Maciej Szpak
WSEZiNS
Biologiczne aspekty rozwoju człowieka
Wstęp
Termin rozwój rozumiany jest na wiele sposobów, w zależności od zjawisk bądź dziedzin życia
w kontekście których jest analizowany. Najczęściej pojęcie rozwoju określane jest jako zmiana bądź
proces zmian, składających się z następujących po sobie etapów. Zamiany mogą przebiegać
w kierunku pozytywnym – wtedy mówić można o rozwoju bądź progresie, negatywnym – to zjawisko
określamy mianem regresu lub inwolucji, lub zatrzymywać się na określonym poziomie – w tym
przypadku mamy do czynienia ze stabilizacją.
W artykule omówione zostaną najważniejsze cechy definicyjne rozwoju, jego aspekty a także
poszczególne etapy biologicznego rozwoju człowieka.
Rozwój
Zjawiska rozwojowe można rozpatrywać w odniesieniu do zmian ewolucyjnych w kontekście
filogenezy
1
oraz ontogenezy – tj. zmian organizmów w okresie ich życia osobniczego.
1
Filogeneza, rozwój rodowy, rozwój filetyczny, organizmów żywych i poszczególnych ich szczepów od chwili pojawienia się
na Ziemi od czasów obecnych (lub do wymarcia); celem badań filogenetycznych jest ustalenie stopnia pokrewieństwa
pomiędzy poszczególnymi grupami organizmów zwierzęcych lub roślinnych i na podstawie uzyskanych wyników
rekonstrukcja przebiegu ich rozwoju rodowego przedstawiana w postaci drzew rodowych; przebiegu filogenezy wnioskuje
się na podstawie badań szczątków kopalnych oraz badań porównawczych współcześnie żyjących organizmów (źródło:
Encyklopedia PWN)
Rozwój jest to proces ukierunkowanych zmian, w których można wyróżnić następujące
po sobie etapy przemian /fazy rozwoju/ danego obiektu, wykazujące zróżnicowanie
się tego obiektu pod określonym względem. Rozwój ma charakter progresywny,
jeżeli w jego wyniku powstaje nowa, wyższa jakość (Cieślik, 1985).
Ontogeneza – rozwój osobniczy, jest procesem rozwoju organizmu od momentu zapłodnienia
komórki jajowej przez plemnik do kresu życia (śmierci) osobnika. W trakcie ontogenezy dochodzi
do nieodwracalnych zmian kierunkowych w kształtowaniu się zarówno cech morfologicznych
jak i funkcjonalnych organizmu, których głównym celem jest adaptacja do zmieniających się
warunków środowiska, doskonalenie się ustroju prowadzące do jego optymalnej samodzielności oraz
możliwości przedłużenia istnienia gatunku.
Dyscypliną scalającą wiedzę o ontogenetycznym rozwoju człowieka jest auksjologia, zajmująca się
„badaniem organizmów żywych w rozwoju osobniczym w zależności od czasu, determinacji
genetycznej, wpływów środowiska, zarówno w aspekcie rozwoju biologicznego, jak również
psychologicznego i motorycznego” (Jopkiewicz, 1998, s.12).
Aspekty rozwoju
Rozwój ontogenetyczny składa się z trzech grup jakościowo odrębnych aspektów rozwoju (Wolański,
1983):
•WZRASTANIE
•RÓŻNICOWANIE
•DOJRZEWANIE
•POSTĘP
JAKOŚCIOWYCH
•KINETYKA ROZWOJU
•DYNAMIKA ROZWOJU
•ROZMACH
•RYTMICZNOŚĆ ROZWOJU
ILOŚCIOWYCH
•ENERGENTYKA
•INFORMATYKA
•METABOLIKA
•DYSTYBUCJA
ENERGETYCZNO-INFORMACYJNCYCH
Rozwój osobniczy zdaniem Barbary Wojnarowskiej jest genetycznie zaprogramowanym,
złożonym, wieloetapowym procesem zmian ilościowych i jakościowych dokonujących się
w całym okresie życia człowieka (Woynarowska, 2010, s. 23-24).
Wśród aspektów jakościowych rozwoju wyróżnić można:
wzrastanie – powiększanie się ciała na drodze rozrostu /zwiększania się wymiarów i masy
tkanek/ lub rozplemu /tj. mnożenia się liczby komórek na drodze podziału komórkowego
i powielania DNA/;
różnicowanie – doskonalenie struktury /budowy/ obejmujące następujące zjawiska
rozwojowe:
a) cytogenezę i histogenezę – przebudowę struktur komórek i tkanek,
b) organogenezę – grupowanie się tkanek w określone układy i narządy,
c) typogenezę – dostrajanie się poszczególnych układów i narządów względem siebie
dojrzewanie – doskonalenie się funkcji poszczególnych narządów i układów na zasadzie
specjalizacji /kształtowanie się funkcji/ oraz integracji /dostrajanie się w zakresie wspólnego
funkcjonowania/
postęp – doskonalenie się organizmu jako systemu
Rozwój cech jakościowych zdeterminowany jest genetycznie w sposób bezpośredni i niezmienny,
co oznacza że na ich rozwój nie mają wpływu czynniki paragenetyczne i środowiskowe, a ich zakres
zmienności jest warunkowany w ramach charakterystycznych cech gatunku /ilość palców, kręgów
etc./
Do aspektów ilościowych zaliczamy:
kinetykę rozwoju – określającą na jakim poziomie przebiega rozwój danego osobnika /niższy,
normalny, wyższy/;
dynamikę/tempo rozwoju – wyrażającą się w wielkości przyrostów danej cechy w jednostce
czasu;
rozmach – związany z wielkością zmiany względem stanu wyjściowego lub maksymalnej
wielkości cechy;
rytmiczność rozwoju – charakteryzująca różne tempo rozwoju osobnika w poszczególnych
okresach ontogenezy;
Cechy ilościowe są determinowane dużą liczbą słabo działających genów, które tworzą rozmaite
kombinacje, czego efektem jest wielość form i wielkości przejściowych (Malinowski, 1980). Ponadto
w procesie rozwoju aspektów ilościowych, ulegają one licznym przemianom, także pod wpływem
czynników środowiskowych /egzogennych/. Cechy ilościowe charakteryzują się dużą zmiennością u
poszczególnych osobników i choć przyjmują także skrajne wartości, najczęściej oscylują w granicach
średniej.
Cechy poligeniczne wykazują dużą plastyczność, która pozwala na duży stopień indywidualizmu
w realizacji ontogenezy pod wpływem czynników zewnętrznych /np. wzrost, ciężar ciała,
inteligencja/.
Energetyczno-informacyjne aspekty rozwoju obejmują:
energetykę – wykorzystanie źródeł energii i koszt energetyczny procesów rozwojowych;
informatykę – źródła, charakter i mechanizmy przekazywania informacji;
metabolikę – mechanizmy stymulacji i charakter przemian materii /przemiany anaboliczne
2
i
kataboliczne
3
/
dystrybucję – sposób wykorzystania energii i przemiany materii przez ustrój
Wszystkie organizmy żywe charakteryzują się zdolnością do samoregulacji determinowaną
wyposażeniem genetycznym człowieka, którą nazywamy homeostazą.
Zasadniczy mechanizm samoregulacji homeostazy ma charakter złożony, ze względu na szeroki
zespół współzależności, jednak zdaniem Szmalhauzena, jest on sterowany następującymi zasadami:
determinowany jest programem zadanym przez materiał genetyczny,
obejmuje rozwój odpowiedni do określonego środowiska zewnętrznego
regulacja rozwoju ontogenetycznego następuje poprzez korygowanie odchyleń i odtwarzanie
normalnych reakcji
Mechanizm samoregulacji najczęściej nazywany jest giętkością rozwojową, plastycznością
rozwojową, kanalizacją rozwojową bądź buforowaniem zjawisk rozwojowych, co wynika z
przypisanych mu funkcji tj. zabezpieczenia rozwoju w ramach normy reakcji osobnika, nawet w
obecności przypadkowych odchyleń czynników wewnętrznych i zewnętrznych.
2
Anabolizm - jeden z dwóch kierunków przemian metabolicznych (przemiana materii), obejmujący reakcje syntezy
złożonych związków organicznych ze związków prostych, wymagający dostarczenia energii. Rezultatem tych reakcji jest
gromadzenie energii, wytwarzanie związków wchodzących w skład komórki oraz wzrost organizmu. Do reakcji
anabolicznych zalicza się biosyntezę białek, tłuszczów i węglowodanów. Przemiany anaboliczne przebiegają w organizmie
stale i są ściśle powiązane z przemianami katabolicznymi, przy czym intensywność ich przebiegu zależy od wieku: u młodych
osobników dominują reakcje syntezy, u starych ich intensywność stopniowo się zmniejsza (zrównoważenie się procesów
anabolicznych i katabolicznych).
3
Katabolizm - jeden z dwóch kierunków przemian metabolicznych, obejmujący reakcje rozkładu złożonych związków
organicznych na produkty proste, zawierające mniejszy zapas energii niż substraty. Wyzwolona w tych substratach energia
jest kumulowana w uniwersalnym przenośniku energii - ATP.
Homeostaza ontogenetyczna to zjawisko polegające na utrzymywaniu stanu równowagi
dynamicznej między czynnikami wewnętrznymi organizmu a ciągle zmieniającymi się
czynnikami środowiska zewnętrznego.
Etapy rozwoju
W literaturze przedmiotu odnajdujemy wiele klasyfikacji etapów rozwoju osobniczego - dzieli się je
na poszczególne okresy/fazy, stosując różne kryteria i nazwy, w zależności od tego na gruncie jakiej
nauki są omawiane. Granice między poszczególnymi etapami i okresami są umowne i wyznaczają je
np. moment narodzin, wiek kalendarzowy, instytucja edukacyjna lub zjawisko biologiczne.
Poniżej wskazano na różne periodyzacje rozwoju człowieka, z punktu widzenia odmiennych
kryteriów:
w kontekście momentu narodzin człowieka wyróżniamy etap:
prenatalny
postnatalny
z punktu widzenia przewagi procesów metabolicznych zachodzących w organizmie
wyróżniamy:
rozwój progresywny – przewagi procesów anabolicznych – tworzenia i syntezy, /w
pediatrii określany jest mianem wieku rozwojowego/, utożsamiany z procesem
pozytywnych zmian, wzmacniających wcześniej ukształtowane cechy i stanowiących
podstawę kolejnych przemian;
równowagę – względną stabilizację procesów anabolicznych i katabolicznych,
którego czas trwania odpowiada etapowi dorosłości;
zmiany inwolucyjne /regresywne/ - przewaga procesów katabolicznych,
utożsamianych z okresem starzenia się i starości, dla których cechą charakterystyczną
jest występowanie zmian zanikowych wielu tkanek, narządów i funkcji organizmu.
Propozycję podziału ontogenezy według Barbary Woynarowskiej (2010) zawiera tabela poniżej:
Tabela 1 Etapy, okresy i fazy osobniczego rozwoju człowieka w ujęciu biologicznym
ETAPY – OKRESY - FAZY
CZAS TRWANIA
ROZWÓJ PROGRESYWNY
OKRES PRENATALNY
Faza zarodka
Faza płodu
średnio 266 dni, 38 tygodni, ok. 9 miesięcy
od zapłodnienia do końca 8 tygodnia
od 9 do 40 tygodnia rozwoju
OKRES POSTNATALNY
Noworodkowy
Niemowlęcy
Poniemowlęcy/wczesne dzieciństwo
Przedszkolny
Wczesnoszkolny/młodszy wiek szkolny
Dojrzewania płciowego/pokwitania
Młodzieńczy
od urodzenia do ok. 20/22 roku życia
od urodzenia do 28 dnia życia
od 29 dnia życia do ukończenia 1. roku życia
2-3 rok życia
4-6 rok życia
7-10/12 do wystąpienia pierwszych objawów
dojrzewania płciowego
u dziewcząt: 10-15 rok życia
u chłopców: 12-17 rok życia
u dziewcząt: 15-19 rok życia
u chłopców: 17-20/22 rok życia
RÓWNOWAGA/STABILIZACJA
Wczesna dorosłość
Dorosłość
od 20 do 30 roku życia
do około 50 roku życia – do rozpoczęcia okresu
przekwitania
ETAP PREGESYWNY/INWOLUCJA
Wiek przedstarczy
Wczesna starość
Późna starość
Długowieczność
45 - 59 lat
60 - 74 lata
75 – 89 lat
90 lat i więcej
Źródło: Woynarowska, 2010, s. 28
Specyfika rozwoju w poszczególnych etapach życia
Każdy etap (okres) rozwoju ontogenetycznego charakteryzują specyficzne cechy odróżniające go od
okresu poprzedzającego i następującego po nim, pomimo braku wyraźnych biologicznych granic
pomiędzy poszczególnymi okresami.
Poniżej dokonano opisu cech charakterystycznych rozwoju człowieka w różnych okresach życia:
•najbardziej dynamiczne w całym okresie ontogenezy tempo wzrastania i różnicowania,
•dziecko i matka tworzą jedność z biologicznego punktu widzenia,
•istnienie wiele czynników mogących zaburzyć rozwój płodu, powodując jego śmierć, wady
wrodzone lub opóźnienia rozwoju płodu /np.cechy matki, choroby matki, czynniki infekcyjne,
czynniki chemiczne, czynniki środowiskowe, leki, czynniki fizyczne; wrażliwość na działanie tych
czynników jest największa w pierwszych dwóch miesiącach rozwoju
OKRES PRENATALNY
•adaptacja organizmu dziecka do życia poza organizmem matki
•zwiększone ryzyko występowania zaburzeń związanych z przebiegiem ciąży, porodu i
czynnikami zewnętrznymi,
•potrzeba szczególnej pielęgnacji i opieki nad noworodkiem;
OKRES NOWORODKOWY
•najintensywniejsze tempo wzrastania w całym okresie postnatalnym,
•duży przyrost tkanki tłuszczowej,
•pionizacja ciała i rozwój ruchów lokomocyjnych,
•początki rozwoju mowy
OKRES NIEMOWLĘCY
•postępujące zwalnianie tempa wzrastania,
•zmniejszanie przyrostów tkanki tłuszczowej,
•utrwalenie i doskonalenie ruchów lokomocyjnych, wzbogacanie form ruchowych,
•dalszy rozwój mowy
OKRES PONIEMOWLĘCY
•dalsze zwalnianie tempa wzrastania, zmiany w postawie ciała,
•potrzeba ruchu i nadruchliwość jako naturalny stymulator rozwoju fizycznego, motorycznego i
poznawczego
•złoty okres w rozwoju motorycznym
OKRES PRZEDSZKOLNY
•najwolniejsze termpo wzrastania wysokości ciała,
•stopniowa wymiana uzębienia mlecznego na stałe,
•dalszy dynamiczny rozwój motoryczny - motoryka duża
•stopniowe doskonalenie motoryki małej
MŁODSZY WIEK SZKOLNY
•intensywne zmiany w układzie hormonalnym,
•zwiększone tempo wzrastania - skok pokwitaniowy, zmiany budowy, proporcji oraz funkcji
różnych układów,
•dymorfizm płciowy,
•duża indywidualna zmienność czasu występowania oraz trwania poszczególnych faz pokwitania
OKRES DOJRZEWANIA PŁCIOWEGO
Jak wskazuje literatura przedmiotu, uważa się, że maksymalna długość życia człowieka może wynosić
120-125 lat, to szereg czynników warunkuje zarówno długość jak i jakość naszego życia. Choć średnia
długość życia się wydłuża się – obecnie w Polsce wynosi: u kobiet 80 lat a u mężczyzn 72,5 roku, to
proces starzenia wiąże się z wieloma chorobami wieku podeszłego – szacuje się, że przeciętny senior
cierpi na 3 do 5 chorób przewlekłych i przyjmuje stale około 5-6 leków.
Bibliografia
Cieślik J., Drozdowska M., Malinowski A. (1985), Zjawiska rozwoju biologicznego człowieka
w: Antopologia (red.) A. Malinowski, J. Strzałko, Warszawa-Poznań, s.436-459
Jopkiewicz A., Suliga E. (1998), Biologiczne podstawy rozwoju człowieka, Warszawa
Wolański N. (1983), Rozwój biologiczny człowieka, Warszawa
Woynarowska B., Izdebski Z., Kowalewska A., Komosińska K. (2010), Biomedyczne podstawy
kształcenia i wychowania, Warszawa
•końcowa faza wzrastania i różnicowania
•ustąpienie objawów charakterystycznych dla dojrzewania płciowego,
•osiągnięcie pełnej dojrzałości płciowej,
•osiągnięcie cech motoryczności dorosłego,
•początek inwolucji niektórych cech motorycznych u dziewcząt o małej aktywności
fizycznej
OKRES MŁODZIEŃCZY
•maksymalna sprawność czynnościowa organizmu i zdolność do przystoswania się do
warunków środowiska,
•względa stabilizacja procesów anabolicznych i katabolicznych,
•potrzeba identyfikacji i zapokojenia potrzeb,
ETAP STABILIZACJI /DOROSŁOŚĆ, DOJRZAŁOŚĆ/
•stopniowe i nieodwracalne zmniejszanie się zdolności organizmu do zachowania
homeostazy,
•przewaga procesów katabolicznych nad anabolicznymi,
•zmiany budowy i składu ciała /masy, wysokości, redukcja masy kostnej/
•starzenie się wszytskich układów i narządów organizmu
•przekwitanie i zmiany mu towarzyszące,
•proces inwolucji motorycznej
STARZENIE SIĘ/ STAROŚĆ