Онтогенез человека делится на несколько крупных периодов, которые свойственны развитию всех многоклеточных существ и особенно высших животных, сходных с человеком.
Прежде всего, это эмбриогенез, т. е. тот период развития, который проходит у человека в утробе матери под защитой специального барьерного органа - плаценты. В свою очередь эмбриогенез, длящийся 9 месяцев, состоит из нескольких принципиальных этапов. Первый этап связан с оплодотворением, т. е. с самим фактом встречи родительских половых клеток. В это время зародышевые клетки подвержены влиянию естественного отбора, так как далеко не все родительские клетки способны к дальнейшему развитию. Второй этап, с которого начинается эмбриогенез, - это превращение одной клетки - оплодотворенного яйца - в многоклеточный организм (дробление). Третий этап связан с началом дифференциации (специализации) клеток в организме и знаменуется появлением в нем трех первичных типов тканей. При этом в зародыше происходит перемещение клеточных пластов, а затем начинается этап органогенеза, т. е. закладка и образование различных органов и систем организма, характеризуемый сложными явлениями дифференциации клеток и объединением их в структуры. К двум месяцам развития складывается защитная система материнского организма - плацента, которая в дальнейшем и питает, и защищает развивающийся плод. В остальные семь месяцев развития человека под защитой плаценты его органы приобретают функциональную активность и быстро растут.
Значительным и драматичным для человеческого организма является появление на свет, т. е. роды. Этот период также подвержен действию естественного отбора: не все зародыши благополучно доходят до конца эмбриогенеза и благополучно рождаются на свет. Далее наступает период детства, первым этапом которого является грудное вскармливание, когда в течение года особенно важным для человека является фактор питания. За это время происходят большие изменения в нервной системе, созревают рецепторные системы (органы чувств), у ребенка закладывается интуитивный образ мира.
Следующий этап детства продолжается до шести-семи лет, когда окончательно созревает нервная система и вместе с ней способность к познанию окружающего мира. Увеличивается количество извилин в коре больших полушарий головного мозга, ребенок активно обучается, у него созревают условно-рефлекторные связи, т. е. в нервных связях запечатлевается жизненный опыт. Период детства сменяется препубертатным периодом, когда начинается и постепенно на протяжении нескольких лет происходит созревание эндокринной системы, завершающееся наступлением юношеского периода, когда у подростка созревает репродуктивная система и половые гормоны включаются в эндокринную систему регуляции организма. Таким образом, нервная система и эндокринная система, т. е. две координирующие системы организма, окончательно созревают уже после рождения ребенка.
Все эти сложные процессы роста и созревания завершаются в среднем к 18 годам у женщин и к 20-21 году у мужчин, после чего следует длительный репродуктивный период - период мощной и согласованной работы всех систем организма. Это период воспроизведения, размножения и наивысшей работоспособности человеческого организма во всех отношениях.
После завершения репродуктивного периода (у женщин к 45-50 годам, у мужчин - несколько позже) начинается переход к периоду старения, в котором принято выделять несколько стадий: климакс, пожилой возраст и долгожительство, начинающееся в наше время после 90 лет.
Созревание, согласованная работа и последующее старение у людей различных рас приходятся на разный возраст. Вместе с тем возрастные характеристики связаны с состоянием окружающей человека среды. Ряд факторов среды обитания способствуют как более раннему созреванию, так и более раннему старению человеческого организма.
В онтогенезе человека, как и других живых существ, выделяютнекоторые моменты, которые принято называть «критическими», т. е. наиболее чувствительными к повреждающим факирам и условиям среды. Так, первый период онтогенеза, связанный с оплодотворением, размножением, перемещением клеток, органогенезом, безусловно, является критическим. Также и после рождения переход от каждого очередного периода онтогенеза к последующему связан с изменениями в управляющих системах организма, следовательно, является критическим.
Все эти «чувствительные точки» являются возрастными мишенями для действия стрессорных факторов окружающей среды. По данным медицинской статистики соответствующие возрастные группы людей характеризуются повышенной заболеваемостью и смертностью.
Человеческая популяция, для того, чтобы воспроизводиться полноценно, должна подвергаться воздействию фильтра - естественного отбора, который отметает, приводит к гибели наименее жизнеспособные особи. Наиболее результативно действие естественного отбора происходит именно в те моменты, которые были названы критическими периодами. В частности, из всех оплодотворенных яйцеклеток у человека до конца эмбрионального периода доходит не больше половины. Подверженными влиянию естественного отбора оказываются зародыши, несущие какие-либо летальные гены, а также те или иные уродства.
Детеныши, больные из-за мутантных генов (хромосомных изменений), а также в результате нарушений развития в течение эмбриогенеза, нежизнеспособны в условиях дикой природы и, скорее всего, были бы ею «отбракованы». Однако развитие медицины и общее повышение уровня жизни человека, особенно в XIX и XX вв., вывело человеческую популяцию из-под влияния естественного отбора, и поэтому у человечества накопился достаточно значительный генетический груз. В наше время известно более двух тысяч наследственных болезней человека, вызванных различными мутациями.
С другой стороны, если родительские клетки не содержат мутантных генов, но в течение эмбриогенеза происходят какие-либо нарушения развития, то зародыш превращается в неполноценного, «дефектного» ребенка. Вещества, вызывающие нарушения эмбрионального развития и приводящие к возникновению уродств, называются тератогенами, а соответствующий эффект - тератогенным.
Генетический аппарат. Воздействие непосредственно на генетический аппарат - гены, хромосомы, ДНК половых клеток приводит к мутагенному эффекту, что характерно для радиационного воздействия.
Канцерогенный эффект может возникать, когда различные изменения в ДНК происходят не в половых, а в других клетках организма. При этом трансформация различных тканей и клеток в опухолевые может происходить под влиянием не только радиации, но и ряда химических веществ.
Токсические воздействия могут вызвать тератогенный эффект, т. е. возникновение уродства у плода вследствие нарушений в процессе развития, или же эмбриотоксический эффект, т. е. врожденные изменения и болезни, не связанные с появлением уродств, но ведущие к тяжелым функциональным поражениям, например, нервной системы. Они часто вызываются алкоголем и вирусными заболеваниями.
Репродуктивная функция. В результате действия различных повреждающих факторов среды может нарушаться также репродуктивная функция мужчин и женщин. Так, в Москве в настоящее время на 50% выросло количество бесплодных мужчин и значительно увеличилось количество страдающих бесплодием женщин. Изменения в репродуктивной функции связаны не только с химическим воздействием на половые железы, но также могут быть и результатом стресса, недостаточности или извращения питания, а также следствием повреждений на различных этапах матричного синтеза в клетках, вызываемых некоторыми антибиотиками и лекарственными препаратами.
Иммунная система. Мишенью действия токсичной среды является также иммунная система, чувствительность которой повышается при действии пестицидов, промышленной пыли и других техногенных факторов.
Метаболизм человека - важная мишень токсического влияния техногенной среды. Прежде всего происходит поражение печени тяжелыми металлами, алкоголем, инфекционной патологией, некоторыми вирусами.
Нервная система. Нервная система - серьезная мишень техногенного воздействия. Воздействие на центральную нервную систему ведет к болезням, которые называют неврозами, а также страдает вегетативная нервная система и рецепторы. В частности, рецепторы (органы чувств человека) могут сильно повреждаться такими факторами среды, как изменение светового режима, вибрации, шумовые перегрузки и др.
Воздействие стрессоров (т.е. разнообразных факторов, вызывающих стресс)на человека вызывает эффект напряжения и перенапряжения и может привести к дистрессу. В зависимости от исходного состояния человека при дистрессе возможны самые разнообразные последствия.
Желудочно-кишечный тракт. Мишенью агрессивного действия среды является микрофлора, на которую воздействуют различные отравляющие вещества, содержащиеся непосредственно в пище или в воде, в результате чего возникает очень тяжелая и достаточно распространенная в наше время болезнь - дисбактериоз.
