Имя материала: Возрастная физиология

Автор: М.М. Безруких

Глава 18. младенчество (от 0 до 1 года)

 

1-й год жизни ребенка — это период интенсивной адаптации организма к новым условиям существования, период формирования всех органов и систем. Именно в этом возрасте начинается развитие высших психических функций, ребенок учится активно взаимодействовать с окружающей средой.

 

Рост и физическое развитие

 

Скорость роста. В 1-й год жизни отмечаются наибольшая скорость роста тела в длину и темп нарастания массы тела. Если новорожденный имеет длину около 50 см, то к году он достигает обычно 80 см, т.е. увеличивается более чем на 50\%. Еще существеннее изменяется масса тела: при рождении она составляет в среднем 3,0—3,5 кг, а к концу 1-го года жизни достигает 10 кг и более, т.е. примерно утраивается. В последующие годы до начала пубертатного скачка роста таких темпов более не наблюдается: ежегодная прибавка массы тела составляет примерно 1,5—2,0 кг и длины — 4—5 см.

Скелетно-мышечная система. Костный скелет ребенка 1-го года жизни имеет множество особенностей. Так, череп ребенка резко отличается от черепа взрослого по форме: у ребенка имеются очень большая черепная часть и малая лицевая. Кости черепа новорожденного еще не срослись, между ними находятся места, покрытые перепончатой соединительной тканью, малый родничок зарастает к 2—3 мес., а большой — к 12—15 мес. жизни. Однако окончательно черепные швы срастаются лишь к 3—4 годам, а иногда позже. В 1-й год жизни отмечается наиболее высокий темп роста костей черепа. Очень крупная голова новорожденного ребенка при слабо развитой тонической мускулатуре не может долго удерживаться в вертикальном положении. Только через 2—2,5 мес. после рождения ребенок начинает самостоятельно поднимать и удерживать головку. Слабое развитие мускулатуры не позволяет также ребенку принимать сидячую и стоячую позу — тоническая мускулатура интенсивно развивается в первый год жизни как морфологически, так и функционально, и это обеспечивает возможность сидеть в полугодовалом возрасте и возможность прямостояния в годовалом возрасте. В динамике развития тонической скелетной мускулатуры четко выражен краниокаудальный градиент: вначале созревают мышцы шеи (2,5—3 мес.), затем мышцы туловища (5— б мес.) и рук, и, наконец, мышцы таза и ног (11—12 мес.).

Мышечная активность. В первые недели после рождения мышцы ребенка выполняют почти исключительно непроизвольные и главным образом хаотичные движения. При этом тонус мышц-сгибателей намного превышает тонус мышц-разгибателей, что приводит к формированию специфической позы новорожденного. Энергетический «запрос» мышц в этот период невелик, а наибольшую работу производят мышцы челюстей и щек, выполняющие акт сосания, но их небольшая масса не требует значительных затрат энергии. Ко 2—3-му месяцу жизни (иногда несколько раньше) появляются первые признаки тонической активности мышц спины и шеи, благодаря которым ребенок начинает удерживать в вертикальном положении голову. Поначалу эта задача для ребенка очень трудна. Победа над силами гравитации требует существенных мышечных энерготрат, которые в течение года постепенно увеличиваются, но остаются сравнительно небольшими, так как еще мала масса скелетных мышц, они слабо обеспечены окислительными ферментами. По оценкам физиологов, энергопродукция у ребенка 1-го года жизни при максимальной мышечной активности примерно в 3—4 раза превышает уровень основного обмена.

Зубы. 1-й год жизни — время появления первой смены, или так называемых «молочных» зубов. Обычно сначала (в 6—8 мес.) прорезываются первые нижние и верхние резцы, затем вторые резцы (9—12 мес.). К концу 1-го года жизни у ребенка обычно бывает 7— 8 зубов. В то же время в сроках прорезывания молочных (а затем и постоянных) зубов наблюдается очень большое индивидуальное разнообразие. В последние годы появилось немало публикаций об измененном порядке прорезывания зубов. В настоящее время трудно сказать, связано это просто с увеличением числа наблюдений или так проявляются неблагоприятные последствия экологических условий и накопление в популяциях генетических нарушений.

 

Метаболизм и вегетативные функции

 

Энергозатраты ребенка 1-го года жизни существенно меньше, чем в последующие периоды, поскольку у него еще не развиты скелетные мышцы, которые требуют для своей деятельности больше всего энергии. Кроме того, именно на 1-й год жизни человека приходится становление окислительных систем во многих паренхиматозных органах (в частности, печень и почки), что обусловливает значительные изменения теплопродукции организма.

Основной обмен. В течение первых 3—5 дней жизни масса тела новорожденного снижается, что связано с переходом на новый тип питания, удалением излишней воды из организма и расходованием накопленных в последние 2 мес. внутриутробной жизни запасов питательных веществ — гликогена и жиров. Этот процесс сопровождается значительным повышением интенсивности основного обмена. Период бурного роста, который охватывает 3—4 мес. жизни младенца, также сопровождается увеличением основного обмена. К концу 1-го года жизни продолжается увеличение основного обмена, его величины достигают максимальных значений (в расчете на единицу массы тела) за всю индивидуальную историю жизни. Увеличение интенсивности основного обмена в течение первого года жизни ребенка связывают с уменьшением объема межклеточного пространства в большинстве тканей. Если у новорожденных детей в покое интенсивность потребления кислорода на единицу массы тела составляет 5,0 мл О2/кг·мин, а у детей годовалого возраста — 8,2 мл О2/кг·мин, то при пересчете на единицу активной клеточной массы получается, что новорожденный потребляет 9,0 мл О2/кг·мин, а годовалый — 10,9 мл О2/кг·мин. Следовательно, по крайней мере на этом этапе онтогенеза, интенсивность обмена на единицу активной клеточной массы практически не меняется. В этом возрасте ребенок в спокойном состоянии натощак вырабатывает столько энергии, что ее хватило бы на непрерывное свечение лампочки 25 Вт. Если же ребенок кричит и ему холодно, то количество вырабатываемой энергии может увеличиться только в 2—3 раза (для сравнения: у взрослого это увеличение может достигать 20—30 раз).

Терморегуляция. В младенческом возрасте формируются основные терморегуляторные реакции организма. С одной стороны, жировая ткань, расположенная в подкожной клетчатке, служит хорошим теплоизолятором, предотвращая избыточную отдачу тепла с относительно большой поверхности тела ребенка. С другой стороны, активация химической терморегуляции (т. е. продукции тепла за счет интенсификации окислительных процессов во внутренних органах и скелетных мышцах) требует дополнительного количества жира в качестве субстрата окисления. В этом возрасте в организме ребенка функционирует специальная бурая жировая ткань, насыщенная митохондриями и служащая для обогрева крупных сосудов, расположенных вдоль позвоночника. В течение 1-го года жизни реакции химической терморегуляции (т. е. активация теплопродукции при охлаждении) постепенно дополняются реакциями физической терморегуляции, более экономичными и специализированными. В первую очередь они связаны с формированием сосудодвигательных реакций, определяющих тонус поверхностно расположенных сосудов в зависимости от температуры среды. Повышение тонуса сосудов (вазоконстрикция) уменьшает кожный кровоток и способствует удержанию тепла в организме при охлаждении. При высокой температуре, напротив, проявляется снижение тонуса сосудов (вазодилятация). Сосудодвигательные реакции в этом возрасте еще несовершенны, а комфортная температура для ребенка первого года жизни составляет около 33°. Поэтому дети практически все время должны находиться в одежде, которая защищает тело от потери избыточного количества тепла. В то же время одежда не должна препятствовать нормальному теплообмену и влагообмену, чтобы у ребенка не развивались опрелости и не происходила неадекватная адаптация к искусственному теплу. Увеличение размеров тела в этом возрасте весьма существенно сказывается на процессах терморегуляции, постепенно изменяя условия теплообмена организма со средой.

Гормональный статус. Большинство желез внутренней секреции начинают функционировать еще до рождения, и первым серьезным испытанием для всей системы биологической регуляции организма является момент родов. Родовой стресс — важный пусковой механизм для многочисленных процессов адаптации организма к новым для него условиям существования. Любые нарушения и отклонения в работе регуляторных нейроэндокринных систем, происшедшие в процессе рождения ребенка, могут оказывать серьезное влияние на состояние его здоровья в течение всей последующей жизни.

Первая — срочная — реакция нейроэндокринной системы плода в момент родов направлена на активацию метаболизма и внешнего дыхания, которое внутриутробно вообще не функционировало. Первый вздох ребенка — важнейший критерий живорожденности, но сам по себе он является следствием сложнейших нервных, гормональных и метаболических воздействий. В пуповинной крови отмечается очень высокая концентрация гормонов «срочной» адаптации — адреналина и норадреналина. Эти гормоны не только стимулируют энергетический обмен и распад в клетках жиров и полисахаридов, но и тормозят образование слизи в ткани легких, а также стимулируют дыхательный центр, расположенный в стволовом отделе головного мозга. В первые часы после рождения быстро нарастает активность щитовидной железы, гормоны которой также стимулируют обменные процессы. Все эти гормональные «выбросы» осуществляются под контролем гипофиза и гипоталамуса. Дети, родившиеся путем кесарева сечения и поэтому не испытавшие естественного родового стресса, имеют значительно более низкий уровень гормонов в крови, что отрицательно сказывается на функции их легких в течение первых суток.

Питание и пищеварение. В первые дни жизни новорожденный питается молозивом, которое существенно отличается от материнского молока по своему составу. В частности, в нем очень много стафилококкового антитоксина. Кроме того, молозиво содержит витамины, гормоны и антитела, а также наполненные жиром клетки крови — лимфоциты. Это связано с необходимостью повысить иммунитет, обеспечить сопротивляемость организма к внешним воздействиям.

Зрелое женское молоко появляется на 2—3-й неделе и обладает довольно высокой активностью протеолитических и липолитических ферментов, которые помогают процессу переваривания, так как в желудке новорожденных еще не полностью сформированы железы, вырабатывающие собственные пищеварительные ферменты.

На раннем этапе, соответствующем периоду молозивного вскармливания, желудок характеризуется малыми размерами и низкой секреторной активностью железистого аппарата, малой подвижностью. Все эти факторы играют положительную роль в усвоении материнского молока. На следующем этапе, продолжающемся до конца молочного вскармливания, резко увеличиваются размеры желудка, повышается его секреторная активность и подвижность, выявляются особенности секреции основных протеолитических ферментов, обеспечивающих наилучшее приспособление к перевариванию молока. Переход на смешанное питание сопряжен с резкой активизацией секреции соляной кислоты и пепсиногена, снижением значения авторегулирующих механизмов, существенным увеличением массы желудка за счет развития мышечного слоя. Тем не менее активность желудочных желез, вырабатывающих соляную кислоту и ферменты, остается намного ниже, чем в дальнейшем, зависит от состояния кишечной стенки, так как в этом возрасте пристеночное пищеварение преобладает над полостным. Это обусловлено меньшей активностью пищеварительных ферментов, которая в значительной мере компенсируется каталитическим действием микроворсинок на поверхности клеток кишечного эпителия.

Выделительная функция. Почки новорожденного имеют признаки морфологической и функциональной незрелости. Так, диаметр клубочков невелик, фильтрующая поверхность значительно снижена, канальцы коротки, а петли Генле недоразвиты. Зато количество клубочков на единицу поверхности у новорожденных достигает 50, у ребенка 7—8 мес. — около 20, тогда как у взрослого — только 7—8. Почки ребенка позволяют ему, несмотря на незрелость аппарата, поддерживать устойчивые параметры водно-солевого гомеостаза, но только в условиях относительного покоя организма при сбалансированном питании и водопотреблении. В экстремальных ситуациях (например, при заболеваниях) детская почка функционирует значительно менее надежно, чем взрослый орган, что нередко приводит к гомеостатическим сдвигам.

Кровообращение. Интенсивный метаболизм младенцев определяет высокий процент крови относительно массы тела в младенческом возрасте. У новорожденных количество крови составляет 14 \% всей массы, к концу 1 года — 10,9 \%. (Для сравнения в 14—15 лет — 7 \%.) Необходимость в интенсивном снабжении кислородом определяет также высокое содержание гемоглобина в крови новорожденных, которое постепенно к концу младенческого возраста снижается. Количество крови, выбрасываемой в аорту сердцем новорожденного при одном сокращении составляет всего 2,5 см3, а к первому году оно увеличивается в 4 раза, что связано с ростом массы сердца, которая к концу первого года удваивается.

Кругооборот такого большого объема крови обеспечивается высокой частотой сердечных сокращений — 140 уд/мин (у взрослых около 70).

Высокая частота сердечных сокращений определяется особенностями регуляции сердечной деятельности на этом этапе развития. Хотя к моменту рождения ребенка в сердечной мышце выражены нервные окончания как симпатического, так и парасимпатического блуждающего нерва, влияние последнего значительно снижено, преобладает симпатический тонус.

Дыхательная система. Существенными особенностями характеризуется и дыхательная система младенцев. В связи с особенностями скелета (малый изгиб и почти горизонтальное положение ребер) у младенцев преобладает диафрагмальный тип дыхания с незначительным участием межреберных мышц. Дыхание младенцев частое, и во время бодрствования число дыхательных движений за 1 мин достигает 50—60. Такая частота обеспечивает высокий уровень легочной вентиляции.

К моменту рождения ребенка формирование механизмов регуляции дыхательной функции еще не завершено. Об этом свидетельствует большая изменчивость частоты, глубины и ритма дыхания младенцев.

Иммунитет. Плод получает от матери значительное количество гамма-глобулинов, которые успешно проходят через плацентарный барьер. Эта неспецифическая защита оказывается вполне достаточной для первоначального столкновения организма новорожденного с микрофлорой окружающей среды. К тому же у новорожденного отмечается «физиологический лейкоцитоз» — количество лейкоцитов в крови примерно в 2 раза выше, чем у взрослых. Очевидно, что это — одно из проявлений видовой адаптации к столкновению с новыми для только что появившегося на свет организма условиями существования. Тем не менее многочисленные Т- и В-лимфоциты новорожденных детей представляют собой незрелые формы и не способны в необходимом количестве синтезировать защитные белки — глобулины и интерферон. Фагоциты новорожденных также недостаточно активны. Вследствие этого детский организм часто отвечает на проникновение чужеродных микроорганизмов генерализованным воспалением — сепсисом, причем нередко возбудителем, приводящим к возникновению этого опасного для жизни состояния, является бытовая микрофлора, совершенно безопасная для взрослого. Дело в том, что взрослый организм уже имеет достаточную иммунную память, и эта микрофлора успешно подавляется его специфическими иммунными системами. В организме новорожденного специфические иммунные системы еще не сформированы, иммунной памяти практически нет, а неспецифические механизмы также еще не созрели. Поэтому на этапе новорожденное™ столь большое значение имеет кормление материнским молозивом и молоком, в котором содержатся значительные количества иммунореактивных веществ, помогающих организму ребенка адаптироваться к окружающей микрофлоре.

В возрасте от 3 до б мес иммунная система ребенка реагирует на вторжение микробов и вирусов, но практически не формируется иммунная память. В этот период мало эффективны прививки (их приходится повторять по 2—3 раза), атипично проходят некоторые заболевания, не оставляя после себя стойкого иммунитета (корь, коклюш).

Развитие движений. Движения ребенка первых месяцев жизни прежде всего направлены на регуляцию положения головы, туловища, рук и ног, обеспечивающих поддержание позы. Можно проследить, как последовательно от 1-го к 12-му месяцу появляются новые движения, как двигательные реакции становятся целенаправленными, как появляются и совершенствуются осознанные движения. Однако следует помнить, что индивидуальные сроки развития движений определяются не только врожденной программой, но и целенаправленной работой взрослых с ребенком.

1 мес: первые попытки удержать голову при вертикальном положении тела; беспорядочные движения рук и ног на фоне повышенного мышечного напряжения; непроизвольные ползательные движения.

2 мес: поворачивает голову и глаза за движущимся предметом, следит взглядом за предметом в горизонтальном, вертикальном направлениях и по кругу, имитирует мимику взрослого, поднимает голову и грудь, когда лежит на животе.

3 мес: ребенок поворачивает голову в сторону источника звука; переворачивается со спины на бок и на живот; при поддержке за подмышки стоит, но при этом подгибает ножки; непроизвольное ползание исчезает; начинает удерживать предметы «в кулачке»; ребенок моргает, если объект приближается к лицу; может находиться в вертикальном положении (при поддержке) до 6 мин; переворачивается; движения рук более свободны и целесообразны; младенец смотрит на свои руки; стремится удержать предмет в поле зрения.

4 мес: исчезает гипертонус мышц; ребенок уверенно держит голову, когда его поднимают, поворачивается со спины на живот, сидит при поддержке за обе руки; хватает и удерживает игрушки; открывает рот, когда подносят ложку с едой, бутылочку.

5 мес: ребенок самостоятельно сидит 1—5 мин; поворачивается с живота на спину; способен удерживать одновременно по предмету в каждой руке; хватательные движения, направленные к цели, — «петлеобразные», с частыми промахами; увеличивается число движений, когда кисть руки раскрывается до захвата предмета; движения еще не точны, раскоординированны, связаны со значительным мышечным напряжением.

6 мес: самостоятельно сидит; возникает зрительный контроль за движениями рук; повышается точность хватательных движений, снижается мышечное напряжение.

7 мес: ребенок способен совершать попеременные шагательные движения (при поддержке за подмышки); сидит; тянет в рот бутылочку, ложку, игрушки; бросает и поднимает игрушки; поднимается на четвереньки; встает на колени, держась за опору; перекладывает предметы из одной руки в другую; тянется к взрослому на руки; следит за движениями руки.

8 мес: младенец встает с поддержкой; ходит с опорой; сидит, самостоятельно садится и ложится; появляются координированные движения двух рук (хлопает в ладоши); наблюдаются первые попытки сложить кубики, пирамидку; попытки передвижения ползком.

9 мес: отмечаются попытки стоять без опоры и ходить без опоры; младенец садится из вертикального положения, встает на колени; снижается мышечное напряжение, совершенствуются движения рук, ног, туловища, но все движения еще не очень точны, нестабильны; ребенок начинает ходить с опорой; собирает игрушки, складывает; стучит для извлечения звука.

10 мес: младенец встает с опорой, стоит без опоры; ходит с опорой (первые шаги без опоры); улучшается координация движений рук; появляется захват пальцами; ребенок активно играет с игрушками.

11—12 мес: ходьба без опоры; ребенок поднимается без опоры, садится, ложится, встает, координирует движения рук; наблюдается предварительная подготовка пальцев рук к форме объекта; «петлеобразные» с промахами движения сменяются более точными с «прямым приближением» к предмету; появляются хватательные движения вслепую за счет предварительного нацеливания.

Таким образом, в течение первого года жизни идет интенсивное формирование всех структур системы управления движениями, формирование и развитие опорно-двигательного аппарата, что является основой для новых преобразований на следующем этапе развития.

Созревание мозга и поведение

 

Этот период развития характеризуется чрезвычайно интенсивным и быстрым созреванием мозговых структур, что определяет существенные изменения поведения ребенка, его общение с окружающим миром, формирование начальных процессов его познавательной деятельности. На этом этапе выделяют три периода, существенно различающихся по степени зрелости мозга и его функциональным возможностям: период новорожденности (первые 10 дней), первое полугодие и второе полугодие.

Период новорожденности. К моменту рождения ребенка наиболее зрелыми являются спинной мозг и стволовые структуры головного мозга, обеспечивающие жизненно важные функции и необходимые приспособительные рефлексы: пищевые (сосание), защитные (мигание, зажмуривание) и др.

В период новорожденности выражены и рефлексы, свойственные животным (атавистические). Это рефлексы Бабинского (отведение большого пальца ноги при раздражении подошвы), хватательный рефлекс, настолько сильный, что ребенок может удерживать собственный вес, и др. Хватательный рефлекс необходим для многих детенышей животных, цепляющихся за шерсть матери при ее передвижениях и прыжках. В течение первых недель жизни атавистические рефлексы быстро угасают. Их наличие у новорожденных связано с незрелостью коры полушарий, наиболее поздно созревающей в онтогенезе.

Кора больших полушарий новорожденных характеризуется наличием слабо дифференцированных нейронов с малым числом слабо ветвящихся дендритов и соответственно небольшим числом синаптических контактов. Наиболее зрелыми являются пирамидные клетки проекционных отделов коры больших полушарий. Вставочные нейроны, обеспечивающие межнейрональные взаимодействия, не сформированы. Незрелость коры больших полушарий определяет отсутствие состояния спокойного бодрствования с присущим ему альфа-ритмом, отражающим циркуляцию возбуждений по нейронным сетям. В шкале функциональных состояний преобладает сон и присутствуют лишь кратковременные периоды бодрствования, связанные либо с необходимостью удовлетворения биологической потребности, либо определены дискомфортом, вызванным внешними, а чаще внутренними раздражителями. Активное бодрствование ребенка характеризуется низкоамплитудной плоской активностью, в которой трудно вычленить определенные ритмические составляющие. В ЭЭГ новорожденных в основном преобладают группы медленных волн, характерных для сна и отражающих активность глубинных структур мозга.

Сенсорные процессы. В соответствии с теорией системогенеза П.К. Анохина уже у новорожденных начинают функционировать определенные элементы коры больших полушарий, обеспечивающие контакты с окружающим миром, а именно проекционные области коры, воспринимающие сигналы внешнего мира. С первых часов жизни ребенка в зонах проекции на головке ребенка зрительной, слуховой и тактильной областей коры регистрируются вызванные потенциалы (ВП). У человека основным информационным каналом, создающим образ внешнего мира, является зрительный.

К моменту рождения зрительная проекционная кора имеет наибольшую по сравнению с другими корковыми зонами ширину. Миграция клеток в корковую пластинку осуществилась на 4—6-м лунных месяцах. Определенной степени развития достигают пирамиды нижних слоев (V и IV). Менее развиты, но уже функционируют непирамидные веретенообразные нейроны, которые воспринимают афферентную посылку и передают ее пирамидным клеткам.

Созревший к моменту рождения морфологический субстрат обеспечивает поступление зрительной информации в кору больших полушарий.

Реакция на зрительный стимул проявляется в наличии ВП, в котором присутствует начальный позитивный компонент (рис. 72). Наличие этого компонента, отражающего активность глубинных слоев коры, свидетельствует о том, что в период новорожденности афферентный сигнал, так же как во взрослом мозге, поступает в IV слой, наиболее развитый в сенсорных зонах, и адресуется через созревшие к этому времени переключательные вставочные нейроны пирамидам нижних слоев зрительной коры. Ответ регистрируется строго локально в зрительной проекционной области — в поле 17, что подчеркивает модальную специфичность основного комплекса ВП новорожденного. Характерной особенностью коркового ответа на зрительный стимул является длительный латентный период (150—160 мс по сравнению с 40—50 мс в зрелом мозге), что отражает замедленность прихода информации в кору по еще не миелинизированным зрительным путям и определяет низкие оперативные возможности реагирующей системы.

 

ТИПОГРАФИЯ И ПАРАМЕТРЫ ЗРИТЕЛЬНЫХ ВП НОВОРОЖДЕННЫХ

                     А                                        Б                           В

Рис. 72. Зрительные ВП новорожденного

А — локализации отведений в полях 17—19 (I, От, Ol) и за ее пределами (Р); Б — соответствующие вызванные ответы. Видно, что максимальная амплитуда ВП в первичной проекционной зоне; вне зоны ответ не регистрируется; В — усредненные значения амплитудно-временных параметров позитивно-негативного ВП, зарегистрированного в первичном проекционном поле (сплошная линия) и во вторичных полях (пунктир)

Какие же операции начинают осуществляться с поступающей в кору зрительной информацией?

Важной для развития восприятия является рано сформированная чувствительность зрительной системы новорожденного к движущимся объектам. Движение входит также в число высокоэффективных возбудителей внимания, двигательными компонентами которого являются как скачкообразные саккадические, так и прослеживающие движения глаз — более совершенная форма глазодвигательной активности. Реакция на движение запускается наиболее рано созревающими рецепторами сетчатки, находящимися на ее периферии, и совершенствуется до 6-месячного возраста. С первых дней жизни отмечаются только горизонтальные следящие движения. В основном у новорожденных они носят асинхронный характер, и лишь иногда наблюдается содружественное движение глаз, говорящее о бинокулярной фиксации, обычно стабильно регистрируемой к 1 мес жизни.

Зрительное внимание. Характер глазных движений новорожденного и недостаточная зрелость коры больших полушарий свидетельствуют о том, что на этом этапе онтогенеза глазные движения опосредованы подкорковым зрительным центром — передним двухолмием, играющим важную роль в зрительном внимании. Это так называемое «открытое» внимание. Следовательно, уже на раннем этапе онтогенеза глазные движения, как компонент внимания, обеспечивают обнаружение объекта и удержание его в поле зрения, продлевая таким образом контакт ребенка с предметом.

Функционирование канала обнаружения движущегося объекта базируется на созревающей структурной основе и имеет свои особенности. Движение предметов в поле зрения воспринимается клетками нижних (IV и V) слоев зрительной коры — детекторами движения. Поскольку созревание нервных элементов идет в направлении от глубины к поверхности, эти слои раньше включаются в деятельность. Процессы, развертывающиеся на этом уровне, имеют невысокую разрешающую способность, не могут обеспечить детальный анализ предмета, а создают только общее представление о нем. Само движение предмета, когда все его отдельные части перемещаются в одном направлении и с одинаковой скоростью, способствует их первичной интеграции, объединению в единый недифференцированный образ объекта.

Коммуникативные отношения. На основе включения зрительного канала начинают строиться и коммуникативные отношения.

С первых часов и дней жизни устанавливается контакт «глаза в глаза». Лицо матери оказывается высоко значимым, предпочитаемым и рано распознаваемым раздражителем по сравнению с неживыми предметами. Отсутствие реакций ребенка на лицо матери настораживает и требует консультации детского невролога.

Раннее узнавание лица матери базируется на многих биологических и физиологических факторах. Прежде всего здесь действует, помимо зрительной, целый комплекс разномодальной информации — звуковой (голос), тактильной (телесный контакт, руки матери), обонятельной (запах). Кроме того, в лице сочетаются признаки, известные как эффективные возбудители внимания, такие как сложность конфигурации, упорядоченность черт, движение (обычно мать склоняется к ребенку или поднимает его к себе). Значимость движения подтверждается тем, что новорожденные даже при низкой остроте зрения преимущественно следят за тем движущимся изображением, которое больше всего напоминает лицо. Изображения с измененными чертами и контуры без деталей не вызывают столь заметный эффект.

На коммуникацию направлен и вокализационный компонент поведения новорожденного. Первая экспрессивная звуковая реакция — крик — информирует мать о состоянии ребенка и содержит призыв к удовлетворению базовых потребностей.

Таким образом, уже в период новорожденности закладывается основа процессов, определяющих развитие познавательной и коммуникативной деятельности ребенка.

Первое полугодие жизни. Первое полугодие жизни характеризуется чрезвычайно высокой чувствительностью к развивающим воздействиям внешней среды и рассматривается как сенситивный и критический период онтогенеза.

Созревание нейронного аппарата коры больших полушарий и развитие сенсорных процессов. Со 2-го мес жизни начинается стремительное лавинообразное увеличение количества синапсов в коре больших полушарий. Особенно активный синаптогенез приходится на период от 2 до 4 мес. В результате расширяется структурная основа для усиления и обогащения ощущений. Формирующиеся с момента рождения нейронные системы зрительной коры чувствительны к зрительной стимуляции и способны к ускоренному развитию под ее влиянием. У недоношенных детей, достигших возраста доношенных новорожденных и имевших уже зрительный опыт, регистрировались более зрелые ВП, чем у детей, родившихся в срок. В период усиленного синаптогенеза отмечается особо высокая чувствительность и высокая пластичность. Под влиянием специфических зрительных раздражений эффективность синапсов повышается, их функционирование стабилизируется, незадействованные синапсы отмирают. Эксперименты на животных с полным или частичным лишением световой стимуляции наглядно продемонстрировали значимость внешнесредового фактора для развития. Блокада зрительного входа приводит к обеднению синаптического состава зрительной коры, недоразвитию дендритных разветвлений и шипикового аппарата. При выращивании котят в клетках с чередующимися черными и белыми полосами по горизонтали или вертикали дендритные сплетения располагались в плоскостях, перпендикулярных направлению полос. Таким образом, внешняя среда (в данном случае зрительная информация) формирует воспринимающий субстрат, регулируя количество и пространственную организацию синапсов и дендритов.

Зрительная сенсорная система, чрезвычайно важная для обеспечения контактов младенца с внешним миром, претерпевает существенные изменения в первом полугодии.

В первые месяцы жизни постепенно развивается способность зрительной фиксации объектов, введенных в поле зрения и остающихся неподвижными. Об особенностях восприятия неподвижных объектов можно судить прежде всего по характеру движений глаз, который свидетельствует о том, что воспринимается не весь предмет, а его отдельные признаки. Движения концентрируются около углов, контрастных границ, выраженной структуры поверхности, т.е. начинают выделяться отдельные свойства предмета.

Регистрация ВП на структурированное черно-белое изображение — шахматный рисунок — показала, что амплитуда их компонентов увеличивается по сравнению с ответом на диффузный засвет зрительного поля, что указывает на включение процессов выделения контура и контраста, на наличие реакции на структуру предъявляемого объекта, которому адресовались глазные движения. Шахматные ячейки разного размера обусловливают изменение амплитуды начальной позитивности ВП-компонента, чувствительного к этой характеристике. Все это имеет важное значение для дальнейшего развития зрительной функции. На основе информации о контрастных границах, краях, углах подготавливается восприятие структуры и формы. Появляющиеся бинокулярная конвергенция, ощущение расстояния до предмета, удаленности его отдельных частей обеспечивают восприятие трехмерности, объема (так называемое стереоскопическое зрение). Эти процессы требуют более высокой разрешающей способности зрительной системы. Начинает функционировать зрительный канал опознания объектов с механизмами, способными осуществлять все более глубокий и тонкий анализ различных признаков.

 

 

Рис. 73. Изменение параметров ВП в первые 2—3 мес жизни А — динамика латентного периода ответа с возрастом. На горизонтальной оси — возраст в неделях. Цифры с минусом — недели до нормального срока рождения ребенка. Стрелка — момент рождения; Б — сокращение временных параметров и усложнение формы ВП. Пунктиром нанесен ВП новорожденных. Рг, N2 — позитивный и негативный компоненты ВП

соответственно

2—3-месячный возраст является важнейшим этапом развития ребенка 1-го года жизни. Для него характерно ускоренное формирование сенсорных процессов, на что указывают структурные и функциональные характеристики зрительной системы, а также поведение ребенка. Изменяется ВП на зрительный стимул. Существенно укорачивается его латентный период как результат миелинизации зрительных путей. Это приводит к ускорению передачи информации в кору больших полушарий и расширению оперативных возможностей системы. Усложняется форма ответа, в его состав включаются дополнительные компоненты, что отражает усложнение процессов обработки информации (рис. 73).

Формирование интегративных процессов и поведение младенца. Ускоренное формирование с 3 мес звездчатых короткоаксонных нейронов — клеток-интеграторов, ансамблевой организации, а также увеличение объема волокнистого компонента способствуют объединению структур зрительной коры в систему. Проявлением системного функционирования нервных элементов является синхронизация и ритмизация биопотенциалов. В 3-месячном возрасте в состоянии спокойного бодрствования в зрительной коре обнаруживается ритмическая активность 4—6 колебаний за 1 с, которая рассматривается как незрелый вариант основного ритма

ЭЭГ взрослого — альфа-ритма. Альфа-ритм, выполняя функцию объединения нервных элементов, обеспечивает внутрианализаторную интеграцию. Эти новообразования, сочетающиеся с ростом вертикальных пучков волокон к поверхностным слоям, способствуют активному взаимодействию и объединению двух основных каналов зрительного восприятия — обнаружения предметов и опознания их отдельных признаков.

С 3-месячного возраста совершенствуются процессы выделения признаков. К 3—4 мес созревает система восприятия цвета, ее желто-синий компонент; к 4—5 мес — красно-зеленый. Эта особенность цветового восприятия должна быть учтена при ознакомлении ребенка с игрушками. С 3—4 мес проявляется и нарастает способность различения объектов по размеру. Эти признаки выступают как определяющие характеристики предмета. Хорошим показателем развития ребенка является возможность различения отдельных признаков, оцениваемая по двигательным компонентам внимания — переводу взгляда на объект и его фиксация, во время которой осуществляются созревшие к данному возрасту операции обработки информации о фиксированном взором объекте. Для выяснения того, какие признаки может выделять зрительная система, используются следующие пробы. Ребенку многократно показывают пару одинаковых предметов, которые он сначала рассматривает, а затем постепенно теряет к ним интерес — происходит привыкание к объекту. Затем этот же предмет показывают в паре с другим, отличающимся от привычного каким-нибудь одним исследуемым свойством. При появлении фиксации взора на новом предмете можно сделать, по крайней мере, три важных вывода. Первый — что измененный признак улавливается ребенком, и значит, последовательно меняя характеристики стимула, можно определить весь набор признаков, которые способна выделить зрительная система на этом этапе развития. Второй вывод свидетельствует о том, что появилась возможность запечатления образов предметов, включения их в память, в индивидуальный опыт как базу для развития познавательных процессов и основу для сравнения объектов. И третий — возбудителем внимания, о котором судят по фиксации взора, становится новизна, вернее, рассогласование характеристик нового стимула и знакомого, запечатленного в памяти. Чувствительность к новизне, стремление к разнообразию удовлетворяют развивающуюся познавательную потребность и стимулируют восприятие предметов внешнего мира.

Если на стадии анализа движущихся объектов в период новорожденности и в первые месяцы жизни само движение, новые локализации одного и того же предмета прежде всего привлекали внимание, и изменения других признаков не замечались ребенком, то с 2—3-месячного возраста как новые локализации, так и новые неподвижные предметы равным образом становятся возбудителями внимания. Важным новообразованием поведенческого репертуара младенца 2—3 мес жизни становится эмоциональное сопровождение. Это комплекс оживления, включающий в себя движения, улыбку, гуление и имеющий четкую позитивную окраску. С 3-месячного возраста весь комплекс поведенческих реакций направлен на новый объект и способствует его фиксации, а эмоциональная реакция оживления, базирующаяся на предпочтении новизны, — обеспечивает восприятие объекта, удлиняя время общения ребенка с объектом. В ЭЭГ при внимании начинает регистрироваться увеличенный по амплитуде тета-ритм, рассматриваемый как проявление эмоциональной активации.

Формирование зрительной функции является важным фактором развития ребенка. Исследование эффектов ранней зрительной депривации у детей с врожденной катарактой выявило на основе тестирования зрительных способностей и сроков появления незрелого варианта альфа-ритма отставание в развитии зрительной функции и ходе созревания каудальных отделов коры. Помимо этого обнаружилось, что дети, лишенные раннего зрительного опыта, отстают в общем психомоторном и социальном развитии. Их поведение характеризуется либо выраженным избеганием контактов, страхами, пассивностью, либо, напротив, чрезмерной расторможенностью, неуправляемостью, агрессивностью. В последнем случае можно предполагать задержку в развитии коркового контроля поведения. Многие характеристики зрительного поведения коррелируют с важными способностями и умениями даже в дошкольном возрасте. Так, возможность различения признаков предметов в 3-месячном возрасте достоверно и положительно коррелирует с показателями шкалы умственного развития в 2 года; проявление зрительного внимания (длительность фиксации) в 5—7 мес надежно предсказывает уровень интеллектуального развития в 5 и 7 лет.

Структурно-функциональной основой расширения возможностей опознания объектов внешнего мира является вовлечение в сенсорные функции непроекционных областей коры — моторной и ассоциативной зон. Основной комплекс ВП, реактивный к характеристикам объекта, начинает регистрироваться в заднеассоциативной, центральной областях, премоторной коре. Включение в зрительную функцию областей моторной коры, связанных с глазодвигательными процессами, обеспечивает более совершенную регуляцию и контроль двигательного компонента внимания. Вначале эти процессы осуществлялись за счет двухолмных связей. Интенсивно созревающая после 3-го месяца теменная кора становится структурной основой так называемого «скрытого внимания», облегчающие эффекты которого не связаны с видимыми движениями глаз. Активное функционирование теменной области подтверждается данными о значительном нарастании в ней метаболизма в период от 3 до 6 мес жизни. В зрительной и теменной корковых зонах в этот период происходит ранний прирост ширины коры (3 мес), увеличение объема пирамид, развитие вставочных нейронов (6 мес).

Интегративные системные процессы обеспечиваются внутри и межанализаторными связями, развитием ассоциативных областей коры больших полушарий, прежде всего заднеассоциативных структур (височно-теменно-затылочная область), нейроны которых способны отвечать на раздражения разных сенсорных модальностей при наибольшем вкладе зрительной. С вовлечением заднеассоциативных областей коры в зрительное восприятие связываются такие операции, как запоминание зрительной информации, выработка эталонов, индентификация изображений. Возможность их осуществления появляется с 3-месячного возраста. Структурное созревание заднеассоциативных структур в онтогенезе определяет совершенствование воспринимающей системы. В этих корковых областях наиболее интенсивно растут специфичные для ассоциативных структур верхние слои коры, которые являются ансамблеобразующими, имеют более выраженные горизонтальные связи и участвуют в интегративных процессах. В ассоциативных зонах быстрее развиваются группировки нейронов, которые имеют более сложный и разнообразный состав по сравнению с нейронными объединениями проекционной коры.

Развитие речевой функции. С развитием ассоциативных областей коры, в состав которых входят речевые центры, связано развитие коммуникативной речевой деятельности.

Речь формируется на основе развивающихся сенсорных механизмов внимания и эмоционально-потребностной сферы ребенка в процессе его общения со взрослым. Уже на первой неделе жизни обращение к ребенку, особенно с негромкой речью, приводит к успокоению, первичному сосредоточению и постепенному переходу с 2 мес к попыткам подражательных звуковых реакций, возникающих на основе эмоционального возбуждения. Помимо этого возникает и повторение собственных звуков.

Развивающиеся гуканье и гуление включают определенные артикуляционные процессы, отрабатывается связь слуховых ощущений с комплексом кинестетических, кинетических и тактильных раздражений. Нечеткий звуковой состав вокализаций постепенно дифференцируется и специализируется.

Расцвет гуления приходится на 4—6 мес и плавно переходит в лепет, когда ребенок начинает подолгу произносить различные слоги самопроизвольно и подражательно.

Контакты со взрослым, особенно с матерью, имеют первостепенное значение для развития ребенка в этом возрасте.

Второе полугодие жизни. К 6-месячному возрасту отмечаются прогрессивные изменения в строении проекционных и непроекционных отделов мозга. Скачком увеличивается ширина коры, нарастает синаптогенез; так что число синапсов в б—8 мес превосходит имеющееся во взрослом мозге, увеличивается объем волокон, появляются гнездные группировки нейронов, что способствует совершенствованию обработки информации.

Системное взаимодействие мозговых структур и развитие воспринимающей функции мозга. Важную роль в развитии психических функций ребенка играет формирование длинных ассоциативных связей между областями коры, что создает условия для их взаимодействия. В ознакомление с объектами внешнего мира включаются дополнительно к зрительной другие анализаторные системы. К раннему рассматриванию сначала предметов, потом своих рук начинает присоединяться дотягивание, толкание игрушек, а с момента раскрытия ладони — захватывание, ощупывание, что существенно дополняет чисто зрительные впечатления и облегчает опознавание предметов. Так, младенцы во втором полугодии и особенно к 8-месячному возрасту после ощупывания невидимого предмета быстрее и точнее узнают его с помощью зрения. Звучащие предметы легче привлекают внимание ребенка и активнее фиксируются.

К 6-месячному возрасту происходят существенные изменения в моторной сфере. Ребенок садится, что расширяет видимое пространство. Развитие координационных возможностей, движение обеими руками способствует манипуляции с предметами, более глубокому ознакомлению с окружающим миром. Шестимесячный возраст рассматривается как своеобразный рубеж, преодоление которого открывает перед ребенком новые возможности.

Системное взаимодействие различных мозговых структур расширяет функциональные возможности восприятия. Это особенно четко видно на примере развития способности к выделению формы объектов, которая имеет более сложную динамику по сравнению с восприятием других признаков и проходит несколько стадий, когда осуществляется переоценка соотносительной значимости разных признаков для опознания и узнавания предмета. Скачок в выделении формы приходится на 8-месячный возраст, когда этот признак начинает преобладать над признаком размера, и различия предметов по размеру становятся для младенцев не столь значимыми, как различия по форме. Сущность качественного скачка состоит в том, что на раннем этапе развития восприятия при независимом функционировании каналов обнаружения и опознания воспринималась либо общая недифференцированная форма предмета, либо его отдельные признаки. Во втором полугодии происходит интенсивное созревание заднеассоциативных структур, нейронный аппарат которых нацелен на опознание сложных изображений. За счет интегративных процессов к концу 1-го года постепенно возникает единый механизм восприятия формы как интегрированного целого, в которое включены его части, связанные определенным образом. С 6-месячного возраста новые предметы получают явное преимущество перед новыми локализациями знакомых объектов. Специальные эксперименты с короткими точечными засветами контура изображения показали, что интеграция этой информации, необходимая для узнавания, осуществляется к концу 1-го года жизни. Целостность восприятия становится в определенной степени независимой от изменения отдельных признаков. Если 6-месячные младенцы воспринимали изменения любого признака предмета как появление нового объекта, то к 9-му месяцу формируется инвариантность узнавания формы. Возникновение этой способности указывает на то, что восприятие меньше зависит от физических характеристик стимула, а начинает основываться на сущностных характеристиках предмета — это свидетельствует о включении в процесс восприятия интеллектуального компонента. После 8 мес возможна начальная невербальная категоризация — группировка предметов с варьирующими, но сохраняющими закономерную связанность признаками и узнавание их как однотипных.

Во втором полугодии жизни параметры поздних компонентов ВП изменяются в зависимости от таких несенсорных характеристик стимулов, как различная вероятность их предъявления, ситуация узнавания, эмоциональное состояние. Реактивными к этим характеристикам наряду со зрительными областями становятся переднеассоциативные структуры — лобные отделы коры, где к концу 1-го года жизни наблюдается мощный синаптогенез. Объем пирамид в нижних слоях лобной коры увеличивается к 6 мес., в верхних — к году. Результатом структурных изменений в коре больших полушарий является возможность восприятия сложных характеристик объекта (упорядоченность, связанность). Формируется осознанное восприятие, включающее оценку значимости стимула, его классификацию.

Внимание и поведение. К 8-му месяцу жизни проявляются элементы произвольности и внутренней регуляции. Ребенок на основе индивидуального опыта направляет свое внимание (фиксирует взгляд) на прогнозируемое место появления движущегося предмета, исчезнувшего за ширмой, или экспериментатора, спрятавшегося за дверью после игры. Этот вид поведения существенно отличается от наблюдавшегося в первом полугодии жизни, когда исчезнувший из поля зрения предмет исчезал из поля сознания младенца.

Регуляция поведения развивается в общении со взрослыми, и существенная роль в этом процессе принадлежит речевой функции. Во втором полугодии жизни в процессе общения со взрослым как носителем определенного языка лепет младенца начинает приобретать языково-специфические черты. Эмоциональное общение с ребенком способствует развитию у него не только коммуникативных способностей, но и понимания речи. Показ и называние младенцу предметов и действий, осуществляемых с ними, приводит к формированию у него связи между названием предмета и самим предметом к концу 1-го года жизни. Ребенок, показывая предмет, пытается его называть. Формируются первые речевые реакции. К 1 году активный словарь ребенка может содержать от 10 до 15 слов.

В условиях коммуникации развиваются и познавательные процессы на сенсорном (восприятие) и моторном (действие) уровнях. Первый год жизни особенно отличается по своей результативности в отношении функциональных «приобретений» в перцептивно-когнитивно-эмоциональной сфере. Все эти приобретения в младенческом возрасте базируются на развитии зрительного восприятия, обеспечивающего начальное ознакомление с внешним миром и накопление индивидуального опыта.

Динамика изменения поведенческих реакций младенцев, его функциональных возможностей в обеспечении контактов с внешней средой отражены в табл. 15.

Таблица 15

Психофизиологическая характеристика развития ребенка 1-го года жизни

Возраст

Функции

Первые часы и дни

Контакт «глаза в глаза» (реакция на лицо матери), реакция испуга на сильные раздражители, крики, эпизоды фиксации движущихся предметов

1 — 2 мес

«Улыбка», привлечение внимания к движущимся объектам; зрительное и слуховое сосредоточение

2—3 мес

Фиксация неподвижного предмета, прослеживание движущегося объекта, ощупывание собственных рук или предмета, «комплекс оживления», социальная улыбка; гуканье, гуление, поворот к говорящему лицу

3—4 мес

Различение цвета (включение желто-синей оппонентной системы), различение объектов по размеру, повышенное внимание к новым предметам, усиление гуления

5—6 мес

 

Различение целостных объектов и их отдельных признаков, различение цвета (включение красно-зеленой оппонентной системы), способность дифференцировать выражение лица, различать мимику и жесты, бимануальная координация под зрительным контролем, начало лепета, понимание собственного имени

8—9 мес

Предпочтительное восприятие формы как интегрированного целого; первые проявления произвольности (внимание к исчезнувшему объекту), совместная игровая деятельность со взрослым, жестовое прощание, отвечает действием на словесную инструкцию, произвольное произнесение звуков и слогов, интонационно-методическая имитация речи

12 мес

Константность восприятия формы предмета, вербальная категоризация предметов, активное зрительное исследование обстановки, избирательное отношение к окружающим, понимание некоторых обобщенных команд (сложи игрушки), 10—15 лепетных слов, явная интонационная выразительность

 

Вопросы и задания

 

1. Охарактеризуйте физиологические и поведенческие особенности периода новорожденности.

2. Какие существенные новообразования в двигательной сфере характерны для первого полугодия?

3. Охарактеризуйте психофизиологические особенности младенца первого полугодия. Какова роль сенсорных систем в формировании психических процессов и поведения младенца?

4. Какие изменения в регуляции внутренней среды и метаболизма происходят в течение 1-го года жизни ребенка?

5. Формирование каких мозговых механизмов определяет развитие познавательной деятельности ребенка?

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |