Введение

Процесс роста человека до зрелости. Развитие человеческого тела – это процесс роста до зрелости. Этот процесс начинается с оплодотворения, когда яйцеклетка, высвобожденная из яичника женщины, оплодотворяется сперматозоидом мужчины. Образующаяся зигота развивается посредством митоза и дифференциации клеток, а затем эмбрион имплантируется в матку, где продолжается развитие через стадию плода до рождения. Дальнейший рост и развитие продолжаются после рождения и включают в себя как физическое, так и психологическое развитие, на которое влияют генетические, гормональные, экологические и другие факторы. Это продолжается на протяжении всей жизни: в детстве и подростковом возрасте, переходя в зрелость.

До рождения

Развитие до рождения, или пренатальное развитие, – это процесс, в ходе которого зигота, а затем эмбрион и, наконец, плод развиваются в период гестации. Пренатальное развитие начинается с оплодотворения и образования зиготы, что является первой стадией эмбрионального развития, продолжающегося в развитии плода до момента рождения.

Оплодотворение

Оплодотворение происходит, когда сперматозоид успешно проникает в мембрану яйцеклетки. Хромосомы сперматозоида передаются в яйцеклетку, формируя уникальный геном. Яйцеклетка становится зиготой, и начинается зародышевый период эмбрионального развития. Зародышевый период охватывает время от оплодотворения, через развитие раннего эмбриона, до имплантации. Зародышевый период завершается примерно на 10-й день беременности. Зигота содержит полный набор генетического материала, несущий все биологические характеристики одного человека, и развивается в эмбрион. Эмбриональное развитие включает четыре стадии: стадию морулы, стадию бластулы, стадию гаструлы и стадию нейрулы. До имплантации эмбрион остается в белковой оболочке, называемой зоной пеллюцида, и подвергается серии быстрых митотических делений, называемых дроблением. Через неделю после оплодотворения эмбрион все еще не увеличивается в размере, но выходит из зоны пеллюцида и прикрепляется к слизистой оболочке матки. Это индуцирует децидуальную реакцию, при которой клетки матки пролиферируют и окружают эмбрион, что приводит к его внедрению в ткань матки. Эмбрион, в свою очередь, пролиферирует и развивается как в эмбриональную, так и во внеэмбриональную ткань, последняя формирует плодные оболочки и плаценту. У человека эмбрион называется плодом на более поздних стадиях внутриутробного развития. Переход от эмбриона к плоду условно определяется как происходящий через 8 недель после оплодотворения. По сравнению с эмбрионом, у плода более выраженные внешние признаки и набор прогрессивно развивающихся внутренних органов. Почти идентичный процесс наблюдается и у других видов.

Эмбриональное развитие

Развитие человеческого эмбриона относится к развитию и формированию человеческого эмбриона. Оно характеризуется процессами деления клеток и клеточной дифференциации эмбриона, происходящими на ранних стадиях развития. С биологической точки зрения, развитие человека представляет собой рост от одноклеточной зиготы до взрослого человека. Оплодотворение наступает, когда сперматозоид успешно проникает и сливается с яйцеклеткой (оотидом). Однако, с точки зрения биологии, пренатальное развитие – это континуум, с множеством определяющих признаков, отличающих эмбрион от плода. Плод характеризуется также наличием всех основных органов тела, хотя они еще не полностью сформированы и функциональны, и некоторые еще не заняли свое окончательное положение.

Материнское влияние

Зачаток и эмбрион развиваются в матке, органе, расположенном в тазу матери. Процесс, который испытывает мать во время вынашивания плода или эмбриона, называется беременностью. Плацента соединяет развивающийся плод со стенкой матки, обеспечивая поступление питательных веществ, терморегуляцию, выведение отходов и газообмен через кровоснабжение матери; защиту от внутренних инфекций; и выработку гормонов, поддерживающих беременность. Плацента снабжает растущий плод кислородом и питательными веществами и удаляет продукты жизнедеятельности из крови плода. Плацента прикрепляется к стенке матки, и из плаценты развивается пуповина плода. Эти органы соединяют мать и плод. Плаценты являются определяющей характеристикой плацентарных млекопитающих, но также встречаются у сумчатых и некоторых не-млекопитающих с различной степенью развития. Гомология подобных структур у различных живородящих организмов вызывает споры, а у беспозвоночных, таких как членистоногие, является лишь аналогичной.

Детство и юность

Детство – это возрастной период от рождения до подросткового возраста. В психологии развития детство подразделяется на стадии: раннее детство (период обучения ходьбе), дошкольный возраст (игральный возраст), школьный возраст и подростковый возраст (от начала полового созревания до его завершения). Различные факторы, действующие в детстве, могут влиять на формирование установок человека. Основным признаком полового созревания для девочек является менархе – начало менструаций, которое в среднем наступает в возрасте 12–13 лет; для мальчиков – первая эякуляция, которая в среднем происходит в 13 лет. В XXI веке средний возраст наступления полового созревания у детей, особенно у девочек, ниже, чем в XIX веке, когда он составлял 15 лет для девочек и 16 лет для мальчиков. Это может быть обусловлено множеством факторов, включая улучшенное питание, приводящее к быстрому росту организма, увеличение веса и отложение жировой ткани, или воздействие эндокринных дизрапторов, таких как ксеноэстрогены, которые иногда могут быть связаны с потреблением продуктов питания или другими факторами окружающей среды. Раннее половое созревание называется преждевременным половым созреванием, а позднее – запоздалым половым созреванием. Среди заметных морфологических изменений, происходящих с размерами, формой, составом и функционированием организма в период полового созревания, выделяется развитие вторичных половых признаков, "округление" детского тела; переход от девочки к женщине, от мальчика к мужчине.

Взрослая жизнь

В биологическом смысле взрослый – это человек или другой организм, достигший половой зрелости. В человеческом контексте термин «взрослый» имеет дополнительные значения, связанные с социальными и правовыми понятиями. В отличие от несовершеннолетнего, совершеннолетний – это человек, достигший возраста совершеннолетия и, следовательно, признаваемый независимым, самодостаточным и ответственным. Типичный возраст совершеннолетия составляет 18 лет в большинстве случаев, хотя определение совершеннолетия может различаться в зависимости от правовых норм и страны. Человеческая взрослость включает в себя психологическое развитие личности. Определения взрослости часто бывают непоследовательными и противоречивыми: подросток может быть биологически взрослым и демонстрировать поведение взрослого человека, но при этом по-прежнему рассматриваться как ребенок, если он не достиг возраста совершеннолетия. И наоборот, совершеннолетний может не обладать зрелостью и ответственностью, которые обычно ассоциируются с этим статусом; доказано, что на умственное и физическое развитие и зрелость человека оказывают значительное влияние жизненные обстоятельства.

Органы

Органы и системы органов человека развиваются в процессе, известном как органогенез. Этот процесс начинается на третьей неделе эмбрионального развития, когда гаструла формирует три различных зародышевых листка: эктодерму, мезодерму и эндодерму. Из эктодермы в конечном итоге развивается внешний слой кожи и нервная система. Мезодерма формирует скелетные мышцы, клетки крови, репродуктивную систему, мочевыделительную систему, большую часть кровеносной системы и соединительную ткань туловища. Эндодерма развивается в эпителий дыхательных и желудочно-кишечных трактов, а также в некоторые железы.

Линейный рост

В детстве кости подвергаются сложному процессу удлинения, который происходит в определенной области, называемой эпифизарными пластинами роста (EGP). Этот процесс регулируется различными гормонами и факторами, включая гормон роста, витамин D и другие. Эти гормоны способствуют выработке инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1), который играет ключевую роль в образовании новых костных клеток. Для производства этих гормонов, необходимых для правильного роста костей, требуется адекватное потребление питательных веществ. Однако недостаток правильного питания может замедлить этот процесс и привести к замедлению роста. Линейный рост происходит в эпифизарных пластинах роста (EGP) длинных костей. В пластинке роста хондроциты пролиферируют, гипертрофируются и секретируют хрящевую внеклеточную матрицу. Новый хрящ впоследствии ремоделируется в костную ткань, что приводит к удлинению костей. Линейный рост – это сложный процесс, регулируемый осью гормона роста (GH) – инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1), осью тироксина/трийодотиронина, андрогенами, эстрогенами, витамином D, глюкокортикоидами и, возможно, лептинoм. ГГ секретируется передней долей гипофиза в ответ на гипоталамические, гипофизарные и циркулирующие факторы. Он влияет на рост, связываясь с рецепторами в EGP. IGF-1 имеет шесть связывающих белков (IGFBP), оказывающих различное воздействие на ткани организма, при этом IGFBP-3 наиболее распространен в кровообращении человека. IGF-1 инициирует рост посредством дифференцировки и созревания остеобластов и регулирует высвобождение ГГ из гипофиза посредством механизмов обратной связи. Ось GH/IGF-1 чувствительна к потреблению пищи и инфекциям. Эндокринная система, по-видимому, позволяет быстро расти только тогда, когда организм способен потреблять достаточное количество питательных веществ, и присутствует сигнализация от ключевых питательных веществ, таких как аминокислоты и цинк, для стимуляции выработки IGF-1. Однако EGP, по-видимому, сохраняет значительный потенциал роста, позволяя реализовать ускоренный рост. Высказываются опасения относительно связи между ускоренным ростом и повышенным риском развития неинфекционных заболеваний во взрослой жизни. В крупном исследовании, основанном на 5 когортах новорожденных в Бразилии, Гватемале, Индии, Филиппинах и Южной Африке, более быстрый линейный рост в возрасте 0–2 лет был связан с улучшением роста во взрослом возрасте и успеваемостью в школе, а также с повышенной вероятностью избыточного веса (в основном за счет увеличения мышечной массы) и незначительным повышением артериального давления в молодом возрасте.