Критические периоды развития организмов

Критические периоды характеризуются наибольшей скоростью развития организма, поэтому он становится более чувствительным к различным вредным воздействиям. Внешние факторы, к которым особенно велика чувствительность в эти периоды, могут ускорять, замедлять или приостанавливать развитие организма.

В 1960 г. эмбриолог П. Г. Светлов предложил оригинальную гипотезу критических периодов. Он различал три группы воздействий внешней среды:

• 1 — повреждающие воздействия, приводящие к смерти или патологии;
• 2 — модифицирующие воздействия, вызывающие отклонения не патологического характера (морфозы или мутации);
• 3 — закономерное действие среды, обеспечивающее нормальное развитие организма.

Эти воздействия (наличие или недостаток кислорода, питание, температура и т. д.) явно не наблюдаются, но представляют большой интерес, так как влияют на последующую устойчивость организма и его нормальное развитие.

Критические периоды онтогенеза связаны со следующими событиями.

• 1. В эти периоды происходит включение в действие определенной новой части наследственной информации, которая обеспечивает развитие организма на следующем этапе.
• 2. В результате детерминации организм вступает в новый этап развития.
• 3. Происходит смена типа питания, и в связи с этим интенсифицируется обмен веществ.
• 4. Временно снижается регуляторная деятельность развивающегося организма.
• 5. Временно замедляется рост структур организма, возрастает его энтропия.

Все критические периоды можно разделить на несколько видов.

• 1. Периоды, критические для всего организма, когда вредные воздействия могут привести к гибели зародыша. Наиболее частая гибель зародыша происходит в первый лунный месяц эмбриогенеза.
• 2. Частные критические периоды — различные для каждого органа и ткани.
• 3. Критические периоды для клетки.
• 4. Возможны критические периоды для отдельных органелл клетки.

Для организма в целом критическими периодами являются следующие события.

• 1. Развитие половых клеток — прогенез. Половые клетки во время размножения могут быть подвержены самым разнообразным мутациям.
• 2. Оплодотворение. В этот период происходит сегрегация цитоплазмы и активируются обменные процессы, происходят ранние детерминация и дифференцировка, которые чувствительны к различным воздействиям.
• 3. Гаструляция. На этой стадии развития происходит образование стадиоспецифических и тканеспецифических антигенов.
• 4. Имплантация, при которой происходит смена типов питания зародыша (6−7 сутки).
• 5. Плацентация. Характеризуется также сменой типа питания и образованием органоспецифических антигенов (конец 2-й недели беременности).
• 6. Развитие осевых зачатков — нотогенез, гистогенез и органогенез. Вредные факторы среды в это время могут вызывать различные аномалии развития. В дальнейшем для каждого органа определяются свои критические периоды.
• 7. Рождение. Оно связано с резким изменением окружающей среды, что является сильной стрессовой реакцией для организма. Одновременно начинается функционирование дыхательной системы и малого круга кровообращения, происходит перестройка в связи с этим сердечно-сосудистой системы, возрастает нагрузка на сердце.

В постнатальном развитии организмов критическими периодами являются период новорожденности и период полового созревания. В период новорожденности происходит адаптация ребенка к новым условиям существования, резко возросшему объему информации и антигенов внешней среды. В период полового созревания включаются новые регуляторные механизмы, происходит становление репродуктивной системы, активируется рост, происходит перестройка многих органов, изменяется психика.