Физиология подростка Закономерности роста и развития подростка

Физиология подростка

Закономерности роста и развития подростка • Морфологические особенности: бурный рост тела и конечностей, развитие половых желез, вторичных половых признаков • Пубертатный скачок роста (пубертатный спурт у девочек приходится на 11 12 лет (совпадает с 1 й менструацией или предшествует ей), у мальчиков – на 1 1, 5 года позже (примерно в 13 летнем возрасте).

Рост скелета • Пубертатный рост начинается с нижних конечностей, происходит в следующей последовательности: стопа, голень, бедро. • Затем у девочек увеличивается поперечник таза (расстояние между гребнями подвздошных костей) • Позднее растут верхние конечности в последовательности: кисть, предплечье, плечо • Между интенсивным ростом ног и увеличением длины туловища происходит около 1 года. • В пубертате череп растет мало, но изменяются пропорции лицевого отдела (сначала растет нижняя челюсть, затем верхняя челюсть и нос)

• Скелетные мышцы. Под влиянием половых гормонов (особенно тестостерона) наступают значительные изменения в развитии мышечных волокон. Начинают быстро увеличиваться в поперечнике белые волокна (II тип), обладающие мощным сократительным аппаратом и преимущественно анаэробным механизмом энергообеспечения. Эти волокна к концу IV стадии составляют до 50 % общего объема мышц. Абсолютное количество волокон I типа при этом практически остается неизменным, что в конечном счете приводит к появлению качественно новой структуры всех смешанных мышц человека. Именно в этот период формируются те энергетические возможности и сократительные свойства скелетных мышц, с которыми человеку суждено прожить всю оставшуюся жизнь (не считая периода старения, когда скелетные мышцы подвергаются деструктивным изменениям). На окончательное формирование свойств мышц влияет и гормональный фон, и характер двигательной активности человека (особенно целенаправленная тренировка), но в значительной мере эти свойства обусловлены генетическими факторами, тесно связанными с типом телосложения. В этом возрасте по составу скелетных мышц можно выявить потенциальных чемпионов, особенно в таких видах спорта, где наследственность играет ведущую роль.

• Работоспособность. Качественные изменения, происходящие в строении скелетных мышц, самым непосредственным образом влияют на их функциональные возможности. Так, максимальное потребление кислорода, по относительной величине которого принято судить об аэробной производительности организма, обычно не только не растет, но даже может снижаться, если не проводить специальных тренировок, направленных на поддержание и развитие аэробных возможностей. Это обусловливается снижением относительного количества красных (аэробных) медленных волокон I типа в составе смешанных скелетных мышц. Тем не менее физические возможности подростка на этой стадии повышаются. Это обеспечивается созреванием механизмов регуляции сократительной активности мышечных волокон и межмышечной координацией. Появление четко различающихся между собой по функциональным свойствам мышечных волокон дает то преимущество, что мышца может реагировать на исходящий из нервных центров импульс приказ строго прицельно, а потому наиболее экономично. Дифференцировка мышечных волокон, завершающаяся на IV стадии полового созревания, создает благоприятные условия для тренировки всех двигательных качеств. Повышается надежность работы скелетных мышц, а вместе с ней значительно, во много раз, увеличивается работоспособность.

• Белые (анаэробные) волокна, бурно развивающиеся в этот период, обладают целым рядом положительных свойств: они толще, а следовательно, скорость их сокращений выше; они не нуждаются в доставке кислорода во время работы и не зависят от функциональных возможностей кровообращения и дыхания. За счет анаэробных процессов у подростков этой возрастной группы существенно расширяется зона субмаксимальной и максимальной относительной мощности. Поэтому в эти годы можно эффективно развивать скоростные, силовые и скоростно силовые качества; можно целенаправленно готовить бегунов на средние дистанции и спринтеров, штангистов и борцов, метателей и прыгунов. Более ранняя специализация во всех этих видах спорта нередко оборачивается нарушениями в развитии и бессмысленными потерями как для тренеров, так и для самих юных спортсменов. • Работоспособность в зонах умеренной и большой мощностей, где энергообеспечение зависит от своевременной доставки кислорода, также увеличивается. Это связано в первую очередь с улучшением координации в деятельности вегетативных функций при мышечной работе.

Стадии полового развития у девушек и юношей • • • Процесс полового созревания протекает неравномерно, и его принято подразделять на определенные этапы. Нулевая стадия — стадия новорожденности. Эта стадия характеризуется наличием в организме ребенка сохранившихся материнских гормонов, а также постепенным регрессом деятельности собственных желез внутренней секреции, после того как родовой стресс закончится. Первая стадия — стадия детства (инфантилизм). Период от года до появления первых признаков полового созревания расценивается как этап полового инфантилизма, т. е. подразумевается, что в этот период ничего не происходит. Однако незначительное и постепенное увеличение секреции гормонов гипофиза и гонад в этот период имеет место, и это косвенно свидетельствует о созревании диэнцефальных структур головного мозга. Развитие половых желез в этот период не происходит потому, что оно тормозится гонадотропин ингибирующим фактором, который вырабатывается гипофизом под воздействием гипоталамуса и другой мозговой железы — эпифиза. Этот гормон очень похож на гонадотропный гормон по строению молекулы, а потому легко и прочно соединяется с рецепторами тех клеток, которые настроены на чувствительность к гонадотропинам. Однако никакого стимулирующего действия на половые железы гонадотропин ингибирующий фактор не оказывает. Напротив, он перекрывает доступ к рецепторам гонадотропному гормону. Такая конкурентная регуляция — типичный прием, используемый в метаболических процессах всех живых организмов.

• Ведущая роль в эндокринной регуляции на этом этапе принадлежит гормонам щитовидной железы и гормону роста. Начиная с 3 лет девочки опережают мальчиков по уровню физического развития, и это сочетается с более высоким содержанием гормона роста у них в крови. Непосредственно перед пубертатом секреция гормона роста еще усиливается, и это вызывает ускорение ростовых процессов — препубертатный скачок роста. Наружные и внутренние половые органы развиваются малозаметно, вторичных половых признаков нет. Заканчивается эта стадия у девочек в 8— 1"' а у мальчиков — в 10— 13 лет. Хотя мальчики растут на этой стадии чуть медленнее, чем девочки, большая длительность стадии приводит к тому, что при вступлении в пубертат мальчики оказываются крупнее девочек.

• Вторая стадия — гипофизарная (начало пубертата). К началу полового созревания снижается образование ингибитора гонадотропина, а также усиливается секреция гипофизом двух важней щих гонадотропных гормонов, стимулирующих развитие половых желез — фоллитропина и лютропина. В результате железы «просыпаются» и начинается активный синтез тестостерона. В этот момент чувствительность половых желез к гипофизарным влияниям существенно увеличивается, и постепенно налаживаются эффективные обратные связи в системе гипоталамус— гипофиз—гонады. у девочек в этот же период наиболее высока концентрация гормона роста, у мальчиков пик ростовой активности наблюдается позже. Первым внешним признаком начала пубертата у мальчиков служит увеличение яичек, которое как раз и происходит под влиянием гонадотропных гормонов гипофиза. В 10 лет эти изменения можно заметить у трети мальчиков, в 11 — у двух третей, а к 12 годам — практически у всех. • У девочек первый признак пубертата — набухание молочных желез. Сначала железистую ткань можно только пропальпиро вать, затем выпячивается околососковый кружок. Отложение жировой ткани и формирование зрелой железы происходит на последующих этапах пубертата. Эта стадия полового созревания заканчивается у мальчиков в II — 12, а у девочек — в 9— 10 лет.

• Третья стадия — стадия активации гонад. На этом этапе воздействие гипофизарных гормонов на половые железы усиливается, и гонады начинают вырабатывать в больших количествах половые стероидные гормоны. Одновременно увеличиваются и сами гонады: у мальчиков это хорошо заметно по значительному увеличению размеров яичек. Кроме того, под суммарным воздействием гормона роста и андрогенов мальчики сильно вытягиваются в длину, растет также половой член, практически достигая к 15 годам взрослых размеров. Высокая концентрация женских половых гормонов — эстрогенов — у мальчиков в этот период может приводить к набуханию молочных желез, расширению и усилению пигментации зоны соска и ареолы. Эти изменения непродолжительны и обычно благополучно проходят без вмешательства через несколько месяцев после появления. • На этой стадии как у мальчиков, так и у девочек происходит интенсивное оволосение лобка и подмышечных впадин. Заканчивается данная стадия у девочек в 10— 11, а у мальчиков в 12— 16 лет.

• Четвертая стадия — стадия максимального стероидогенеза. активность гонад достигает максимума, надпочечники синтезируют большое количество половых стероидов. У мальчиков сохраняеся • высокий уровень гормона роста, поэтому они продолжают интенсивно расти, у девочек ростовые процессы замедляются. • Первичные и вторичные половые признаки продолжают развиваться: усиливается лобковое и подмышечное оволосение, увеличивается размер гениталий. У мальчиков именно на этой стадии • происходит мутация (ломка) голоса.

• Пятая стадия — этап окончательного формирования. Физиологически этот период характеризуется установлением сбалансированной обратной связи между гормонами гипофиза и периферическими железами. Эта стадия начинается у девушек в 11— 13 лет у юношей — в 15— 17 лет. На этом этапе завершается формирование вторичных половых признаков. У мальчиков это формирование «адамова яблока» , оволосение лица, оволосение на лобке по мужскому типу, завершение развития подмышечного оволосения. • Волосы на лице обычно появляются в следующей последовательности: верхняя губа, подбородок, щеки, шея. Этот признак развивается позже других и окончательно формируется к 20 годам или позже. Сперматогенез достигает своего полного развития, организм юноши готов к оплодотворению. Рост тела на этой стадии практически останавливается. • У девушек на этой стадии появляется менархе. Собственно, первая менструация и является для девушек началом последней, пятой, стадии полового созревания. Затем в течение нескольких месяцев происходит становление характерного для женщин ритма овуляций и менструаций. Менструация у большинства женщин продолжается от 3 до 7 дней и повторяется каждые 24— 28 дней. Цикл считается установившимся, когда менструации наступают через одинаковые промежутки времени, длятся одинаковое число дней с одинаковым распределением интенсивности по дням. Вначале менструации могут продолжаться 7— 8 дней, исчезать на несколько месяцев, даже на год. Появление регулярных менструаций свидетельствует о достижении половой зрелости: яичники продуцируют готовые к оплодотворению созревшие яйцеклетки. Рост тела в длину прекращается на этой стадии у 90 % девушек. Описанная динамика полового созревания наглядно демонстрирует, что у девочек этот процесс происходит скачкообразно и менее растянут во времени, чем у мальчиков.

• • Большие изменения происходят и в эндокринной системе. При этом ведущую роль играют гипоталамус, который является частью нервной системы и центральной эндокринной железой, а также гипофиз, половые железы, надпочечники и щитовидная железа. Масса гипофиза по сравнению с его массой в дошкольном возрасте увеличивается в 2 раза, размеры турецкого седла становятся больше у девушек, чем у юношей. Увеличивается и число клеток, участвующих в выделении гонадотропных гормонов: фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), лютеинизирующего гормона (ЛГ) или гормона, стимулирующего интерстициальные клетки тестикул, адренокортикотропного гормона (АКТГ) и тиреотропного гормона (ТГ). Гонадотропные гормоны обусловливают созревание половых желез, стимуляцию биосинтеза их гормонов. ФСГ участвует в развитии половых желез у юношей, а у девушек – в росте фолликулов и в образовании эстрогенов в яичнике. ЛГ у девушек способствует превращению созревших фолликулов в желтое тело, а у юношей стимулирует образование андрогенов клетками Лейдига тестикул. Ряд исследователей считает, что биологический эффект андрогенов и эстрогенов зависит от преобладания одного из них. Однако нельзя исключить и особую реакцию тканей рецепторов, которая определяется генетическими и другими факторами. Так, при гинекомастии содержание андрогенов и эстрогенов может быть нормальным, а внешне эстрогенный эффект преобладает.

• Гормонами роста являются соматотропный гормон (СТГ) гипофиза, гормоны щитовидной железы – тироксин и трийодтиронин, андрогены надпочечников и тестикул, а также инсулин. Действуют они в сочетании, но в различные периоды тем или иным из них принадлежит ведущая роль. У подростков наибольшее значение для роста тела в длину имеют андрогены надпочечников, а также гормоны щитовидной железы, которые вне зависимости от пола способствуют росту тела в длину. Роль андрогенов надпочечников и тестикул сказывается также на развитии вторичных половых признаков, наружных половых органов, спермато генезе и мутации голоса.

• Система дыхания. Продолжается развитие легких, их жизненная емкость приближается к уровню таковой у взрослых. Увеличивается диаметр и длина трахеи и бронхов. Существенные изменения происходят у мальчиков в строении гортани: развивается система гортанных хрящей и голосовых связок. У них эта перестройка выражена гораздо сильнее, чем у девочек, так как важнейшим регулятором ростовых процессов в гортани является мужской половой гормон — тестостерон, Результат этих морфологических изменений заметен по мутации голоса: у мальчиков подростков появляются низкие обертоны и постепенно вытесняются высокие детские тоны.

• Система кровообращения. Сердце и сердечно сосудистая система изменяются сравнительно мало. Размеры сердца увеличиваются пропорционально массе тела, однако сосудодвигательные реакции меняются по сравнению с таковыми на предыдущем этапе мало, и в целом регуляция центрального и периферического кровообращения остается практически такой же, как и на III стадии полового созревания. По прежнему часто встречаются вегетососудистая дистония и подростковая гипертония.

• В подростковом возрасте завершается структурное и функциональное развитие пищеварительной системы. Особенности пищеварительной системы у подростков обусловливают высокую её ранимость при длительном эмоциональном и физическом напряжении, нарушении режима питания, труда, отдыха, что способствует увеличению частоты желудочно кишечной патологии.

Иммунная система • существует пять критических периодов развития иммунной системы, пятый из них совпадает с подростковым возрастом. Он отмечается у девочек в двенадцать–тринадцать лет, у мальчиков — в четырнадцать –пятнадцать. • Гормональная перестройка, а также факторы внешней среды могут приводить к снижению адаптационных возможностей иммунной системы у подростков, что является причиной возникновения многих хронических заболеваний. Это необходимо учитывать при организации медицинского наблюдения, при определении объема и спектра оздоровительных мероприятий, проводимых в образовательных учреждениях.

• Нервная система, функционируя в неразрывной связи с эндокринной системой, в подростковом возрасте существенно отличается от взрослых. Временно усиливается деятельность тех звеньев регуляции, которые обеспечивают необходимое для роста и развития энергообеспечение и адаптацию различных систем организма к внешним условиям, что целесообразно в этот период. Особенности нервной системы подростков приводят к своеобразию моторной и психической деятельности. • Моторика подростков может характеризоваться порывистостью движений, повышенной двигательной активностью, склонностью к преодолению препятствий при отсутствии достаточной осторожности в оценке своих сил и возможностей.

• Психика в подростковом возрасте также имеет ряд особенностей, определяемых своеобразием физиологических процессов, протекающих в ЦНС и определяющих своеобразие поведенческих реакций в этом возрасте. До 17— 18 лет происходят существенные изменения нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе реализации высших психических функций и имеющих прогрессивную направленность. Однако в 12 14 лет (период полового созревания) поступательный ход развития временно нарушается. Ослабевает контроль со стороны коры за эмоциональной сферой. Этот возрастной период считается критическим, представляющим особые трудности как для подростка, так и для воспитателей.

• Для подростков характерны повышенная эмоциональная возбудимость, реактивность, проявляющиеся в психической неуравновешенности, резких сменах настроения, переходах от экзальтации к депрессии и обратно, нарастании всеобщего возбуждения и ослаблении всех видов торможения. Это самый трудный период психологического развития, формирование воли, сознательности, гражданственности, нравственности. Нередко это драматический пересмотр всей системы жизненных ценностей, отношения к себе, к родителям, к сверстникам и обществу в целом. А здесь и крайние суждения и крайние поступки, стремление к самоутверждению и конфликтам; особенно при нарушении физического и полового развития при неустойчивости вегетативной регуляции с возникновением иногда тяжело переносимых расстройств сосудистого тонуса, а также заболеваний щитовидной железы. Эмоциональное напряжение более выражено проявляется у девочек, у которых особенные трудности возникают в период, предшествующий приходу менструаций, во время так называемого «предменструального напряжения» .