275

Онтогенез нервной системы

Лекция

Медицина и ветеринария

Нервная система плода начинает развиваться на ранних этапах эмбриональной жизни. Онтогенез, или индивидуальное развитие организма. Критические и сензитивные периоды в развитии ЦНС. Пороки развития конечного мозга в результате несмыкания нервной трубки.

Русский

2012-11-14

55.5 KB

290 чел.

Лекция

Онтогенез нервной системы

Нервная система плода начинает развиваться на ранних этапах эмбриональной жизни. Из наружного зародышевого листка - эктодермы - по спинной поверхности туловища эмбриона образуется утолщение - нервная трубка. Головной конец ее развивается в головной мозг, остальная часть - в спинной мозг.

У недельного эмбриона намечается незначительное утолщение в оральном (ротовом) отделе нервной трубки. На 3-й неделе зародышевого развития в головном отделе нервной трубки образуются три первичных мозговых пузыря (передний, средний и задний), из которых развиваются главные отделы головного мозга - конечный, средний, ромбовидный мозг.

В дальнейшем передний и задний мозговые пузыри расчленяются каждый на два отдела, в результате чего у 4-5-недельного эмбриона образуется пять мозговых пузырей: конечный (телэнцефалон), промежуточный (диэнцефалон), средний (мезэнцефалон), задний (метэнцефалон) и продолговатый (миелэнцефалон). Впоследствии из конечного мозгового пузыря развиваются полушария головного мозга и подкорковые ядра, из промежуточного - промежуточный мозг (зрительные бугры, подбугорье), из среднего формируется средний мозг - четверохолмие, ножки мозга, сильвиев водопровод, из заднего - мост мозга (варолиев мост) и мозжечок, из продолговатого - продолговатый мозг. Задняя часть миелэнцефалона плавно переходит в спинной мозг.

Из полостей мозговых пузырей и нервной трубки образуются желудочки головного мозга и канал спинного мозга. Полости заднего и продолговатого мозговых пузырей превращаются в IV желудочек, полость среднего мозгового пузыря - в узкий канал, называемый водопроводом мозга (сильвиев водопровод), который сообщает между собой III и IV желудочки. Полость промежуточного пузыря превращается в III желудочек, а полость конечного пузыря - в два боковых желудочка. Через посредство парного межжелудочкового отверстия III желудочек сообщается с каждым боковым желудочком; IV желудочек сообщается с каналом спинного мозга. В желудочках и спинномозговом канале циркулирует церебральная жидкость.

Нейроны развивающейся нервной системы посредством своих отростков устанавливают связи между различными отделами головного и спинного мозга, а также входят в связь с другими органами.

Чувствительные нейроны, входя в связь с другими органами, заканчиваются рецепторами -, воспринимающими раздражение. Двигательные нейроны заканчиваются мионевральным синапсом - контактным образованием нервного волокна с мышцей.

К 3-му месяцу внутриутробного развития выделяются основные части центральной нервной системы: большие полушария и ствол мозга, мозговые желудочки, а также спинной мозг. К 5-му месяцу дифференцируются основные борозды коры больших полушарий, однако кора остается еще недостаточно развитой. На 6-м месяце отчетливо выявляется функциональное превалирование высших отделов нервной системы плода над нижележащими отделами.

Головной мозг новорожденного имеет относительно большую величину. Масса его в среднем составляет 1/8 массы тела, т.е. около 400 г, причем у мальчиков она несколько больше, чем у девочек. У новорожденного хорошо выражены борозды, крупные извилины, однако их глубина и высота невелики. Мелких борозд относительно мало, они появляются постепенно в течение первых лет жизни.- К 9 месяцам первоначальная масса мозга удваивается и к концу первого года составляет 1/11-1/12 массы тела. К 3 годам масса головного мозга по сравнению с массой его при рождении утраивается, к 5 годам она составляет 1/13-1/14 массы тела. К 20 годам первоначальная масса мозга увеличивается в 4-5 раз и составляет у взрослого человека всего 1/40 массы тела. Рост мозга происходит главным образом за счет миелинизации нервных проводников (т.е. покрытия их особой, миелиновой, оболочкой) и увеличения размера имеющихся уже при рождении примерно 20 млрд. нервных клеток. Наряду с ростом головного мозга меняются пропорции черепа.

Мозговая ткань новорожденного малодифференцированна. Корковые клетки, подкорковые узлы, пирамидные пути недоразвиты, плохо дифференцируются на серое и белое вещество. Нервные клетки плодов и новорожденных расположены концентрированно на поверхности больших полушарий и в белом веществе мозга. С увеличением поверхности головного мозга нервные клетки мигрируют в серое вещество; концентрация их в расчете на 1 см3 общего объема мозга уменьшается. В то же время плотность мозговых сосудов увеличивается.

У новорожденного затылочная доля коры больших полушарий имеет относительно большие, чем у взрослого, размеры. Количество полушарных извилин, их форма, топографическое положение претерпевают определенные изменения по мере роста ребенка. Наибольшие изменения происходят в первые 5-6 лет. Лишь к 15-16 годам отмечаются те же взаимоотношения, что и у взрослых. Боковые желудочки мозга сравнительно широкие. Соединяющее оба полушария мозолистое тело тонкое и короткое. В течение первых 5 лет оно становится толще и длиннее, а к 20 годам мозолистое тело достигает окончательных размеров.

Мозжечок у новорожденного развит слабо, расположен относительно высоко, имеет продолговатую форму, малую толщину и неглубокие борозды. Мост мозга по мере роста ребенка перемещается к скату затылочной кости. Продолговатый мозг новорожденного расположен более горизонтально.

Черепные нервы расположены симметрично на основании мозга.

В послеродовом периоде претерпевает изменения и спинной мозг. По сравнению с головным спинной мозг новорожденного имеет более законченное морфологическое строение. В связи с этим он оказывается более совершенным и в функциональном отношении. Спинной мозг у новорожденного относительно длиннее, чем у взрослого. В дальнейшем рост спинного мозга отстает от роста позвоночника, в связи с чем его нижний конец «перемещается» кверху. Рост спинного мозга продолжается приблизительно до 20 лет. За это время его масса увеличивается примерно в 8 раз.

Окончательное соотношение спинного мозга и позвоночного канала устанавливается к 5-6 годам. Рост спинного мозга наиболее выражен в грудном отделе. Шейное и поясничное утолщения спинного мозга начинают формироваться в первые годы жизни ребенка. В этих утолщениях сконцентрированы клетки, иннервирующие верхние и нижние конечности. С возрастом отмечается увеличение количества клеток в сером веществе спинного мозга, наблюдается и изменение их микроструктуры.

Спинной мозг имеет густую сеть венозных сплетений, что объясняется относительно быстрым ростом вен спинного мозга по сравнению с темпами его роста. Периферическая нервная система новорожденного недостаточно миелинизирована, пучки нервных волокон редкие, распределены неравномерно. Процессы миелинизации происходят неравномерно в различных отделах.

Миелинизация черепных нервов наиболее активно происходит в первые 3-4 месяца и заканчивается к 1 году. Миелинизация спинномозговых нервов продолжается до 2-3 лет. Вегетативная нервная система функционирует с момента рождения. В дальнейшем отмечаются слияние отдельных узлов и образование мощных сплетений симпатической нервной системы.

На ранних этапах эмбриогенеза между различными отделами нервной системы формируются четко дифференцированные, «жесткие» связи, создающие основу для жизненно необходимых врожденных реакций. Набор этих реакций обеспечивает первичную адаптацию после рождения (например, пищевые, дыхательные, защитные реакции). Взаимодействие нейронных групп, обеспечивающих ту или иную реакцию либо комплекс реакций, составляет функциональную систему.

Онтогенез, или индивидуальное развитие организма, делится на два периода: 

пренатальный (внутриутробный) и постнатальный (после рождения). Первый продолжается от момента зачатия и формирования зиготы до рождения; второй — от момента рождения и до смерти.

Пренатальный период в свою очередь подразделяется на три периода: начальный, зародышевый и плодный. Начальный (предимплантационный) период у человека охватывает первую неделю развития (с момента оплодотворения до имплантации в слизистую оболочку матки). Зародышевый (предплодный, эмбриональный) период — от начала второй недели до конца восьмой недели (с момента имплантации до завершения закладки органов). Плодный (фетальный) период начинается с девятой недели и длится до рождения. В это время происходит усиленный рост организма.

Пренатальный период онтогенеза начинается с момента слияния мужских и женских половых клеток и образования зиготы. Зигота последовательно делится, образуя шаровидную бластулу. На стадии бластулы идет дальнейшее дробление и образование первичной полости — бластоцеля.

Постнатальный период онтогенеза подразделяют на одиннадцать периодов: 1-й — 10-й день — новорожденные; 10-й день — 1 год — грудной возраст; 1—3 года — раннее детство; 4—7 лет — первое детство; 8—12 лет — второе детство; 13—16 лет — подростковый период; 17—21 год — юношеский возраст; 22—35 лет — первый зрелый возраст; 36—60 лет — второй зрелый возраст; 61—74 года— пожилой возраст; с 75 лет — старческий возраст, после 90 лет — долгожители. Завершается онтогенез естественной смертью.

Определение критического периода. 

Первоначально понятие «критический период» было введено в эмбриологии для обозначения периодов повышенной чувствительности к действию факторов, выходящих за границы физиологической нормы. В период внутриутробного развития каждый орган претерпевает критические стадии дифференциации в строго определенные моменты развития. Вредоносное воздействие на зародыш приводит к избирательному нарушению в развитии именно того органа, который находится в стадии наиболее интенсивного формирования.

В основе избирательного повышения чувствительности лежит усиление процессов обмена веществ в наиболее быстро растущих органах и тканях. В общем критические периоды в ходе внутриутробного развития ребенка совпадают с процессами наиболее интенсивного роста и дифференцировки, как бы маркируют процесс развития, отмечая стадии морфогенеза.

Таким образом, критическим в полном смысле слова, видимо, следует называть тот период времени, когда организм должен испытывать воздействие определенного типа и это является условием его дальнейшего нормального развития. Изменения в ходе критического периода носят необратимый характер, в результате чего структура и функция приобретают законченную форму, не чувствительную к модифицирующим воздействиям в более позднем возрасте. Весьма вероятно, что критические периоды наиболее характерны для анатомо-морфологических изменений в ходе развития. Будучи сопряженными с определенным этапом морфологического созревания, они могут представлять хронологическую инварианту развития.

Критические и сензитивные периоды в развитии ЦНС.

Каждая мозговая структура имеет свои временные характеристики созревания: начало, скорость, конец процесса и соответствующий этому период максимальной чувствительности. Иначе говоря, онтогенез ЦНС включает последовательное повышение чувствительности отдельных ее звеньев соответственно времени наиболее интенсивного развития каждого из них.

В созревании ЦНС условно можно выделить два аспекта. Первый — рост и самодифференцировка нейронов и их связей, мало зависящие от внешних обстоятельств и идущие по генетической программе. Второй —

сходные изменения нейронов, но вызванные функциональной активностью под влиянием внешних воздействий. В связи с этим факторы, оказывающие влияние на созревание ЦНС, условно можно разделить на две группы. Первая — совокупность агентов, обеспечивающих полноценную биохимическую среду развития, необходимую для нормального роста и дифференцировки нейронов. К ним относятся: полноценные метаболические процессы и адекватная гормональная активность. Здесь имеются свои критические периоды развития. Например, период половой специализации структур мозга. Вторая группа включает факторы функциональной специализации отдельных элементов и звеньев ЦНС. Наиболее эффективное действие этих факторов приурочено к сензитивным периодам. Лучшим примером здесь служат организующие действия обогащенной среды.

Формирующие свойства сензитивных периодов и диапазон потенциальной изменчивости структур и функций под влиянием внешних воздействий, получаемых организмом в это время, являются наиболее значимыми характеристиками для понимания природы взаимодействия внешних влияний и развивающихся физиологических особенностей.

Центральная нервная система (ЦНС) плода является объектом пристального внимания врачей ультразвуковой диагностики. Врожденные пороки развития (ВПР)этой системы встречаются часто и во многих случаях доступны пренатальной диагностике.

Большое значение для практического здравоохранения имеет тот факт, что ВПР ЦНС в большинстве своем угрожают жизни ребенка или приводят к тяжелой инвалидности. Своевременное дородовое выявление грубых ВПР ЦНС позволяет вовремя прервать беременность по медицинским показаниям. Составление точного прогноза для неврологического развития ребенка с ВПР ЦНС во многих случаях невозможно или затруднено из-за ограниченности пренатальной информации, поэтому совершенствование дородовой диагностики этих пороков является важной задачей современной медицины.

Ультразвуковое исследование играет основную роль в дородовом выявлении ВПР ЦНС. Соноэмбрио-логические исследования доказали, что формирующиеся структуры головного мозга при эхографии можно визуализировать с самых ранних сроков беременности. Последние исследования в практической медицине с использованием 2D и 3D подтвердили, что ромбэнцефалическая полость всегда определяется с 7 нед и изначально расположена в верхнем отделе головы эмбриона. Мезэнцефалическая и диэнцефалическая полости становятся доступными исследованию с 8 нед. У всех эмбрионов к 9 нед можно определить полушария головного мозга и сосудистые сплетения боковых желудочков. Мозжечок становится видимым с 10 нед.

Фактически ежедневно анатомические структуры головного мозга плода и их размеры меняются. Знание закономерности этих изменений при ультразвуковом исследовании может помочь в выявлении некоторых пороков развития уже на самых ранних стадиях. Тем не менее большая часть ВПР ЦНС становится доступной для выявления только во II триместре беременности. Некоторые формы пороков манифестируют поздно и диагностируются лишь в III триместре.

Согласно Международной классификации, утвержденной Всемирной организацией здравоохранения ВПР ЦНС делятся на несколько групп.

I группа. Пороки развития конечного мозга
1. Пороки развития конечного мозга в результате несмыкания нервной трубки:
- анэнцефалия
- экзэнцефалия
- иниэнцефалия
- черепно-мозговая грыжа
- агенезия/аплазия/гипоплазия мозолистого тела
- порэнцефалия.

2. Пороки развития конечного мозга в результате его неразделения:
- голопрозэнцефалия.

3. Пороки развития конечного мозга, являющиеся следствием нарушения миграции и дифференцировки нервных клеток:
- гетеротопии
- микро- и полигирия
- макрогирия
- агирия (лиссэнцефалия)
- микроцефалия
- макроцефалия.

II группа. Пороки развития промежуточного и среднего мозга - структурные нарушения проводящих путей. Пренатальная диагностика не описана.

III группа. Пороки развития продолговатого мозга:
- синдром Арнольда - Киари.

IV группа. Пороки развития мозжечка:
- аплазия, гипоплазия
- гетеротопии.

V группа. Пороки развития спинного мозга и позвоночного столба:
- спинномозговая грыжа
- кистозная расщелина позвоночного столба (spina bifida cystica)
- полный рахишиз
- диастематомиелия
- амиелия
- другие.

VI группа. Пороки развития вентрикулярной системы и подпаутинного пространства:
- различные изменения водопровода среднего мозга
- гидроцефалия
- гидранэнцефалия
- порок Денди -Уокера.

В этой классификации мы привели только те формы пороков, которые могут быть выявлены с помощью эхографии. К сожалению, она не лишена недостатков, поскольку не может охватить все разнообразие эхографических изменений ЦНС плода, которые доступны современной пренатальной диагностике. Кроме того, быстрое развитие науки дает возможность пересмотреть взгляды на этиологию и патогенез некоторых ВПР ЦНС и пересмотреть их положение в современной классификации. Например, по мнению некоторых исследователей, агенезия мозолистого тела должна относиться к порокам, возникающим на фоне неразделения конечного мозга, тогда как по данной классификации - к порокам конечного мозга, возникшим в результате незакрытия нервной трубки.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33006. Эпоха Возрождения, этапы развития 28.3 KB
  Решающую роль при этом играло обращение к философии древних греков и римлян. В философии эпохи Возрождения мы встречаемся с оригинальными модификациями аристотелизма и платонизма стоической и эпикурейской философской мысли. Для гуманистической философии Возрождения характерно рассмотрение человека прежде всего в его земном предназначении. Первый этап развития философии эпохи Возрождения Первый этап развития философии эпохи Возрождения связан с преобладанием интереса мыслителей к проблемам устройства человека в мире который рассматривался как...
33007. Философия нового времени. Эмпиризм 17.81 KB
  Иной подход к сенсуализму продемонстрировал английский епископ Джордж Беркли 1685 1753. Стремясь защитить религию от идей материализма и атеизма Беркли в работе Трактат об основах человеческого познания 1710 использовал для этого принципы сенсуализма и в результате создал концепцию субъективного идеализма. Каждый предмет полагает Беркли можно определить как комплекс ощущений например яблоко – это собранные воедино определенный вкус цвет форма запах и пр. Все что реально существует дано нам в наших ощущениях и восприятиях...
33008. Рационализм нового времени 24.77 KB
  Рационализм можно понять как уверенность в мощи и способности разума особенно разума просвещённого руководимого правильным методом постигнуть тайны природы познать окружающий мир и самого человека с помощью здравого смысла решать практические жизненные задачи и в конечном счёте построить общество на разумных началах. И непременно с помощью разума постигать Бога. Но и Декарт Спиноза Лейбниц которых считают рационалистами также уделяли немалое внимание чувственному опыту к которому однако относились критически воле и “страстям...
33009. Философия И. Канта 28.93 KB
  Канта 22. Основные достижения философии Канта: 1. Периодизация творчества Имеет место разделение творчества Канта на докритический и критический период.: Кант находится под влиянием Лебница и разрабатывает философию как умозрительное знание.
33010. Философия Фихте и Шеллинга. Основоположения «наукоучения» в философии Фихте. Понятие «абсолютного тождества» в философии Шеллинга 25.61 KB
  Кроме того следует признать недостаточным у Канта и то что он всего лишь только описал формы мышления умственные категории и законы мысли но не выявил основного единого общего принципа познания. Ведь только наличием подобного единого общего принципа познания можно объяснить не только слаженность форм мышления умственных категорий и законов мысли но и само их внутреннее единство между собой.И это есть вопрос не только выявления недостаточности кантовской философии это вопрос концептуальный потому что задача раскрытия данного единого...
33011. Философия Гегеля 23.36 KB
  Введением к гегелевской философской системе служит его Феноменология духа где Гегель рассматривает последовательный ряд развития различных ступеней человеческого сознания от низшей формы непосредственного чувственного восприятия до высшей ступени абсолютного или чистого знания на которой все внешние предметы оказываются полностью преодоленными и дух мыслит только собственную сущность. От бытия понимаемого как явление Гегель переходит к более глубоким внутренним закономерностям к: сущности. Гегель утверждает что противоречие ...
33012. Философия марксизма 18.68 KB
  Дарвина открытие клеточного строения живых организмов изобретение проволочного телеграфа паровоза парохода автомобиля фотографии многочисленные открытия в сфере производства механизация труда; крушение идеалов Великой французской революции свобода равенство братство идеи французского Просвещения их невозможность воплощения в реальной жизни; нарастание социальноклассовых противоречий и конфликтов революция 1848 1849 гг. Суть исторического материализма в следующем: на каждом этапе общественного развития люди для...
33013. Позитивизм и его разновидности 16.86 KB
  Логика и основания развития науки в позитивизме заключались в том чтобы наблюдать описывать и систематизировать факты и на этой основе формулировать научные законы и теории. Современная философия науки начинается с Венского кружка философов участники кот выпустили манифест научное мировоззрение. По мнению неопозитивистов предметом философии д б язык науки а также деятельность философов направленная на анализ знания выраженного в языке науки. культ науки философия должна быть заменена науками в результате логического анализа языка3.
33014. Иррационализм в середине XIX века 14.55 KB
  Они вообще говоря не отвергали науку ее практическое значение для человеческой жизни но отказывались видеть в ней адекватный способ познания окружающего мира и самого человека.Кьергегор на первый план выдвигает проблему человека. Рассмотрим каковы по Кьеркегору методы и способы познания человека. По Кьеркегору никакие научные рациональные методы не годятся для познания человека.