Morfologia funzionale del sistema nervoso

Al centro della complessa funzione del sistema nervoso c'è la sua speciale morfologia.

Nel periodo prenatale, il sistema nervoso si forma e si sviluppa prima e più velocemente di altri organi e sistemi. Allo stesso tempo, la deposizione e lo sviluppo di altri organi e sistemi va in sincronia con lo sviluppo di certe strutture del sistema nervoso. Questo processo di sistemogenesi, secondo PK Anokhin, porta alla maturazione funzionale e all'interazione di organi e strutture dissimili, che assicura le funzioni respiratorie, alimentari, motorie e di altro tipo del supporto vitale dell'organismo nel periodo postnatale.

La morfogenesi del sistema nervoso può essere condizionata condizionalmente in una morfogenesi corretta, cioè con. L'emergere consistente di nuove strutture del sistema nervoso all'età gestazionale appropriata, questo processo è solo intrauterino e morfogenesi funzionale. Effettivamente morfogenesi comprende l'ulteriore crescita e sviluppo del sistema nervoso per aumentare la massa e il volume delle singole strutture, a causa di non aumentare il numero delle cellule nervose e la crescita dei loro corpi e processi, processi mielinizzazione, proliferazione di gliale ed elementi vascolari. Questi processi continuano parzialmente durante il periodo dell'infanzia.

Neonato cervello umano - uno dei più grandi organi e pesa 340-400, AF Tour ha sottolineato che i ragazzi del cervello sono più pesanti rispetto alle ragazze, 10-20 All'età di un anno, il peso del cervello è di circa 1000 a nove Per anni, il cervello pesa in media 1300 g e gli ultimi 100 vengono acquisiti nel periodo da nove a 20 anni.

La morfogenesi funzionale inizia e termina più tardi rispetto alla morfogenesi appropriata, che porta a un periodo più lungo di infanzia negli esseri umani rispetto agli animali.

Per quanto riguarda lo sviluppo del cervello, va notato il lavoro di BN Klossovsky, che ha considerato questo processo in connessione con lo sviluppo dei suoi sistemi di alimentazione - liquore e sangue. Inoltre, vi è una chiara corrispondenza tra lo sviluppo del sistema nervoso e la formazione che lo protegge - conchiglie, strutture craniche del cranio e della colonna vertebrale, ecc.

Morfogenesi

Nell'ontogenesi, gli elementi del sistema nervoso umano si sviluppano da ectoderma embrionale (neuroni e neuroglia) e mesoderma (membrane, vasi, mesoglium). Entro la fine della terza settimana di sviluppo, l'embrione umano ha la forma di una placca ovale lunga circa 1,5 cm. In questo momento, una piastra nervosa è formata dall'ectoderma , che si trova longitudinalmente lungo il lato dorsale dell'embrione. Come risultato della riproduzione irregolare e della compattazione delle cellule neuroepiteliali, la parte centrale della placca si flette e appare un solco nervoso che si approfondisce nel corpo dell'embrione. Presto i bordi del solco del nervo sono chiusi, e si trasforma in un tubo neurale, separato dall'ectoderma della pelle. Ai lati della scanalatura del nervo su ciascun lato viene allocato un gruppo di cellule; forma uno strato continuo tra le perline nervose e l'ectoderma, la piastra del ganglio. Serve come materiale di base per le cellule dei nodi nervosi sensibili (cranici, spinali) e dei nodi del sistema nervoso autonomo.

Il tubo neurale formata può essere divisa in 3 strati: lo strato interno ependimale - sue cellule si dividono attivamente mitoticamente, strato intermedio - il mantello (mantello) - sua composizione cellulare rifornito e per divisione cellulare mitotica di questo livello, e come risultato di spostarli dallo strato ependimali interno; uno strato esterno, chiamato velo confine (picchi formati precedenti due strati di cellule).

Successivamente, le cellule dello strato interno vengono trasformate in cellule cilindriche ependimali (gliali) che rivestono il canale centrale del midollo spinale. Gli elementi cellulari dello strato di mantello si differenziano in due modi. Da essi derivano i neuroblasti, che gradualmente si trasformano in cellule nervose mature e spongioblasti, che danno luogo a vari tipi di cellule neurogliali (astrociti e oligodendrociti).

I neuroblasti »spongioblasti si trovano in una speciale formazione - matrice germinale, che appare alla fine del secondo mese di vita intrauterina e si trovano nella regione della parete interna della vescica cerebrale.

Entro il terzo mese di vita intrauterina, inizia la migrazione dei neuroblasti verso la destinazione. E prima lo spongioblasto migra, e poi il neuroblasto si muove lungo l'appendice della cellula gliale. La migrazione dei neuroni continua fino alla 32a settimana di vita intrauterina. Durante la migrazione, entrambi i neuroblasti crescono, si differenziano nei neuroni. La varietà della struttura e delle funzioni dei neuroni è tale che fino alla fine non viene calcolato il numero di tipi di neuroni presenti nel sistema nervoso.

Con la differenziazione del neuroblasto, la struttura submicroscopica del suo nucleo e dei cambiamenti del citoplasma. Nel nucleo ci sono regioni di diversa densità di elettroni sotto forma di grani teneri e filamenti. Nel citoplasma, grandi cisterne e tubuli più stretti del reticolo endoplasmatico vengono rilevati in grandi quantità, il numero di ribosomi aumenta e il complesso lamellare raggiunge un buon sviluppo. Il corpo del neuroblasto acquisisce gradualmente una forma a forma di pera, l'escrescenza, il neurite (assone), inizia a svilupparsi dalla sua estremità appuntita . Successivamente, altri processi, i dendriti, sono differenziati . I neuroblasti si trasformano in cellule nervose mature - i neuroni (il termine "neurone" per la totalità del corpo di una cellula nervosa con un assone e dendriti fu proposto da W. Valdeir nel 1891). Neuroblasti e neuroni durante lo sviluppo embrionale del sistema nervoso sono divisi mitoticamente. A volte l'immagine della divisione mitotica e amitica dei neuroni può essere osservata anche nel periodo postembrionale. I neuroni si moltiplicano in vitro, in condizioni di coltivazione di cellule nervose. Allo stato attuale, la possibilità di dividere alcune cellule nervose può essere considerata consolidata.

Al momento della nascita, il numero totale di neuroni raggiunge i 20 miliardi. Contemporaneamente alla crescita e allo sviluppo di neuroblasti e neuroni, inizia la morte programmata delle cellule nervose - l' apoptosi. L'apoptosi più intensiva dopo 20 anni, con cellule che non sono coinvolte nel lavoro e non hanno connessioni funzionali.

Quando violazione genoma tempo di insorgenza e il tasso di apoptosi regolazione, cellule isolate non muoiono, ma i sistemi sincrono separati di neuroni, che si manifesta in tutta una serie di varie malattie degenerative del sistema nervoso ereditati.

Da nervo (neurale) tubi estendentesi in accordo parallelo e dorsalmente dalla sua destra e sinistra, ganglio gonfia piatto rientrato, formando le unità spinali. migrazione neuroblasti simultanea del tubo neurale comporta la formazione dei tronchi simpatici con nodi periferici segmentale paravertebrale e prevertebrale, organo extra e intramurale gangli nervosi. Processi di cellule del midollo spinale (motoneuroni) adatte per i muscoli, processi cellule gangli simpatici distribuite in organi interni e appendici cellule nodo spinali penetrano tutti i tessuti ed organi del sviluppo embrionale, fornendo loro innervazione afferente.

Con lo sviluppo dell'estremità cerebrale del tubo cerebrale, non si osserva il principio del metamerismo. L'espansione della cavità del tubo cerebrale e un aumento della massa delle cellule sono accompagnate dalla formazione di vescicole cerebrali primarie, da cui viene successivamente formato il cervello.

Con la 4 ° settimana di sviluppo embrionale, alla fine capo del tubo neurale 3 formato da vescica primario del cervello. Di unificare deciso di mangiare l'anatomia tali designazioni come "sagittale", "frontale", "dorsale", "ventrale", "rostrale" e altri. Il rostrale tubo più neurale è prosencefalo (prosencefalo), seguito dal lui mesencefalo ( mesencefalo) e romboencefalo (rhombencephalon). Successivamente (a settimana 6) prosencefalo è diviso per un'altra bolla 2 cervello: cervello finale (telencefalo) - una grande cervello e alcuni gangli basali e mesencefalo (diencefalo). Su ogni lato della bolla diencefalo oculare cresce, da cui si formano gli elementi neurali del bulbo oculare. Occhio di vetro formata da questa protuberanza, provoca variazioni del sottostante direttamente sopra l'ectoderma, che dà luogo alla lente.

Nel processo di sviluppo nel mesencefalo, si verificano cambiamenti significativi, associati alla formazione del riflesso specializzato; centri legati alla vista, all'udito e anche al dolore, alla temperatura e alla sensibilità tattile.

Rhombencephalon diviso in encefalo (mefencephalon), comprendente un ponte e cervelletto e midollo allungato (myeloncephalon o midollo allungato).

Il tasso di crescita delle singole parti del tubo neurale è diverso, in conseguenza del quale si formano diverse curve lungo il suo corso, che successivamente scompaiono nell'embrione. Nell'area di unione del cervello medio e intermedio, la curva del tronco cerebrale viene mantenuta ad un angolo di 90 gradi.

Entro la settima settimana negli emisferi del cervello, il corpo a strisce e la collinetta visiva, l'imbuto ipofisario e la tasca (Ratke) sono chiusi, è indicato un plesso vascolare.

Entro l'ottava settimana, le cellule nervose tipiche appaiono nella corteccia cerebrale, i lobi olfattivi diventano visibili, le vene dure, morbide e ragno del cervello sono espresse distintamente.

Entro la decima settimana (lunghezza dell'embrione 40 mm), si forma una struttura interna definitiva del midollo spinale.

Entro la 12a settimana (lunghezza dell'embrione 56 mm), vengono rivelate caratteristiche comuni nella struttura del cervello, caratteristiche di una persona. La differenziazione delle cellule della neuroglia inizia, i ispessimenti cervicali e lombari sono visibili nel midollo spinale, appaiono la coda del pony e il filo finale del midollo spinale.

Entro la sedicesima settimana (la lunghezza dello zdroysha 1 mm, le parti del cervello diventano discernibili, gli emisferi coprono la maggior parte del tavolo cerebrale, compaiono i tubercoli della forma quadrupla, il cervelletto diventa più pronunciato.

Entro la ventesima settimana (la lunghezza dell'embrione è di 160 mm, inizia la formazione delle adesioni (commissura) e inizia la mielinizzazione del midollo spinale.

Gli strati tipici della corteccia cerebrale sono visibili entro la 25a settimana, i solchi e le rotazioni del cervello si formano dalla 28a alla 30a settimana; dalla 36a settimana inizia la mielinizzazione del cervello.

Alla quarantesima settimana di sviluppo, esistono già tutte le principali circonvoluzioni del cervello, l'aspetto dei solchi sembra ricordare loro il loro schema schematico.

All'inizio del secondo anno della Georgia, un tale schema scompare e le differenze sorgono a causa della formazione di piccoli solchi senza nome che cambiano significativamente il quadro generale della distribuzione dei solchi e del giro principale.

Lo sviluppo del sistema nervoso svolge un importante mielinizzazione ruolo delle strutture nervose. Questo processo è ordinare, in funzione delle caratteristiche anatomiche e funzionali dei sistemi in fibra. La mielinizzazione dei neuroni indica la maturità funzionale del sistema. La guaina mielinica è una sorta di isolatore di impulsi bioelettrici che si verificano nei neuroni quando eccitato. Garantisce inoltre un'eccitazione più rapida attraverso le fibre nervose. Nel sistema nervoso centrale, mielina è prodotta oligodendrogliotsitami disposto tra le fibre nervose bianco solido. Tuttavia, una certa quantità di mielina è sintetizzato oligodendrogliotsitamii nella materia grigia. Mielinizatspya inizia nella materia grigia dei neuroni e sui corpi in movimento lungo l'assone alla materia bianca. Ogni oligodendrogliotsit coinvolti nella formazione della guaina mielinica. Si avvolge una sezione separata delle fibre nervose successivi strati a spirale. La guaina mielinica è interrotto nodo intercettazioni (nodi di Ranvier). Mielinizzazione comincia in 4 ° mese di sviluppo fetale e si completa dopo la nascita. Alcune fibre vengono macinate solo durante i primi anni di vita. Nel periodo di strutture embriogenesi mielinizzanti come pre e postcentrale giro, scanalatura calcarina e ad esso adiacenti sezioni della corteccia cerebrale, ippocampo, complesso talamostriopallidarny, nucleo vestibolare, oliva inferiore, verme cerebellare, anteriore e corno posteriore del midollo spinale, crescente lato impianto afferenti ed corde posteriori, alcuni cavi laterali sistema efferente discendente, ecc sistema myelination fibra piramidale inizia l'ultima mese di sviluppo fetale e continua durante il primo anno w Vita Span. Nel giro medio e basso frontali, lobulo parietale inferiore, medio e basso temporale giro mielinizzazione inizia solo dopo la nascita. Hanno formato il primo ad essere associato con la percezione delle informazioni sensoriali (sensorimotor, corteccia visiva e uditiva) ed in comunicazione con strutture sottocorticali. Queste sono filogeneticamente più vecchie parti del cervello. Le aree in cui mielinizzazione inizia più tardi sono strutture filogeneticamente più giovane e la relativa formazione di connessioni intracorticali.

Così, il sistema nervoso è in procinto di filogenesi e ontogenesi è una lunga strada ed è il sistema più complesso creato da evoluzione. Secondo MI Astvatsaturova (1939), l'essenza delle leggi evolutive è il seguente. Verifica sistema nervoso e si sviluppa nell'interazione con l'ambiente esterno dell'organismo, esso manca di stabilità e rigida e varia continuamente i processi migliorati filogenetico e ontogenesi. Come risultato del complesso e laminazione processo di interazione dell'organismo con l'ambiente sono sviluppati, migliorati e fissato nuove risposte condizionate che stanno alla base della formazione delle nuove funzionalità. Lo sviluppo e il consolidamento delle reazioni e delle funzioni migliorate e adeguate - .. Il risultato dell'azione sull'ambiente esterno del corpo, vale a dire, adattandola alle condizioni di esistenza (l'adattamento dell'organismo all'ambiente). Evoluzione funzionale (fisiologica, biochimica, biofisica) corrispondente evoluzione morfologica, t. E. Funzioni nuova acquisizione progressivamente fisso. Con l'avvento di nuove caratteristiche antiche non scomparirà, ha prodotto una gerarchia definita di vecchie e nuove funzionalità. Un rotolo delle nuove funzioni del sistema nervoso manifestato le sue antiche caratteristiche. Pertanto, molti dei segni clinici della malattia osservata in violazione delle parti evolutivamente più giovani del sistema nervoso, che si manifesta nel funzionamento delle strutture più vecchie. Quando la malattia si presenta come un ritorno ad un livello inferiore di sviluppo filogenetico. Un esempio è la crescente comparsa di riflessi profondi o riflessi patologici durante la rimozione influenza regolamentazione della corteccia cerebrale. Le strutture più vulnerabili del sistema nervoso sono filogeneticamente divisioni più giovani, in particolare - la neocorteccia e il cervello, che ancora non hanno sviluppato meccanismi di difesa, mentre certa contro i suoi meccanismi di fattori sono stati formati in filogeneticamente divisioni antiche nel corso di migliaia di anni di interazione con l'ambiente . Filogeneticamente più giovane struttura cerebrale in misura minore possedere la capacità di ripristino (rigenerazione).

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