II. ROZWÓJ BIOLOGICZNY CZŁOWIEKA
a) DEFINICJA POJĘCIA ROZWOJU. ASPEKTY ROZWOJU.
Proces strukturalnych przemian, powstawanie nowych gat. Określa się terminem rozwoju. Cechą rozwoju jest stały postęp uniemożliwiający cofanie się i powrót do pierwotnego stanu wyjściowego. Cechą charakterystyczną zjawiska rozwojowego jest zmiana progresywna (przechodzenie od prostych do coraz bardziej zróżnicowanych poziomów).
ROZWÓJ - proces ukierunkowanych zmian, w których można wyróżnić następujące po sobie etapy przemian (fazy rozwojowe) danego obiektu, wykazujące różnicowanie się tego obiektu pod określonym względem. Rozwój ma charakter progresywny jeżeli w jego wyniku powstaje nowa wyższa jakość.
Zjawiska rozwojowe można rozpatrywać w aspekcie filogenezy (zmiany w szeregach międzypokoleniowych) jak i również ontogenezy (życia osobniczego) - proces rozwoju organ. od momentu zapłodnienia komórki jajowej przez plemnik do kresu życia osobniczego- śmierci.
Właściwością ontogenezy są stałe nieodwracalne zmiany kierunkowe w kształtowaniu się cech morfofunkcjonalnych organizmu. Istotą jest doskonalenie organ. prowadzące do jej optymalnej samodzielności i możliwości przedłużania istnienia gatunku. Kolejność etapów rozwojowych u wszystkich ssaków i człowieka jest taka sama. W stosunku do innych ssaków człowieka cechuje np. wydłużenie okresu rozwoju progresywnego kończącego się dojrzałością płciową i zakończeniem procesów wzrastania, w stosunku do długości trwania całej ontogenezy, co przede wszystkim jest wynikiem dłuższego rozwoju ukł.nerwowego.
W celu uzupełnienia def. ontogenezy należy podać co najmniej 3 podst. procesy składowe:
różnicowanie
wzrost
morfogeneze
różnicowanie - zespół zmian uczestniczących w progresywnym narastaniu odrębności w str. i
funkcji komórek, stopniowe pojawianie się różnic pom. poszczeg. częściami
zarodka wykazującego poprzednio budowę jednolitą
wzrost - stały przyrost, powiększanie się ogólnej masy ciała towarzyszące rozwojowi
morfogeneza - wykształcenie formy i przyjmowanie nowego kształtu
Według Wolańskiego rozwój ontogenetyczny składa się z 3 grup:
rozrostu - zwiększenie się rozmiarów ciała i jego masy
różnicowania - doskonalenie str. ( cyto i histogeneza oraz organogeneza)
dojrzewanie - doskonalenie funkcji poszczeg. narządów i układ. i dorastanie ich w
ramach całego ustroju
Innym aspektem rozwoju ontogenetycznego jest opis tego procesu z punktu widzenia uzyskiwanego przez organ. określonego poziomu rozwoju, tempa rozwoju, rytmiczności rozwoju lub kształtowania osobowości biologiczno-morfologicznej. Ten aspekt nazywany jest fizycznym lub somatycznym, biologicznym.
ROZWÓJ FIZYCZNY - całokształt procesów biologiczny zachodzących w rozwijającym się organ. z wyłączeniem sfery osobowości psychicznej. Proces rozwoju fizycznego nazywamy mianem kinematyki rozwoju - poziom na jakim przebiega rozwój danego osobnika.
Tempo - wielkość zmian badanych cech przypadających na określ. jednostkę czasu.
Rytmiczność - różne tempo rozwoju w poszczególnych okresach ontogenezy informuje o poziomie rozwoju (kinematyce zmian) i dynamice (tempie i rytmiczności) osobnika względem obserwowanej zmienności fenotypowej, między osobnikami w obrębie populacji, podaje biologiczną prawidłowość rozwoju. Pozwala na uchwycenie ewentualnych nieprawidłowości w tempie badanych przemian, w kierunku zachodzących zmian (akceleracja, trend) w stosunku do określonych wzorców rozwoju.
Innym aspektem rozwoju są przemiany metaboliczne.
Rozwój a dokładnie mówiąc wzrastanie jest regulowane przez czynniki genetyczne. Należy jednak pamiętać, że wzrost wymaga syntezy makrocząsteczek , i że realizacja tych procesów wymaga współdziałania genów, cytoplazmy i mikrośrodowiaka komórki. Oprócz regulacji genetycznej niezbędnym czynnikiem syntezy makrocząsteczek jest dostarczenia ze środowiska zewnętrznego surowców budulcowych i energetycznych (pokarm, woda, tlen). Gdy organizm wzrasta czerpie z tych surowców, odkładane są w postaci substancji zapasowych, materiału budulcowego - anabolizm.
Wszystkie organizmy żywe charakteryzują się homeostazą, czyli samoregulacją, a używając to zjawisko w czasie, określimy mianem homeoreazy.
Plastyczność rozwojowa (giętkość rozwojowa) jest to zakres zmienności, w której genotyp osobnika może byś modyfikowany przez czynniki środowiska zewn. Plastyczność może byś specyficzna dla danej cechy, dla danych warunków środowiska, specyficzna pod względem kierunku. Genotyp wykazujący plastyczność rozwojową umożliwia powstawanie różnych fenotypów.
Kanalizacja rozwoju stanowi pewien system buforowy, który zmniejsza potencjalną zmienność, działając na poziomie genowym, oddziałując na zmienność fenotypową. Wg Waddingtona kanalizacje rozwojową należy rozumieć w nast. sposób:
udział czynników genetycznych i środowiskowych w kształtowaniu fenotypu prowadzi zawsze do wytworzenia fenotypu standardowego
genotyp ma zdolności buforowania stopnia odchyleń swych reakcji genetycznych i
fenotypowych wywołanych zmianami środowiska zewn.
c) ENDOGENNE I EGZOGENNE CZYNNKIK ROZWOJU.
CZYNNIKI ENDOGENNE - DETERMINATORY ROZWOJU
Genetyczna determinacja rozwoju przejawia się w tym, że jedne geny kontrolują ten proces przez odpowiednie funkcjonowanie ukł. wewnątrzwydzielniczego, gdy inne geny decydują o różnicach dynamiki rozwoju.
Genetyczna determinacja płci człowieka warunkuje zasadnicze różnice rozwoju chłopców i dziewcząt, które dotyczą odmiennego tempa wzrastania, różnic w zakresie ostatecznych wymiarów i proporcji ciała. Różnice w rozwoju w zależności do płci można ująć w następujący sposób:
do okresu dojrzewania płciowego różnice cech antropometrycznych i proporcje budowy ciała są niewielkie i w linczach bezwzględnych te cechy są mniejsze u dziewcząt
dojrzewanie płciowe jest wczesne u dziewcząt o 16 - 18 miesięcy, i w tym czasie w wieku 12 -13 r.ż. przewyższają one przeciętnie chłopców w zakresie licznych cech antropometrycznych, np. wysokością, ciężarem; u dziewcząt wcześniejsze jest wyżynanie się zębów, kostnienie nasad kości, uzyskiwanie ostatecznych wymiarów ciała
w okresie dojrzewania kształtują się u obu płci ostateczne różnice dymorficzne przejawiające się w różnicach w proporcji budowy ciała np. u dziewcząt szersze są biodra w stosunku do barków, dłuższy jest tułów w stosunku do kkd., głębsza klatka piersiowa w stosunku do jej szerokości
dziewczęta wykazują większą odporność biologiczną na oddziaływanie wpływów środowiska, na czynniki chorobowe.
Pewien wpływ na różnicowanie rozwoju mają różnice konstytucjonalne m.in. określone na podstawie somatotypu. Osobnicy endomorficzni charakteryzujący się dużym ciężarem ciała w stosunku do wysokości, znaczną grubością fałdu skórno - tłuszczowego, znacznymi wymiarami szerokościowymi rozwijają się i dojrzewają fizycznie szybciej niż osobnicy o budowie mezomorficznej, a zwłaszcza ektomorficznej (przewaga wymiarów długościowych, mała masa ciała, nieznaczny fałd skórno - tłuszczowy). Zależność ta przejawia się m.in. wcześniejszym o 1-2 lat wystąpieniem pierwszej menstruacji u dziewcząt i polucji u chłopców endomorficznych. Szczególna cecha osobników później dojrzewających są nieco wyższe wartości wysokości ciała, zwł. długie są kkd. w stosunku do długości T. Później dojrzewające dziewczęta mają sylwetkę bardziej chłopięcą, a wcześniej dojrzewający chłopcy budowę zbliżoną do dziewczęcej.
CZYNNIKI ENDOGENNE - PARAGENETYCZNE I NIEGENETYCZNE - STYMULATORY ROZWOJU
Mino, że połowa genów przekazywana potomstwu pochodzi od ojca a połowa do matki, to jednak w większości cech ilościowych występują silniejsze związki między cechami dziecka i matki niż ojca i dziecka. Stwierdzono to w odniesieniu do różnych cech tj. np.:
cechy kośćca (wysokość, kształt głowy)
cechy części miękkich ( rozwój i kształt mm. Kształt nosa, warg)
rozwój pigmentu (barwa włosów, oczu)
pamięć ruchowa )poczucie prioprioreceptorów)
właściwości fizjologiczne (ciśnienie tt.)
co się tyczy wysokości ciała potomstwa to większy wpływ matki zaznacza się już momencie urodzenia. Wpływ matki wywierany jest na rozwijający się w jej łonie organizm potomny przez właściwości jaj genotypu. Biotyp matki, cechy jej konstytucji warunkują bowiem specyfikę środowiska rozwoju zarodka. Nie przekazane przez matkę geny (szczeg. te występujące z zestawach heterologicznych) oddziałują na organizm potomny za pośrednictwem właściwości metabolicznych matki. Podnosi się też pewną role dziedziczenia niegenetycznego (chodzi tu o to, że ilość cytoplazmy przekazanej przez matkę w kom. jajowej jest znacznie większa od tej, która pochodzi od plemnika ojca). Po urodzeniu wpływ metabolizmu matki na dziecko jest przedłużony w przypadku karmienia piersią.
Tryb życia matki podczas ciąży również wpływa na rozwój organizmu potomnego. Tryb ten zawiązany jest z nawykami, sposobem życia, czasem snu, przeżyciami psychicznymi. Niedobory pokarmowe, witaminowe, nikotynizm, alkoholizm mogą wpływać na przebieg rozwoju wewnątrzmacicznego.
Wraz z wiekiem matki mogą zachodzić pewne zmiany w cytoplaźmie komórek jajowych, w stanie narządów rodnych, aktywności hormonalnej, mogą więc występować zmiany fizyczne i biochemiczne środowiska wewnątrzmacicznego wpływające na rozwijający się zarodek.
Nie bez znaczenia dla rozwoju dziecka jest kolejność urodzenia. W wyniku uprzednich ciąż w ograniźmie matki zachodzą zmiany anatomiczne i funkcjonalne, które wpływają na rozwój kolejnych dzieci. Wraz z kolejnymi ciążami spada elastyczność macicy, ścian brzucha, co mechanicznie wpływa na rozwój płodu. W czasie kolejnych ciąż wzrasta szansa ciąży mnogiej. W przypadku ciąży mnogiej, w zależności od liczby potomków ciężar i długość urodzenia ulegają zmniejszeniu. Pozostaje to po części w związku z tym, że ciąże pojedyncze są dłuższe, dwojacze ok. 261 dni, trojacze 246dni, czworacze 236 dni.
CZYNNIKI EGZOGENNE - MODYFIKATORY ŚRODOWISKOWE ROZWOJU
Wrażliwość organizmu i sposób reakcji na wpływ czynników środowiskowych są uwarunkowane genetycznie i wykazujuą w procesie rozwoju pewna zmienność. Charakter reakcji organizmu na różnorodne oddziaływania środowiska zależy od rodzaju czynnika, jego intensywności, czasu trwania, rezystencji ustroju i jego poszczególnych struktur.
Czynniki biogeograficzne - modyfikatory naturalne
Wiele właściwości fizjologicznych i rozwoju morfologicznego kształtują cechy klimatu (temperatura, wilgotność, ciśnienie powietrza, nasłonecznienie, ruchy powietrza). Najodpowiedniejszy dla rozwoju biologicznego klimat to klimat umiarkowanie ciepły o temperaturze 18- 25 stopni C. W tych warunkach najszybsze jest dojrzewanie biologiczne, oraz najdłuższy okres płodności kobiet. W klimacie tropikalnym i zimnym stwierdza się pewna tendencję do opóźnienia rozwoju. Stwierdzono, że występuje związek pomiędzy wysokością temperatury, a ciężarem ciała - w miejscu terenów gorących - tropikalnych masa ciała jest mniejsza, niższy poziom przemiany materii i zapotrzebowania na pokarm. W klimacie zimnym zauważamy przeciwieństwo - wyższy poziom przemian metabolicznych związany z utrzymywaniem odpowiedniej temp. ciała, co powoduje zwiększenie zapotrzebowania na pokarm. Przy zbyt wysokiej temperaturze czynnikiem hamującym rozwój może być przegrzanie.
Oprócz oddziaływań klimatu na człowieka wpływa również mikroklimat pomieszczeń, odzieży. Największe przyrosty wysokości ciała człowieka maja miejsce w okresie wiosny - od połowy marca do połowy czerwca, szybsze jest również w tym okresie kostnienie szkieletu. Również urodzone wiosna dzieci są dłuższe. Jesienią zauważamy natomiast większe przyrosty ciężaru ciała, co również widoczne jest u noworodków. Sezonowy rytm wzrastania wysokości i ciężaru ciała bardziej uwidacznia się u dzieci po 2 r.ż. Wpływ nasłonecznienia na rozwój związany jest z aktywizacją witaminy D. Również skład powietrza wywiera wpływ na rozwój. Niewielki wzrost stężenia CO2 i SO2 wpływa stymulująco na rozwój, zwłaszcza na pojemność życiową płuc, stężenie Hb. Wysokie zapylenie i znaczny wzrost CO2 i SO2 wpływa opóźniająco na rozwój osobniczy.
Również wysokość n.p.m. ma wpływ na rozwój. U mieszkańców wysokich gór stwierdza się większą liczbę erytrocytów, niższe wartości ciśnienia tt., zwolnioną pracę serca, większe stężenie Hb, mniejszą liczbę limfocytów i monocytów. Lepiej rozrasta się klatka piersiowa mierzona np. obwodem .
Czynniki społeczno - ekonomiczne - modyfikatory cywilizacyjno - kulturowe
Modyfikatory społeczno - kulturowe powodują zmiany sposobu działania lub konfiguracji modyfikatorów naturalnych. Zalicza się tu takie czynniki jak:
pochodzenie społeczne
warunki bytowe 9wieś, miasto)
poziom wykształcenia rodziców
kulturę i tradycje zwyczajowe rodziców
formy żywienia.
Pewien wpływ wywiera również przebywanie w zakładach wychowawczych, przeżycia psychiczne.
Dzieci ze środowisk uprzywilejowanych lub inteligenckich wykazują przyspieszony rozwój biologiczny w stosunku do dzieci wywodzących się z warstw pośrednich (rzemiosło, handel) a zwłaszcza z warstw robotniczych i chłopskich. Dzieci inteligenckie są bardziej ektomorficzne, osiągają wyższe ostateczne rozmiary ciała niż dzieci chłopskie wykazujące największą odmianę wzrastania i przeważnie cechujące się bardziej krępą budową ciała.
Wykazano związek pomiędzy wykształceniem rodziców a tempem wzrastania i czasem dojrzewania. Najszybsze dojrzewanie występuje u dzieci rodziców wykształconych, którym ustępują dzieci rodziców z wykształceniem średnim, zwłaszcza zaś z podstawowym i niepełnym. Przyczyny są wielorakie : żywienie, sen, higiena, standard życia, tradycje środowiskowe.
Natomiast nie stwierdza się różnic rozwoju w zależności od wysokości zarobków
Rozwój w zależności od miejsca mieszkania - w środowisku wielkomiejskim jest przyspieszone wzrastanie i szybsze dojrzewanie - lepsza opieka lekarska (lepszy dostęp do opieki medycznej), higiena, warunki mieszkaniowe. Podkreśla się tu wpływ bodźców działających na ukł. nerwowy i narządy zmysłów (ruch, TV, radio, hałas, reklamy). Opóźnienie rozwoju dzieci miejskich wynika zarówno z braków w higienie i opiece lekarskiej jak i z przeciętnie gorszego, monotonnego odżywiania, często wczesnego obciążania pracami fizycznymi.
Wielkość rodziny - często za czynnik rozwoju uważa się wielkość rodziny. Nie wpływa ona wprost na rozwój, lecz wiąże niektóre elementy pragenetyczne i środowiskowe, a więc wpływ kolejności urodzenia, wieku rodziców, odległości czasowej pomiędzy kolejnymi ciążami, z podziałem dochodów przypadającymi na członka rodziny, elementami wyposażenia mieszkania, ze zwiększoną możliwością zakażeń chorobotwórczych, z możliwością zapewnienia odpowiedniej opieki ze strony rodziców. Dzieci pochodzące z rodzin wielodzietnych cechuje gorszy rozwój.
Ćwiczenia fizyczne - należą do grupy czynników związanych z trybem życia. Aktywność ruchowa i wypoczynek są uwarunkowane w mniejszym lub większym stopniu genetycznie np. temperamentem, właściwościami konstytucjonalnymi, czynnikami biogeograficznymi - temperaturą otoczenia, typem pogody. Wg teoretyków WF-go wpływ ćwiczeń fizycznych na rozwój jest dodatni. Zorganizowany, ukierunkowany, racjonalny ruch działa bodźcowo na organizm, przyspiesza wzrastanie ukł mm, kostnego, a także doskonali inne układy - krwionośny, nerwowy, oddechowy, wegetatywny. Trening czynnościowy, ćwiczenia ruchowe przedłużają okres kształtowania się nasad, opóźniają kostnienie chrząstki nasadowej przedłużając okres jej produkcji. Ćwiczenia siłowe, nadmierne obciążenie wysiłkiem fizycznym, monotypowość ruchu i wysiłku powodują ujemne skutki - zahamowanie wzrastania, obniżają wysokość ciała, zaburzają proporcję ciała np. szpotawość, koślawość kkd. Dobierają intensywność oraz obciążenie podczas ćw., ruch, trening należy mieć na uwadze wiek i predyspozycje osobnika.
Energia uzyskiwana z pożywienia jest niezbędna dla funkcjonowania organizmu. Braki pożywieniowe mogą doprowadzić do opóźnienia rozwojowego i dojrzewania, mają wpływ na ostateczne wartości wysokości i ciężaru ciała, nie powodują jednak zmian w proporcjach. Niedobory żywieniowe mogą powodować obumieranie lub resorpcję embrionów. Braki mogą przerywać cykle menstruacyjne , powodować bezpłodność mężczyzn, opóźniać rozwój zwłaszcza chłopców.