Возрастная анатомия и физиология

А. А. Щанкин 

ВОЗРАСТНАЯ 

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ 

Курс лекций 

Второе издание, стереотипное 

Москва 
Берлин 
2019 

УДК 611:612:613.95 
ББК 57.3 
Щ22 

Р е ц е н з е н т ы : 

Н. С. Русейкин, канд. мед. наук, проф., зав. кафедрой нормальной 
физиологии Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева; 
Н. М. Иванов, д-р мед. наук, проф. кафедры нормальной анатомии 
с курсами оперативной хирургии и топографической анатомии, 
судебной медицины Мордовского государственного университета 
им. Н. П. Огарева; 
И. Ф. Маркинов, канд. пел. наук, доцент, зав. кафедрой 
естественнонаучного образования Мордовского республиканского 
института образования 

Щанкин, А. А. 

Щ22 
В озрастная анатомия и физиология : курс лекций / 
А. А. Щанкин. — 2-е изд., стер. — Москва ; Берлин : 
Аирект-Медиа, 2019. — 176 с. 

ISBN 978-5-4499-0136-1 

Настоящая работа представляет собой курс лекций по 
дисциплине «Возрастная анатомия и физиология». В лекциях рассматриваются конституциональные особенности организма человека, закономерности его роста и развития в процессе онтогенеза, в 
его взаимосвязи с окружающей средой. Эти знания необходимы 
студентам для научной организации учебной работы, трудового и 
физического воспитания детей и подростков. Курс лекций предназначен для студентов 1 курса педагогического института всех специальностей. 

УДК 611:612:613.95 
ББК 57.3 

ISBN 978-5-4499-0136-1 
© Щанкин А. А., текст, 2019 
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2019 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Будущий учитель должен быть не только хорошим специалистом в той 
или иной области знаний, но также педагогом и психологом, способным эффективно организовать учебный процесс. Для этого необходимы знания морфофункциональных особенностей детей. Надо учитывать и то обстоятельство, что 
ребенок не является уменьшенной копией взрослого человека. Следовательно, 
имеются не только количественные, но и качественные отличия. Тип конститу¬
ции ребенка формируется в процессе онтогенеза под воздействием наследствен¬
ных и внешних факторов. Разработан ряд конституциональных типов человека: 
морфологический, функциональный, половой, эволюционный и др. Представля¬
ет интерес конституциональный тип возрастной эволюции организма по 
В. Г. Штефко и С. Г. Васильченко. По мнению ряда авторов, данный тип консти¬
туции имеет отношение к адаптационным возможностям человека, его физиче¬
ской и умственной работоспособности и состоянию здоровья. 
В избыточном количестве анатомических деталей, которыми перегружены 
современные учебники по анатомии, студенту трудно бывает выделить имею¬
щиеся закономерности разного рода (в том числе касающиеся эволюционного 
происхождения). Если анатомические данные предполагают использование сту¬
дентом преимущественно конкретно-наглядного мышления, то изучение физио¬
логических процессов в организме требует зачастую использования абстрактно¬
го, отвлеченного мышления. 
Задачами курса «Возрастная анатомия и физиология» являются изучение 
закономерностей роста и развития организма, формирование конституциональ¬
ных особенностей ребенка в процессе онтогенеза. Данный курс объединяет две 
такие крупные самостоятельные науки, как анатомия и физиология, которые 
рассматриваются в возрастном аспекте. Студенты педагогического вуза имеют 
дело не с анатомией и физиологией вообще, а со специальной дисциплиной, ко¬
торая имеет четкую профессиональную составляющую. В процессе преподава¬
ния возрастной анатомии и физиологии мы обязаны не забывать, что наши 
слушатели - будущие педагоги, поэтому необходимо выделять пункты, особен¬
но заслуживающие внимания в практическом отношении. Познание функций и 
строения человека должно стать внутренней потребностью студента, посвя¬
тившего свою жизнь благородному делу - избравшему профессию учителя, ко¬
торая требует отдачи всех нравственных и интеллектуальных сил. 
Целью данной работы является интеграция учебного материала, демонст¬
рация современных достижений науки, обобщение опыта выдающихся иссле¬
дователей анатомии и физиологии. Курс лекций объемом 18 часов предназна¬
чен для студентов всех специальностей института. 

3 

Лекция 1. ПРЕДМЕТ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСА 
«ВОЗРАСТНАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ» 

План 

1. Понятие об анатомии и физиологии. 
2. История возрастной анатомии и физиологии, ее предмет, задачи и методы исследований. 
3. Основные свойства живых организмов. 
4. Уровни организации организма. 
5. Рост и развитие организма, возрастная периодизация, критические 
периоды онтогенеза. 
6. Связь конституционального типа возрастной эволюции организма с 
физиологическими функциями и процессом адаптации. 

1. Понятие об анатомии и физиологии 
Организм человека изучается анатомией, физиологией и другими наука¬
ми. Слово «анатомия» произошло от названия метода исследования человеческого тела путем препарирования, рассечения (греч. anatemno - «рассекаю»). 
Препаровочный метод заключается в том, что исследователь при помощи ножа 
рассекает тело, выделяет органы и изучает их. Беспрепаровочный метод позво¬
ляет исследовать тело без вскрытия и расчленения его на части. Из этих двух 
методов второй является более старым. 

Сначала у человека возникло представление о назначении отдельных час¬
тей тела. Это дало возможность постепенно составить учение об экстерьере, 
т. е. внешнем виде человеческого тела. Изучение экстерьера привело постепен¬
но к возникновению двух способов познания человека: антропометрии (греч. 
antropos - «человек», metron - «мера») и соматоскопии (греч. soma - «тело», 
skopeo - «смотрю»), т. е. к измерению и осмотру тела человека. Они применя¬
ются и в настоящее время. С их помощью можно получить много ценных све¬
дений о пропорциях частей тела. Данные антропометрии и соматоскопии ис¬
пользуются при определении степени физического развития детей. Позднее 
возникло учение об интерьере, т. е. о внутреннем устройстве тела. Смысл его 
заключается в том, что орган, например мышца, на всем протяжении выделяет¬
ся из окружающей ткани. При этом изучается его форма и связь с другими ор¬
ганами, т. е. определяется так называемая синтопия органа (греч. sin - с, «вме¬
сте», topos - «место»), а так же проекция этого органа на скелет, или скелетотопия [4]. 

В настоящее время анатомией называют науку, изучающую форму и 
строение организма человека и составляющих его органов и частей и иссле¬
дующую закономерности развития этого строения в связи с функцией и влия¬
нием окружающей среды. Это понятие анатомии в узком смысле. А в широком 
смысле анатомия включает в себя всю морфологическую науку: анатомию в уз¬
ком смысле, гистологию - учение о ткани, цитологию - учение о клетке, эм
4 

бриологию - учение о зародыше. Во время длительной истории своего развития 
анатомия приобрела не только описательную черту, но также эволюционную, 
функциональную и действенную. Анатомия не только описывает строение тела, 
но и рассматривает его в развитии в процессе эволюции, в связи с выполняемой 
функцией и с целью его развития и совершенствования. 

Слово «физиология» происходит от греческого слова physis и в переводе 
означает «наука о природе», или «естествознание». Первоначально оно обознача¬
ло всю совокупность наук о растительном и животном мире. По мере накопления 
знаний выделилась самостоятельная научная дисциплина, изучающая функции 
живого организма, которая и стала называться физиологией. 

Физиология - наука о функциях клеток тела и их структурных элементов, 
тканей, органов, систем органов и целого организма. Задача физиологии состоит в 
познании свойств, форм проявления и механизмов регуляции этих функций при 
разных состояниях организма и в различных условиях внешней среды, в изуче¬
нии взаимодействия живых организмов с окружающей средой и их поведения в 
различных условиях. Это необходимо для активного воздействия на них в же¬
лаемом направлении. 
Значение физиологии для человека четко определил И. П. Павлов: «Человек - сложнейшая и тончайшая система. Но для того чтобы наслаждаться сокровищами природы, человек должен быть здоровым, сильным, умным. И фи¬
зиолог обязан научить людей не только тому, как правильно, т. е. полезно и 
приятно работать, отдыхать, питаться и т. д., но и как правильно думать, чув¬
ствовать и желать». 
Физиология подразделяется на общую, частную и прикладную. Общая физиология изучает общие для всех живых организмов механизмы основных жиз¬
ненных процессов и закономерности их реакций на различные воздействия. 
В свою очередь, она также делится на ряд разделов. Эволюционная физио¬
логия изучает происхождение и эволюцию жизненных процессов в связи с общей 
эволюцией органического мира, основные закономерности видового и индиви¬
дуального развития функций. Экологическая физиология изучает механизмы 
приспособления отдельных физиологических систем и организма в целом к разно¬
образным факторам внешней среды [1]. 
Частная физиология изучает механизмы основных жизненных процессов 
и закономерности реакций на воздействие среды в отдельных тканях и органах 
при различных видах деятельности. Частная физиология подразделяется на целый 
ряд самостоятельных научных дисциплин. К ним относятся физиология различных тканей (физиология мышечной, нервной, соединительной ткани и т. д.), физиология различных органов (сердца, почек, печени и т. д.), физиология раз¬
личных функций (кровообращения, дыхания, пищеварения, 
потоотделения 
и т. д.). 
Прикладная физиология изучает общие и частные закономерности работы 
организма человека в связи со специфическими особенностями разных видов 
его деятельности. Наиболее важное практическое значение имеют такие отрас
5 

ли физиологии человека, как физиология труда, физиология спорта, авиационная, 
космическая и подводная физиология. 
Условно выделяют нормальную и патологическую физиологию. Нормаль¬
ная физиология изучает закономерности работы здорового организма. Патологи¬
ческая физиология - специальная физиологическая дисциплина, исследующая об¬
щие закономерности особых проявлений жизнедеятельности больного организма. 
Она изучает измененные функции больного организма, процессы компенсации, 
адаптации отдельных функций при различных заболеваниях, механизмы выздоровления. 
Методами исследования в физиологии являются: органолептический исследование с помощью органов чувств человека, анатомо-физиологический сопоставление строения и функций органа, физиометрический метод, метод 
функциональных проб и экспериментальный метод [2]. 
Существуют два вида эксперимента - острый и хронический. При остром 
эксперименте исследователь обнажает и иногда вырезает интересующие его ор¬
ганы - головной мозг, сердце, нервы, мышцы и изучает их в отдельности, вне 
связи с целым организмом. Такие эксперименты, как правило, влекут за собой 
гибель подопытных животных. Главным недостатком острого эксперимента яв¬
ляется нарушение целостности организма и его связей с внешней средой, извращающее ход нормальных реакций. Получаемые при этом данные не отражают 
истинных явлений, происходящих в организме, и не являются в полной мере 
объективными. 
Хронический подход к изучению живого организма получил название 
аналитического. Как объективный метод исследования жизнедеятельности организма создан И. П. Павловым. Он позволяет изучать ту или иную функцию 
организма не изолированно, а в тесной взаимосвязи с другими. Для этого жи¬
вотное задолго до начала исследования подвергают операции со всеми мерами 
предосторожности и только после того, как оно полностью оправится, присту¬
пают к исследованию. Например, у собаки выводят наружу проток слюнной 
железы, а спустя некоторое время, когда состояние оперированного животного 
вернется к норме, исследуют процессы слюноотделения. 
Этот метод позволяет изучать ту или иную функцию у практически здоровых животных в течение длительного времени, до нескольких лет. При этом 
можно изучать как функцию отдельного органа, так и его взаимосвязь с други¬
ми органами в организме. Поэтому такой подход получил название синтетического. 
Наблюдения и эксперименты помогают исследователю, педагогу полу¬
чить данные об изменениях в состоянии организма под влиянием тех или иных 
воздействий. Получение и накопление фактов имеет чрезвычайно важное зна¬
чение. И. П. Павлов, обращаясь к молодежи, учил: «Как ни совершенно крыло 
птицы, оно никогда не смогло бы поднять ее в высь, не опираясь на воздух. 
Факты - это воздух ученого. Без них вы никогда не сможете взлететь». Но по¬
лучение и накопление фактов - это только первая ступень на пути к познанию. 

6 

Не менее важно правильно их объяснить. Для этого необходима объективная 
методология - совокупность приемов исследования. 
Методология отечественной физиологии основывается на трех основных 
принципах. Первый - принцип нервизма. Нервизм - это система материалисти¬
ческих взглядов, рассматривающих организм в его взаимодействии с внешней 
средой, в котором ведущая роль в регуляции всех физиологических процессов 
принадлежит нервной системе. Принцип единства организма и внешней среды 
подразумевает, что организм и среда составляют единое целое, поэтому нельзя 
рассматривать и изучать организм или отдельные его функции в отрыве от сре¬
ды обитания. Согласно принципу целостности организма, живой организм 
представляет собой единое целое, изменения в одной его части или органе не¬
избежно вызовут изменения в других частях или органах. 

2. История возрастной анатомии и физиологии, ее предмет, задачи и 
методы исследований 
Научное изучение возрастных особенностей детского организма началось 
во второй половине XIX в. Вскоре после открытия закона сохранения энергии 
физиологи обнаружили, что ребенок потребляет в течение суток не намного 
меньше энергии, чем взрослый, хотя размеры тела ребенка намного меньше. 
Макс Рубнер объяснил разницу в интенсивности энергетического обмена меж¬
ду крупными и мелкими животными, а заодно - между взрослыми и детьми, 
различиями в соотношении массы и поверхности тела. Оно получило название 
«правила поверхности». Этим правилом объясняли различия не только в вели¬
чине теплопродукции, но также и в деятельности сердца и легких [3]. 
Выдающийся русский педиатр Н. П. Гундобин еще в самом начале X X в. 
утверждал, что ребенок - не просто маленький, он еще и во многом не такой, 
как взрослый. Эти идеи разделял и развивал русский физиолог и педагог и 
П. Ф. Лесгафт, заложивший основы школьной гигиены и физического воспита¬
ния детей и подростков. Он считал необходимым глубокое изучение детского 
организма, его физиологических возможностей. В 20-х гг. X X в. немецкий врач 
и физиолог Э. Гельмрейх утверждал, что различия между взрослым и ребенком 
находятся в двух плоскостях, которые необходимо рассматривать по возможности независимо как два самостоятельных аспекта: ребенок как маленький организм и ребенок как развивающийся организм. В конце 30-х гг. И. А. Аршавский 
обратил внимание на неравномерное развитие симпатических и парасимпатических влияний нервной системы на все важнейшие функции детского организма. 
Он доказал, что симпатотонические механизмы созревают значительно раньше 
и это создает важное качественное своеобразие функционального состояния 
детского организма. Симпатический отдел вегетативной нервной системы сти¬
мулирует активность сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также обменные процессы в организме. По мере созревания организма ребенка усили¬
ваются парасимпатические, тормозящие влияния. В результате снижается час¬
тота пульса, частота дыхания, относительная интенсивность энергопродукции. 

7 

В 40-е гг. П. К. Анохин отметил проблему неравномерности (гетерохронности) развития детского организма. Он сформулировал концепцию системогенеза, согласно которой последовательность происходящих в детском организме 
процессов направлена на удовлетворение меняющихся по ходу развития по¬
требностей организма, обратил внимание на функциональные связи в организ¬
ме ребенка. Физиолог Н. А. Бернштейн показал, что направление онтогенетиче¬
ского прогресса управления физиологическими функциями совпадает с направ¬
лением филогенетического прогресса. Таким образом, на физиологическом материале была подтверждена концепция Э. Геккеля и А. Н. Северцова о том, что 
индивидуальное развитие (онтогенез) представляет собой ускоренное эволюци¬
онное развитие (филогенез). Другой известный ученый И. И. Шмальгаузен отметил, что наблюдается чередование этапов роста и дифференцировок в онтогенезе, которое является закономерностью возрастного развития. В 60-е гг. физиолог А. А. Маркосян выдвинул концепцию биологической надежности как 
одного из факторов онтогенеза. 
На современном этапе развития медико-биологической науки также про¬
должаются исследования в области возрастной физиологии уже с использова¬
нием новых методов исследований. Таким образом, физиологическая наука 
располагает в настоящее время значительной многосторонней информацией, 
касающейся функциональной деятельности любой физиологической системы 
детского организма и его деятельности как целого. 
Анатомию и физиологию изучают студенты разных специальностей: ме¬
дики, художники, скульпторы, педагоги и др. Педагоги изучают возрастную 
анатомию и физиологию. Это наука, которая изучает особенности строения и 
жизнедеятельности целого организма и составляющих его частей в разные эта¬
пы онтогенеза, по мере его роста и развития, своеобразие их на каждом возрас¬
тном этапе. Анатомия и физиология рассматривают один и тот же объект структуру живого, но с разных позиций: анатомия с точки зрения формы, орга¬
низации живого, а физиология - с точки зрения функции, процессов в живом. 
Задачами возрастной анатомии и физиологии являются: 
- изучение особенностей строения и функционирования различных органов, систем и организма в целом; 
- выявление экзогенных и эндогенных факторов, определяющих морфофункциональные особенности организма в различные возрастные периоды; 
- определение объективных критериев возраста (возрастные нормативы); 
- установление закономерностей индивидуального развития. 
Ответы на самые разнообразные частные вопросы, возникающие по ходу 
такого изучения, дают два метода организации исследования, каждый из кото¬
рых имеет свои достоинства и недостатки, но оба широко применяются в фи¬
зиологии развития. Это методы поперечного (кроссекционального) и продольного (лонгитудинального) исследований. 
Метод поперечного исследования (кроссекциональный) представляет со¬
бой параллельное, одновременное изучение тех или иных свойств у представителей различных возрастных групп. Сопоставление уровня развития изучаемого 

8 

свойства у детей разного возраста позволяет вывести важные закономерности 
онтогенетического процесса. Примером такого исследования может служить 
одновременное (в течение нескольких дней) диспансерное обследование со¬
стояния здоровья, уровня физического и моторного развития учащихся всех 
классов какой-нибудь школы. Сравнивая показатели, полученные, например, у 
первоклассников, пятиклассников и выпускников школы, физиолог может ус¬
тановить, как и насколько изменяются изучаемые им физиологические функции 
в разном возрасте. 
Метод продольного исследования применяется тогда, когда нужно соста¬
вить представление именно о динамике процесса и индивидуальных особенно¬
стях этой динамики. Этот метод заключается в длительном (многие месяцы, 
иногда - годы) наблюдении за одними и теми же детьми. Регулярно (частота 
зависит от используемых методик и процедур) детей обследуют с помощью 
стандартного набора методик, что позволяет подробно рассмотреть динамику 
происходящих в организме возрастных изменений. 
Антропометрические показатели используются в возрастной анатомии и 
физиологии для оценки физического развития детей. Наряду с антропометриче¬
скими (рост, вес), почти столь же часто измеряют физиометрические показате¬
ли. К ним относятся жизненная емкость легких, сила сжатия кисти, становая 
сила и др. Эти показатели отражают одновременно и уровень анатомического 
развития, и некоторые функциональные возможности организма. В возрастной 
анатомии и физиологии широко применяются физиологические и биохимиче¬
ские методы исследования. 
Все количественные показатели и все научные выводы в анатомии и физиологии развития носят статистический характер, т. е. отражают наиболее ве¬
роятное протекание событий или наиболее вероятный уровень измеряемого по¬
казателя. Для работы с подобными вероятностными величинами разработаны 
специальные математические приемы, которые основаны на теории вероятно¬
сти и называются статистическими методами. 

3. Основные свойства живых организмов 
Живые организмы отличаются от неживой природы тем, что они способны изменять свою жизнедеятельность под действием различных факторов 
внешней и внутренней среды, т. е. адаптироваться или приспосабливаться. Эту 
способность организма называют раздражимостью, а факторы - раздражителями. Раздражители - это факторы, вызывающие изменение деятельности орга¬
низма. 
Существуют три вида тканей: мышечная, секреторная и нервная, кото¬
рые обладают свойством возбудимости. Возбудимость - это способность орга¬
на переходить в состояние возбуждения, т. е. осуществлять быстрые реакции на 
раздражители. Специфическими признаками возбуждения являются сокращения 
мышц, выделение секрета железами, проведение возбуждения по нерву. Неспе¬
цифическими признаками возбуждения являются изменение обмена веществ, 
изменение теплопродукции, изменение электрического состояния мембран кле
9 

ток. Раздражители делятся на механические, электрические, тепловые, химиче¬
ские. Раздражители могут быть слабыми - подпороговыми, которые неспособ¬
ны вызвать процесс возбуждения, а также пороговыми и надпороговыми способными вызвать этот процесс. 
Мембраны клеток живых организмов в спокойном состоянии имеют раз¬
ность потенциалов между наружной и внутренней мембранами клеток. Это 
мембранный потенциал (МП) или потенциал покоя. Наружная поверхность 
мембраны заряжена положительно за счет ионов натрия и хлора, а внутренняя отрицательно за счет ионов калия. 
При действии раздражителей увеличивается проницаемость мембраны 
для ионов натрия, и они начинают проникать внутрь клетки. В результате про¬
исходит изменение МП: сначала он уменьшается, затем достигает нулевого 
значения, потом изменяется полярность мембраны (снаружи отрицательная, 
внутри положительная). Этот процесс называется деполяризация мембраны 
клетки. При действии раздражителя пороговой силы и выше происходит пре¬
вышение критического уровня деполяризации и возникает потенциал действия 
(ПД). Клетка переходит из состояния покоя в состояние возбуждения. 
Показателями, характеризующими функциональное состояние возбуди¬
мых образований, являются аккомодация, реобаза, хронаксия и лабильность. 
Аккомодация - это увеличение порога раздражения нервных и мышечных тка¬
ней, которое возникает в процессе действия раздражителей в результате инак¬
тивации системы, переносящей натрий. Реобаза - это пороговая интенсивность 
раздражения при большой длительности его действия. Хронаксия - это время, в 
течение которого должен действовать ток, равный двойной реобазе, для полу¬
чения порогового ответа. Лабильность - это наибольшее число потенциалов, 
которое может воспроизвести возбудимое образование в единицу времени. Ме¬
рой лабильности служит максимальный ритм. Наименьшей лабильностью в 
нервной ткани обладает синапс (место соединения нервных клеток) - около 100 
импульсов в секунду из-за химического способа передачи процесса возбужде¬
ния. 

4. Уровни организации организма 
Возрастная анатомия и физиология изучает организм на разных струк¬
турных уровнях: организм в целом, его составные части, системы органов, от¬
дельные органы, структурно-функциональные единицы органов, ткани, клетки. 
Они являются объектами ее изучения. Можно привести следующие определе¬
ния перечисленных объектов. Организм - это самостоятельно существующая 
единица органического мира, находящаяся во взаимосвязи с окружающей его 
внешней средой. Части организма - тело и внутренности. Части тела: голова, 
шея, туловище, конечности. Совокупность органов, объединенных общей 
функцией, имеющих источники развития и общий план строения, называется 
системой органов. Системами органов являются нервная, сердечно-сосудистая, 
эндокринная, сенсорная, дыхательная, пищеварительная, мочеполовая. Орган это часть тела, имеющая постоянное положение в организме, определенное 

10