспечивается специальными внезародышевыми органами, функционирующими временно и называемими провизорными. Назначение провизорных органов – обеспечение жизненно важных функций функций зародыша в разнообразных условиях среды.

Так у истинно наземных животных (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие), потерявшие связь с водной средой, зародыши развиваются в специальной оболочке, заполненной жидкостью – амнион. Позвоночные, обладающие амнионом объединяются в группу высших позвоночных – амниотов.

Амниоты кроме амниона имеют и другие зародышевые оболочки аллантаис и желтлчный мешок (рептилии, птицы). У млекопитающих помимо амниона, аллантоиса и желточного мешка имеется и хорион.

1. Хорион (сосудистая оболочка) образуется из эктодермы зародыша, покрыт ворсинками, которые врастают в слизистую оболочку матки.

Позже часть хориона теряет ворсинки и получает название гладкого, а место наибольшего разветвления ворсинок хориона, наиболее тесно контактирующих с маткой, носит название детского места, или плп плаценты.

Через плаценту плод снабжается питательными веществами, кислородом и освобождается от продуктов жизнедеятельности (СО2 и др.), плацента осуществляет барьерную функции, задерживая многие вредные вещества и микроорганизмы, но через неё могут пройти алкоголь, никотин и некоторые лекарственные вещества.

2. Амнион – внутренняя зародышевая оболочка (водная оболочка – околоплодный пузырь). Функцией его эпителия является секреция околоплодных вод, определяющих важнейшие условия развития плода, а также выведение продуктов его обмена в околоплодную жидкость, предотвращает потерю эмбрионом воды, служит защитной подушкой и создает эбриону возможность для некоторой подвижности.

3. Желточный мешок у млекопитающих редуцирован, заполнен жидкостью, содержащей белки и соли. На ранних стадиях развития он играет роль кроветворного органа, из особых кровяных островков образуются первые клетки крови и сосуды зародыша, также здесь образуются половые клетки зародыша, желточный мешок входит в состав плаценты. Позже из желточного мешка образуется пуповина.

4. Аллантоис (мочевая оболочка) растет из задней кишки зародыша, пока не придет в соприкосновение с хорионом, образуя богатую сосудами структуру хорионаллантоис. Аллантоис вместе с желточным мешком участвует в образовании пупочного канатика.

ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ

Постэмбриональный период онтогенеза начинается с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек и заканчивается смертью организма. Этот период характеризуется ростом и половым созреванием. Различают прямое и непрямое (с метаморфозами) постэмбриональное развитие.

  1. Постэмбриональное развитие
  2. Прямое – Непрямое –
  3. характеризуется ростом развитие с превращениями (с метаморфозом)
  4. и половым созреванием
  5. (пресмыкающиеся, птицы, с полным с неполным
  6. млекопитающие) преващением: преващением:
  7. – яйцо – яйцо
  8. – личинка (гусеница) – личинка
  9. – куколка (головастик)
  10. – имаго – взрослая особь

При прямом развитии на свет появляется организм похожий на взрослую особь, но отличается от него только размерами, недоразвитием половых органов, а также пропорциями тела. Постэмбриональное развитие, в этом случае, сводится к росту и половому созреванию. Характерно для пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.

При непрямом развитии (развитие с метаморфозами) – превращениями, из яйцевых оболочек выходит личинка, отличающаяся от взрослого организма (морфологически и физиологически). У неё имеются специализированные личиночные органы, отсутствуют некоторые органы взрослой особи.

Личинка питается, растет, личиночные органы разрушаются, формируются органы взрослого животного. Биологическое значение непрямого развития заключается в том, что организм на стадии личинки растет и развивается не за счет запасных питательных веществ яйцеклетки, а благодаря самостоятельному питанию.

Следовательно, такой тип развития характерен для организмов, яйцеклетки которых содержат малое количество желтка (земноводные, многие членистоногие и др.)

Таким образом, при непрямом развитии уменьшается конкуренция за пищу и место обитания между взрослыми особями и их потомством.

Например, личинка лягушки – головастик питается растениями, а взрослая лягушка – насекомыми.

Также, у ряда видов, например кораллов, взрослые особи ведут прикрепленный образ жизни, они не могут передвигаться. Зато личинка у них подвижна, что способствует расселению вида.

Онтогенез – определение, типы, этапы развития – Помощник для школьников Спринт-Олимпик.ру

В биологии под понятием «онтогенез» понимают период, включающий ряд морфофункциональных изменений, происходящих на протяжении всей жизни организма.

Что такое онтогенез

Онтогенез — это наука, изучающая непрерывный процесс индивидуального развития от момента зачатия до смерти. Определение происходит от греческого «онтос» – сущий, «генезис» – рождение.

Периоды онтогенеза

Различают проэмбриональный, эмбриональный, постэмбриональный, периоды онтогенеза.

Проэмбриональный

Данный период включает гаметогенез. Формирование яйцеклетки и сперматозоидов протекает в ходе овогенеза и сперматогенеза соответственно. Также происходит накопление РНК, необходимой для синтеза рибосом. Яйцеклетки имеют свои особенности, так они отличаются по количеству желтка: мало-, средне-, многожелтковые.

Распределение также варьирует от равномерного до центрального. Изолецитальная яйцеклетка присуща млекопитающим, центрально расположенная — насекомым, промежуточное положение занимают яйцеклетки у пресноводных, пресмыкающихся, птиц. Именно в этот период отмечается перераспределение внутриклеточных включений.

Читайте также:  Генетика человека и наследственные болезни - биология

Эмбриональный

Период происходит во время внутриутробного развития. Из оплодотворенной яйцеклетки формируется клетка, подвергающаяся дальнейшему делению. С третьей недели происходит образование хорды, нервной и кишечной трубок (из эктодермы и энтодермы). Осевой скелет развивается из клеток мезодермы.

Оплодотворённая яйцеклетка в результате дробления образует бластоцисту, бластулу и гаструлу. На стадии гаструлы образуется три зародышевых листка — эктодерма, мезодерма и эндодерма.

Средний зародышевый листок дает начало всей сосудистой системе, костному мозгу, крови. Внутренний листок источник пищеварительной и дыхательной систем.

Взаимодействие между клетками обусловлено межклеточными контактами, через которые происходит обмен веществ.

Постэмбриональный

После рождения начинается постнатальный период. Все организмы проходят через стадию полового созревания. Для всего живого существует ранний и поздний онтогенез (как для растений, так и для животных). 

Относительно человека онтогенез определяют как чередование основных периодов (представлены кратко в виде таблицы ниже).

Периоды Возраст
ювенильный до 13 лет
половой 13-16 лет
юношеский 17-21 год
зрелый 22-59 лет
пожилой 60-76 лет
старческий 77-90 лет
долгожития 91 и выше

Этапы онтогенеза

Онтогенез состоит их четырёх этапов: гаметогенеза, эмбриогенеза, этапа роста и этапа старения.

Гаметогенез

В этой стадии происходит формирование дифференцированных половых клеток с одинарным набором хромосом. Образование гамет осуществляется в ходе мейотического деления. Так, из одной материнской клетки образуются четыре дочерних, включающие сочетание генетического материала обеих сторон. 

Мейоз – сложный процесс, включающий два деления. В ходе первого выделяют профазу, состоящую из пяти этапов:   

  • лептотена;
  • зиготена;
  • пахитена;
  • диплотена;
  • диакинез.

При лептотене образуются тонкие нити, спиралевидно закрученные. Отдельные половинки хромосом, хроматиды, выявить не удается. Далее происходит объединение гомологичных хромосом с образованием бивалентов – это стадия зиготены. В области сближения образуется синаптонемальный комплекс, данная структура необходима для кроссинговера.

Последний происходит в пахитену. Здесь хромосомы приобретают вид удвоенных тяжей, отчетливо видимых под микроскопом. Перекрест хромосом осуществляется в пахитену. Биологическое значение заключается в образовании четырех хроматид – тетрад. Окончательно веретена деления становятся видимыми во время диакинеза.

После этого клетка вступает в метафазу, анафазу и телофазу. Результатом которой становятся две клетки, состоящие из двух хроматид. Второе деление включает те же стадии, однако в телофазу образуются клетки с одинарным набором хромосом. Последние содержат ядро, митохондрии, рибосомы и другие органеллы.

Эмбриогенез (дробление, гаструляция, органогенез)

Увеличение клеток с образованием многоклеточного зародыша носит название дробления. Для этой стадии характерно митотическое деление. В конце первой недели образуется бластула (шарообразное образование с полостью внутри — бластоцелью). Она содержит эмбриобласт – источник тела зародышевого организма.

Метаболизм зародыша происходит за счет клеток трофобласта – внутреннего слоя бластулы. Затем наступает формирование эмбриональных листков: эктодермы, энтодермы, мезодермы – фаза гаструлы или гаструляции. По мере развития из клеток данных слоев формируются стержневые органы. Далее наступает закладка тканей и органов – нейрула.

Рост

После формирования зиготы эмбрион вступает в фазу роста, которая длится до конца жизни. Увеличение поперечных и продольных размеров наиболее интенсивно происходит на ранних стадиях. У человека в этом процессе принимает участие эндокринная система (в частности гормон роста – соматотропный гормон).

При этом пространственное становление тканей определяется морфогенезом. Таким образом, если участок бедренной кости куриного эмбриона пересадить в другую область, то из него будет развиваться только бедренная кость.

Старение

Онтогенез завершается старением – неотъемлемой частью существования. Это явление требует особого внимания в связи:

  • с изменением метаболизма;
  • угнетением белкового синтеза;
  • переходом на «экономный» режим поддержания жизнедеятельности.

Также выделяют отдельную дисциплину, изучающую заболевания, протекающие в старости, — гериатрию.

Типы онтогенеза

По течению онтогенез может быть прямым и непрямым. Отличие этих путей развития состоит в том, что при прямом типе новый организм подобен взрослой форме. 

Непрямой путь подразумевает прохождение дочерней формой промежуточных стадий до обретения внешних характеристик, присущих зрелым формам. У последних есть стадия превращения или метаморфоза, накладывающая отпечаток на физиологические составляющие: питание, передвижение, среду существования.

Личиночный

Характерен для представителей типа беспозвоночных, среди хордовых встречается у рыб и амфибий. Животное проходит периодизацию. Обязательным условием является существование в виде личинки. Данные формы зависят от климатических условий, поддерживает распространение вида в природе.

Питание и передвижение они осуществляют самостоятельно или посредством паразитизма. Выживание в окружающей среде обеспечивается с помощью вспомогательных инструментов временного характера. Превращение может быть полным, с пребыванием организма в стадии куколки, и неполным — без нее.

Яйцекладный

Данные формы включают, помимо представленных выше, рептилий, птиц, млекопитающих. Зародышевый организм развивается в яйце, что связано с высоким запасом питательных веществ в желтке. Питание и дыхание осуществляется специальными эмбриональными оболочками.

Внутриутробный

Этот тип развития присущ высшим формам позвоночных (в том числе и человеку). Вынашивание плода обусловлено развитием специального детского места – плаценты. Поддержание жизнедеятельности происходит за счет материнского организма.

Понятие онтогенеза в психологии

Путь становления индивида. Включает познание, деятельность. Формирование человека осуществляется под воздействием общества. Ребенок с детства учится понимать свою социальную роль. 

Исторически в психологии рассматривают развитие психики и личности в целом. Онтогенез выступает частью общественного процесса.

Заключение

Онтогенез – сложный процесс, характеризующий организм как отдельную единицу. В своем развитии последний проходит определенные периоды, длительность которых варьируется среди разных представителей.

ПредыдущаяСледующая

Онтогенез

Рост и развитие человеческого организма начинаются с момента оплодотворения яйцеклетки и представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение жизни.

Рост – это количественные изменения, связанные с увеличением массы организма и сопровождающиеся изменением числа и размеров его клеток.

С момента оплодотворения до взрослого состояния количество клеток организма человека увеличивается с 1 до 1016-18. Рост заканчивается к 20–25 годам.

Развитие человека происходит в течение всей жизни и носит скачкообразный характер. Между отдельными этапами развития существуют не только количественные, но и качественные различия.

Смена этапов развития, или периодов жизни (детский, подростковый, юношеский, зрелый, старческий), может наступать раньше или позже, и эти этапы могут иметь разную продолжительность в зависимости от условий, в которых развитие протекает.

Что такое онтогенез

Индивидуальное развитие организма человека называют онтогенезом.

Когда происходит слияние половых клеток – женской (яйцеклетка) и мужской (сперматозоид), – наступает беременность, длящаяся 280 дней, или 9 месяцев.

Этот этап развития протекает в организме матери, поэтому весь онтогенез принято делить на пренатальный и постнатальный периоды (от лат. natus – рождение, т.е. периоды до и после рождения).

Пренатальный период развития

В пренатальном, или внутриутробном, периоде онтогенеза, в свою очередь, выделяют зародышевый (эмбриональный) и плодный периоды. Первый период длится 2 месяца, второй – с 3-го по 9-й.

В эмбриональный период происходит накопление клеточного материала, который постепенно дифференцируется в зачатки всех типов тканей. В течение 2-го месяца внутриутробного развития образуются органы и в основных чертах формируются части тела – голова, туловище и конечности.

На 5-й неделе развития начинает биться сердце. С 3-го месяца происходит интенсивный рост всех отделов и частей тела плода, продолжающийся и после рождения ребенка.

Постнатальный период развития

С момента рождения начинается процесс самостоятельной жизни индивидуума и его приспособления к окружающей среде. Вновь приобретаемые признаки наслаиваются на переданные по наследству, в результате чего в организме происходят сложные преобразования.

Показатели длины и массы тела в течение жизни изменяются неравномерно. В 1-й год после рождения наблюдается наибольший прирост длины и массы тела – соответственно на 21–25 см и 5–6 кг.

Ускоренный рост тела происходит в период раннего детства (от 1 года до 3 лет), в возрасте от 5 до 7 лет и в период полового созревания (от 10–11 до 15–16 лет). Девочки вступают в период полового созревания на 1–1,5 года раньше, чем мальчики.

В подростковом возрасте прибавка длины тела составляет в среднем 5,8 см в год у мальчиков и 5 см в год у девочек. Наибольшее ускорение роста у девочек отмечается от 10 до 13 лет, а у мальчиков – в 13–16 лет.

Максимальная годичная прибавка массы тела наблюдается, как правило, в 13 лет у девочек и в 15 лет у мальчиков. Масса тела возрастает до 20–25 лет и затем сохраняется на относительно постоянном уровне до 40–46 лет.

Читайте также:  Состав почвы, Биология

Акселерация и ее причины

В конце ХХ века ученые заговорили об акселерации – ускорении роста и развития детей и подростков, которое в большей степени проявляется в экономически развитых странах.

В результате акселерации средняя длина тела у детей и подростков стала на 10–15 см, а у взрослых мужчин – на 6–8 см больше, чем в начале века.

Сократился и период увеличения длины тела человека: 100 лет назад он продолжался до 23–26 лет, а в настоящее время фактически заканчивается уже к 19 годам у юношей и к 17 годам у девушек. Ускорились прорезывание молочных и постоянных зубов, половое созревание и даже психическое развитие.

Акселерацию связывают с целым комплексом причин, важнейшими из которых считают улучшение питания и условий жизни, стимулирующее воздействие разнообразных химических веществ, количество которых при современном  промышленном производстве резко возросло как в воздухе, так и в воде и почве. Ускоренному развитию способствуют также усиление солнечной активности и действие других видов излучения (например, радиоактивного).

Физическое развитие организма характеризуется массой (вес), длиной (рост) и размерами отдельных частей тела. Усредненные величины массы и длины тела в разные возрастные периоды приведены в таблице, у отдельных людей эти показатели могут иметь значительные различия.

Средние длина и масса тела у людей мужского (м) и женского пола (ж) разного возраста

Возраст Пол Длина тела, см Масса тела, кг
Новорожденный м ж 50,8 55,0 3,5 3,4
8 лет м ж 126,3 126,4 26,1 25,6
12 лет м ж 143,9 147,8 35,8 38,5
16 лет м ж 169,8 160,2 59,1 56,8
20 лет м ж 173,6 162,8 70,2 57,1
24–60 лет м ж 174,5 162,6 71,7 56,7

Особенности процесса роста человеческого организма

Период детства и юности В процессе роста изменяются основные пропорции тела. Так, у новорожденного ребенка длина головы меньше длины тела в 4 раза, а у детей 5–7 лет – в 6 раз. К 16–20 годам соотношение длины головы и тела составляет 1 : 8.

Параллельно с ростом организма происходят возрастные изменения во всех органах и системах организма. В подростковый период быстро увеличиваются половые органы, развиваются вторичные половые признаки.

У девочек возрастает количество волос в подмышечных впадинах и на лобке, увеличиваются молочные железы, меняется форма таза, появляются менструации. У мальчиков к 15–16 годам начинается рост волос на лице и теле.

В юношеском возрасте (16–20 лет у девушек и 17–21 год у юношей) рост организма в основном завершается и наступает относительно стабильный период существования – зрелый возраст.

Период зрелого возраста Строение тела в зрелом возрасте изменяется мало. Выделяют 2 периода зрелого возраста: первый – до 35 лет, второй – с 36 до 55 лет у женщин и до 60 лет у мужчин. Зрелый возраст – период наибольших возможностей человека, именно во второй период зрелого возраста человек достигает вершин своей личной и профессиональной деятельности.

Период пожилого возраста После 60 лет организм начинает постепенно стареть, в ряде органов возникают структурные изменения.

Это, в свою очередь, вызывает понижение функциональных способностей организма.

В пожилом возрасте (с 61 до 74 лет у мужчин и с 56 до 74 лет у женщин) и старческом (75–90 лет) в организме происходит характерная перестройка, которую изучает геронтология (от греч. geron – старик).

Временные границы старения варьируют у отдельных людей в широких пределах, однако старение – это генетически детерминированный процесс. Ученые подчеркивают, что активный образ жизни, регулярные занятия физической культурой замедляют процесс старения, однако лишь в пределах, обусловленных наследственными факторами.

Типы телосложения

Индивидуальные особенности формы тела человека называют типом телосложения или конституцией.

Это комплекс индивидуальных морфологических и физиологических особенностей, которые складываются в определенных социальных и природных условиях и проявляются в реакциях организма на различные воздействия.

Внешнему строению тела соответствует определенное расположение органов и их внутреннее строение. Различают 3 типа телосложения человека: долихоморфный, брахиморфный и мезоморфный.

Астенический тип Люди долихоморфного (астенического) типа отличаются высоким или выше среднего ростом, относительно коротким туловищем, малой окружностью груди, узкими плечами, длинными нижними конечностями.

Среди литературных героев к этому типу можно отнести Дон Кихота. У таких людей относительно слабо развиты мышцы и подкожная жировая клетчатка.

Внутренние органы обычно лежат ниже, как бы опущены, легкие длиннее, а сердце расположено почти вертикально.

Гиперстенический тип Брахиморфный (гиперстенический) тип телосложения характеризуют средний или ниже среднего рост, относительно длинное туловище, значительный объем груди и живота, широкие плечи, короткие конечности. Пример: Санчо Панса. Внутренние органы у гиперстеников относительно большего, чем у астеников, размера и лежат несколько выше. Легкие укорочены, сердце расположено почти горизонтально.

Нормостенический тип Люди мезоморфного (нормостенического) типа по своим пропорциям занимают среднее положение.

Тип телосложения и физическая активность

Форма тела человека генетически обусловлена, однако большинство людей не имеют ярко выраженного типа телосложения и относятся к промежуточным типам. Первые признаки типа телосложения появляются в 6–7 лет, а окончательное его формирование происходит в период полового созревания. В дальнейшем тип телосложения меняется незначительно.

Родители, приобщая ребенка к спортивным занятиям, не должны бороться с природой. Если малыш толстоват, краснеет и потеет при беге, не может догнать сверстников, то, вероятно, он более сильный и развивать в нем надо в первую очередь силовые качества.

Худенький и высокий ребенок, уступающий сверстникам в силе, наверняка более быстрый и ловкий, и ориентировать его следует на занятия, развивающие именно эти качества.

Резервы человеческого организма

Особенностью человеческого организма является наличие больших резервов – как физических, так и духовных. Они генетически обусловлены, но при тренировке могут увеличиваться. За последнее столетие спортивные рекорды человека изменились весьма существенно.

В основе развития физических качеств и резервов лежат особенности организма человека, названные ученым-физиологом А. А. Маркосяном надежностью биологической системы.

Надежность организма обеспечивается избыточностью его элементов, их взаимозаменяемостью, способностью быстро и полностью возвращаться к состоянию относительного постоянства, динамичностью взаимодействия звеньев этой биологической системы.

Так, известно, что в головном мозге используется не более 5–10% нервных клеток. В покое в мышцах открыты лишь 25% кровеносных капилляров, однако при физической нагрузке их пропускная способность увеличивается в несколько раз.

После умеренной нагрузки функциональные показатели уже через 5 минут возвращаются к исходному уровню. Примеры можно продолжить, но, главное, надо понять, что для развития физических качеств у организма имеется материальная основа.

Как рассчитать свой идеальный вес?

Для определения «должной» массы тела человек зрелого возраста может воспользоваться формулой:

  • должная масса тела = длина тела (см) – 100.

Эта формула пригодна при росте 155–164 см, при росте 165–174 см следует вычесть 105, а при еще большей длине тела – 110.

Полезен и расчет индекса массы тела (ИМТ) по формуле:

  • ИМТ = масса тела (кг) / рост (м)2

В норме ИМТ равен 18–25.

Вместо заключения

Надежность биологической системы изменяется в процессе онтогенеза. Организм ребенка находится в состоянии роста и развития, поэтому количество его элементов значительно меньше, чем у взрослого. Недостаточно развиты у ребенка и механизмы регуляции, велика пластичность всех процессов.

Поэтому положительное воздействие на рост и развитие детского организма оказывают закаливание, занятия физической культурой и спортом, тренировка памяти в процессе учебы.

Недостаток движения, активное и пассивное курение, регулярное переутомление и частые простудные заболевания ухудшают состояние растущего организма и тормозят его развитие.

Итак, физическое развитие человека зависит как от генетических факторов, унаследованных от родителей, так и от сложного комплекса внешних условий, среди которых главные – образ жизни и состояние окружающей среды. Физическая тренировка – общебиологический путь совершенствования резервных возможностей организма, она развивает то, что заложено природой.

Ольга Гурова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры анатомии человека РУДН

Ссылка на основную публикацию