BIOMEDYCZNE PODSTAWY

ROZWOJU CZŁOWIEKA

Wykład dla studentów I roku

na kierunku Pedagogika

Dr Andrzej K dziorski

Katedra Fizjologii Zwierz t i Ekotoksykologii

PROGRAM WYKŁADÓW

Człowiek jako istota biologiczna

Pocz tek ycia; rozwój prenatalny; czynniki rozwoju

Rozwój fizyczny i motoryczny

Norma w rozwoju; periodyzacja rozwoju

Wiek rozwojowy i jego ocena

Wpływ czynników rodowiska na przebieg rozwoju

Trend sekularny w rozwoju

Teorie rozwoju

Rozwój osobowo ci

Zaburzenia i choroby wieku rozwojowego

WYKŁAD 1

Człowiek jako istota biologiczna

Składniki budulcowe organizmu

Skład ciała i jego zmiany z wiekiem

Poziomy organizacji materii o ywionej

Organizmalizm

Miejsce człowieka w wiecie zwierz t

Koncepcje człowieka

Potrzeby człowieka

ródło: Wola ski, 1983

~99%

Aminokwasy

• białkowe (20):

taki sam „szkielet” cz steczki,

ró ne podstawniki przy w glu alfa

- alifatyczne

- aromatyczne

- heterocykliczne

• niebiałkowe

np. aminokwasy cyklu mocznikowego

- ornityna

- cytrulina

ródło: Stryer, 2002. Biochemistry 5 ed.

Struktura I- i II-rz dowa cz steczki białka

Struktura III- i IV-rz dowa cz steczki Hb

Białka – funkcje w komórce i organizmie

Szkieletowa

tubulina, kolagen, elastyna

Ochronna

HSP, keratyna

Identyfikacyjna

antygeny (HLA, ABO, Rh i in.),
ubikwityna

Komunikacyjna

kanały błonowe, receptory błonowe,
białka G, neuromodulatory

Magazynuj ca

mioglobina, kalmodulina

Zapasowa

witellina

„ ycie jest form istnienia białka” ?!

ródło: Stryer, 2002. Biochemistry 5 ed.

Białka – funkcje w komórce i organizmie

Enzymatyczna

amylaza, transferaza,
proteazy proteasomu

Transportowa

hemoglobina, lipoproteiny, transferyna

Odporno ciowa

przeciwciała (immunoglobuliny)

Regulacyjna

hormony (np. GH, PRL, FSH, TSH)
kinazy, proteazy

Motoryczna

aktyna, miozyna, dyneina

Energetyczna

ATP-aza

Kryształy cholesterolu w wietle spolaryzowanym

ródło: Wola ski, 1983

cholesterol

kortyzol

witamina D

Glicerydy

Sterydy

ródło: Mader – Understanding Human Anatomy and Physiology. MacGraw-Hill, 2004

Glikogen ( 1-4 i 1-6)

Wzór cz steczki glukozy

ródło: Mader, 2004

Kwasy nukleinowe

DNA - kwas deoksyrybonukleinowy

:

- zasada azotowa (A—T, G—C)
- deoksyryboza
- reszta kwasu fosforowego

RNA – kwas rybonukleinowy

- zasada azotowa (A—

U

, G—C)

- ryboza
- reszta kwasu fosforowego

matrycowy RNA
transportowy RNA
rybosomalny RNA
niekoduj cy RNA

Budowa cz steczki ATP

Faller: The Human Body © 2004 Thieme

Schemat budowy cz steczki DNA (po prawej)

oraz chromosomu w metafazie (po lewej).

Widoczne dwie chromatydy poł czone

centromerem

Struktura przestrzenna

cz steczki RNA

Wspólne cechy budowy wszystkich

biomolekuł:

– podjednostki zbudowane s

z ła cuchów w glowych

– podjednostki ł cz si wi zaniem

bezwodnikowym

Znaczenie:

- synteza zachodzi z odł czeniem

cz steczki wody

- rozkład na cz ci składowe (trawienie)

zachodzi w obecno ci wody

% całkowitej

liczba

typów

masy komórki

molekuł w komórce

Woda

70

1

Jony nieorganiczne

1

20

Cukry proste i prekursory

1

250

Aminokwasy i prekursory

0.4

100

Nukleotydy i prekursory

0.4

100

Kwasy tłuszczowe i prekursory

1

50

Inne małe cz steczki

0.2

~300

Makromolekuły:

białka, wielocukry, kw. nukleinowe

26

~3000

Alberts: Molecular Biology of the Cell. 2003

Składniki budulcowe komórki

Egzogenne dla człowieka składniki pokarmu

ródło: Wola ski, 1983

ródło: Wola ski, 1983

Składniki budulcowe organizmu – zmiany z wiekiem

Zmiany z wiekiem zawarto ci wody w ciele

ródło: Wola ski, 1983, 2006.

ródło: Wola ski, 2006.

Zmiany z wiekiem zawarto ci wapnia w ciele,

oraz jego spo ycia i wydalania

Zmiany z wiekiem zawarto ci

wybranych pierwiastków w ciele

człowieka

ródło: Wola ski, 2006.

Biomolekuły buduj organelle…

ródło: Mader, 2004

ródło: http://www.wsp.krakow.pl/

Ok. 75 bilionów komórek w tym:

25 bilionów - erytrocyty

0,2 biliona – neurony

Ok. 100 typów komórek

Rozmiary komórek:
5 – 150 µm (komórka jajowa)
Dł. aksonów - do 1 m ( rednica ~ 20 µm)
Masa: wi kszo ok. 1 ng

Organelle buduj komórki

Poziomy organizacji ciała człowieka - integrony

ródło: Mader – Understanding Human Anatomy and Physiology. MacGraw-Hill, 2004

atom

cz steczka

komórka

tkanka

narz d

układ narz dów

organizm

makromolekuła

organellum

nieo ywione

o ywione

Organizmalizm

Koncepcja budowy organizmów ywych oparta na teorii systemów

(L. von Bertalanffy)

Układy o ywione

zorganizowane s z hierarchicznie

i składaj si

z podukładów o ni szym poziomie organizacji.

Warunkiem ycia systemów o ywionych jest tendencja do zachowania

stało ci –

homeostaza

Zjawiska biologiczne

na ró nych poziomach nigdy nie przebiegaj

w sposób izolowany ale

wzajemnie na siebie oddziałuj

; zmiana

na jednym poziomie wpływa na zmiany na innych poziomach

W wyniku integrowania si składników w system wy szego rz du,

wyłaniaj si

na nim

nowe wła ciwo ci

i nowe prawidłowo ci

(prawa komplementarne)

Organizmy yj tak długo jak długo ich mechanizmy regulacyjne

przeciwstawiaj si niweluj cemu działaniu II prawa termodynamiki

.

Przyczyny wywodz ce si z tego samego ródła mog mie inne skutki

SYSTEM

UKŁAD SKOMPLIKOWANY

organizm ywy

biocenoza

społeczno

biosfera

system gospodarczy

samochód

komputer

samolot

itp.

elementy układu oddziałuj na siebie

przez sprz enia zwrotne słu ce całemu

układowi

brak oddziaływa pomi dzy elementami

lub oddziaływania słu zewn trznemu

celowi (np. termostat w lodówce)

układ stanowi

wi cej

ni tylko

sum

swych cz ci

układ jest jedynie sum tworz cych go

elementów

czynno układu posiada

element

nieprzewidywalno ci

czynno układu da si wyprowadzi z

funkcji jego składowych

s plastyczne,

zdolne do adaptacji

brak zdolno ci adaptacyjnych

konieczne

uj cie integracyjne

(holistyczne); ograniczone zastosowanie

metod redukcjonizmu

metody redukcjonistyczne w pełni

wyja niaj budow i funkcje układu

Poziomy organizacji i subdyscypliny badaj ce ich struktur ,

czynno ci (działanie) oraz ewolucj (zmiany w czasie)

Poziom

Struktura

Funkcja

Ewolucja

Makrospołeczny

Antropologia

Socjologia

Historia

kulturowa

Instytucjonalny

Nauka o zarz dzaniu

Politologia

Antropologia

kulturowa

Mikrospołeczny

Psychologia

Psychologia

Psychologia

społeczna

społeczna

rozwojowa

Indywidualny

Lingwistyka

Psychologia

Psychologia

rozwojowa

Organiczny

Anatomia

(Neuro-)fizjologia

Embriologia

Komórkowy

Histologia

Biochemia

Embriologia

Subkomórkowy

Biologia molekularna

Biofizyka

Genetyka rozwojowa

Cechy charakterystyczne ssaków:

4-działowe serce, nieparzysty łuk aorty,

płuca p cherzykowate, przepona, stałocieplno ,

macica, sutki, sier , gruczoły skórne,

rozbudowane kresomózgowie,

Cechy naczelnych:

stopochodno ,

rotacja przedramienia, przeciwstawny kciuk, paznokcie,

sutki tak e na piersi, wzór z bowy: ICPM - mleczne i stałe,

szcz ki skrócone, oczodoły frontalnie,

Cechy małp:

pojedyncza macica, ło ysko krwiokosmówkowe, menstruacja,

1 para sutek piersiowych, kły przed zgryzem, ICPM - 2123

Cechy człekokształtnych:

linie papilarne, redukcja ogona,

C-kształtny kr gosłup, wypukła klatka piersiowa

Człowiek w ród innych organizmów

Cechy charakterystyczne dla człowieka:

dwuno no i pionizacja ciała, prosty staw kolana,
S-kształtny kr gosłup, dwustronna d wignia czaszki,
wolna r ka, manipulacja,
wypi trzona czaszka, cerebryzacja - kora rozbudowana,
skrócona szcz ka, bródka, kły w linii zgryzu, z by bez przerw,
płaska twarz, małe łuki brwi, długi nos i przegroda,
długi rozwój, długa opieka na potomstwem,
pedogeneza - neotenia,
seks oderwany od rozrodu,
cywilizacja, kultura i mowa przekazywane niegenetycznie,
mowa: członowana (artykułowana),

symboliczna (umowna),
oderwana od tu i teraz,
nieemocjonalna,
produktywna,
składniowa (syntaktyczna)

warto ci, poczucie estetyki,
samo wiadomo

Philip Zimbardo,

Psychologia i ycie

Copyright © Wydawnictwo Naukowe PWN SA 2004

d eniami człowieka steruje

system kar i nagród; silna

wola nie istnieje;

obecnie k. ~ historyczna

- specyficzne reakcje

zewn trzne

- rodowisko
- warunki bod cowe

- reaguj ca na bod ce
- podatna na modyfikacje

Behawiorystyczna

zachowanie jest zewn trznym

wyrazem wewn trznych

motywów, cz sto wchodz -

cych ze sob w konflikt
k. stosowana w praktyce

klinicznej

redukcjonistyczne

uj cie zachowa

człowieka

k. rozwijana - nowe

techniki badawcze

Komentarz

- nie wiadome pop dy
- konflikty

- procesy mózgowe

i nerwowe

Główny

temat bada

- dziedziczno
- wczesne do wiadczenia

- dziedziczno
- procesy biochem.

Determinanty

zachowania

kierowana przez instynkty

(pop dy i potrzeby) wia-

dome i nieu wiadomione

- bierna
- mechanistyczna

Pogl d

na natur

człowieka

Psychodynamiczna

Biologiczna

Freud, 1927: Ego i Id.

oraz kontynuatorzy

Watson, 1913: Psychologia

jak j widzi behawiorysta;

Skinner, 1938: Zachowanie

si organizmów.

Koncepcje człowieka w psychologii

Copyright © WN PWN SA 2004

Zmiana zachowania

dokonuje si pod wpły-

wem do wiadczenia

(wychowania)

- procesy umysłowe

(przetwarzanie inf.)

- j zyk

- warunki bod cowe
- procesy umysłowe

- twórcza i aktywna
- otwarta na bod ce

(informacje)

Poznawcza

Sił nap dow zachowania

jest d enie do samorea-

lizacji i aktualizacji swoich

mo liwo ci

Mechanizmy zachowania i

funkcje psychiczne ukształto-

wały si w przebiegu ewolucji

i maj znaczenie

przystosowawcze

Komentarz

- do wiadczenie ludzkie

i potencjał ludzki

- przystosowania psych.

ukształtowane w drodze

ewolucji

Główny temat

bada

- potencjalnie

samosteruj ce

- przystosow. i sygnały

rodowiskowe słu ce

przetrwaniu

Determinanty

zachowania

- aktywna o

nieograniczonym

potencjale

- wła ciwa człowiekowi

pierwotnemu z okresu

plejstocenu

Pogl d

na natur

człowieka

Humanistyczna

Ewolucjonistyczna

Barkow, Cosmides, Tooby,

1992: The Adapted Mind

Neisser, 1967: Cog-

nitive Psychology

Maslow, 1954: Motywacja

i Osobowo

Koncepcje człowieka w psychologii

Philip Zimbardo,

Psychologia i ycie

Człowiek nie jest tylko sprawc swoich czynów,

ale przez te czyny jest zarazem w jaki sposób

"twórc siebie samego".

Człowiek nie mo e siebie sam do ko ca zrozumie bez Chrystusa.

Nie mo e zrozumie , ani kim jest,

ani jaka jest jego prawdziwa godno ,

ani jakie jest jego powołanie i ostatecznie przeznaczenie.

Jan Paweł II

Odpowied na pytanie kim jest człowiek wyznacza kierunek i zakres opieki

oraz oddziaływa edukacyjnych i wychowawczych

?

Z koncepcji człowieka wynikaj potrzeby:

Biologiczne

– pierwotne, regulowane przez mechanizmy homeostazy (sen, pragnienie,

głód, potrzeba seksualna itp.); istniej do momentu przywrócenia stanu równowagi
Bezpiecze stwa – wygody, spokoju, wolno ci od strachu, opieki, oparcia

Psychospołeczne

– zwi zane z relacjami mi dzyludzkimi

- afiliacji (wi zi, przyja ni, miło ci, bycia kochanym, przynale no ci)

- szacunku (poczucia własnej warto ci, uznania kompetencji, powa ania)

- wolno ci, akceptacji

- poznawcze (wiedzy, rozumienia)

- estetyczne (harmonii, pi kna)

Samorealizacji

– zwi zane z realizacj własnego potencjału:

(posiadania celów, odkrywania mo liwo ci działania i rozwoju)

Piramida potrzeb wg. Maslova

Duchowe

(samotranscendencji) – zwi zane z prze yciami

wewn trznymi, poza do wiadczeniem zmysłowym

Proces wychowania kształtuje

ale mo e te zniekształci

struktur potrzeb człowieka

Pi miennictwo:

Faller, 2004 - The Human Body. Thieme

Hurlock, 1985 – Rozwój dziecka. PWN.

Mader, 2004 - Understanding Human Anatomy and Physiology. McGraw Hill (Wyd. 5).

Wola ski, N. – Rozwój biologiczny człowieka. WN PWN 1983, 2006