Лекции по "Возрастной анатомии"

Возрастное  развитие центральной и перифирической нервной системы

Спинной мозг. В течение первых трех месяцев внутриутробной жизни спинной мозг занимает позвоночный канал на всю его длину. В дальнейшем позвоночник растет быстрее, чем спинной мозг. Поэтому нижний конец спинного мозга поднимается в позвоночном канале. У новорожденного ребенка нижний конец спинного мозга находится на уровне III поясничного позвонка, у взрослого человека – на уровне II поясничного позвонка.

Спинной мозг новорожденного имеет длину 14 см. К 2 годам длина  спинного мозга достигает 20 см, а  к 10 годам, по сравнению с периодом новорожденности, удваивается. Быстрее всего растут грудные сегменты спинного мозга. Масса спинного мозга у новорожденного составляет около 5,5 г, у детей 1-го года – около 10 г. К 3 годам масса спинного мозга превышает 13 г, к 7 годам равна примерно 19 г. У новорожденного центральный канал шире, чем у взрослого. Уменьшение его просвета происходит главным образом в течение 1-2 годов, а также в более поздние возрастные периоды, когда наблюдается увеличение массы серого и белого вещества. Объем белого вещества спинного мозга возрастает быстро, особенно за счет собственных пучков сегментарного аппарата, формирование которого происходит в более ранние сроки по сравнению со сроками формирования проводящих путей.

Продолговатый мозг. К моменту рождения он вполне развит как в анатомическом, так и функциональном отношении. Его масса достигает 8 г у новорожденного. Продолговатый мозг занимает более горизонтальное, чем у взрослых, положение и отличается степенью миелинизации ядер и путей, размерами клеток и их расположением. По мере развития плода размеры нервных клеток продолговатого мозга увеличиваются, а размеры ядра с ростом клетки относительно уменьшаются. Нервные клетки новорожденного имеют длинные отростки, в их цитоплазме содержится тигроидное вещество. Ядра продолговатого мозга формируются рано. С их развитием связано становление в онтогенезе регуляторных механизмов дыхания, сердечно-сосудистой, пищеварительной и др. систем.

Мозжечок. В эмбриональном периоде развития сначала формируется древняя часть мозжечка – червь, а затем – его полушария. На 4-5-м месяце внутриутробного развития разрастаются поверхностные отделы мозжечка, образуются борозды и извилины. Наиболее интенсивно мозжечок растет в первый год жизни, особенно с 5-го по 11-й месяц, когда ребенок учится сидеть и ходить. У годовалого ребенка масса мозжечка увеличивается в 4 раза и в среднем составляет 95 г. После этого наступает период медленного роста мозжечка, к 3 годам размеры мозжечка приближаются к его размерам у взрослого. У 15-летнего ребенка масса мозжечка – 150 г. Кроме того, быстрое развитие мозжечка происходит и в период полового созревания.

Серое и белое вещество мозжечка развивается неодинаково. У ребенка рост серого вещества осуществляется относительно медленнее, чем белого. Так, от периода новорожденности до 7 лет количество серого вещества увеличивается приблизительно в 2 раза, а белого – почти в 5 раз. Из ядер мозжечка раньше других формируется зубчатое ядро. Начиная от периода внутриутробного развития и до первых лет жизни детей, ядерные образования выражены лучше, чем нервные волокна.

Клеточное строение коры мозжечка у новорожденного значительно  отличается от взрослого. Ее клетки во всех слоях отличаются по форме, размерам и количеству отростков. У новорожденного еще не полностью сформированы клетки Пуркинье, в них не развито тигроидное вещество, ядро почти полностью занимает клетку, ядрышко имеет неправильную форму, дендриты клеток слаборазвиты. Формирование этих клеток идет бурно после рождения и заканчивается к 3-5 неделям жизни. Клеточные слои коры мозжечка у новорожденного значительно тоньше, чем у взрослого. К концу 2-го года жизни их размеры достигают нижней границы величины у взрослого. Полное формирование клеточных структур мозжечка осуществляется к 7-8 годам.

Мост. У новорожденного расположен выше, чем у взрослого, а к 5 годам располагается на том же уровне, что и у зрелого организма. Развитие моста связано с формированием ножек мозжечка и установлением связей мозжечка с другими отделами центральной нервной системы. Внутреннее строение моста у ребенка не имеет отличительных особенностей по сравнению с взрослым человеком. Ядра расположенных в нем нервов к периоду рождения уже сформированы.

Средний мозг. Его форма и строение почти не отличаются от взрослого. Ядро глазодвигательного нерва хорошо развито. Хорошо развито красное ядро, его крупноклеточная часть, обеспечивающая передачу импульсов из мозжечка к мотонейронам спинного мозга, развивается раньше, чем мелкоклеточная, через которую передается возбуждение от мозжечка к подкорковым образованиям мозга и к коре больших полушарий.

У новорожденного черная субстанция представляет собой хорошо выраженное образование, клетки которого дифференцированы. Но значительная часть  клеток черной субстанции не имеет  характерного пигмента (меланина), который появляется с 6 месяцев жизни и максимального развития достигает к 16 годам. Развитие пигментации находится в прямой связи с совершенствованием функций черной субстанции.

Промежуточный мозг. Отдельные формации промежуточного мозга имеют свои темпы развития. Закладка зрительного бугра осуществляется к 2 месяцам внутриутробного развития. На 3-м месяце разграничивается таламус и гипоталамус. На 4-5-м месяце между ядрами таламуса проявляются светлые прослойки развивающихся нервных волокон. В это время клетки еще слабо дифференцированы. В 6 месяцев становятся хорошо видными клетки ретикулярной формации зрительного бугра. Другие ядра зрительного бугра начинают формироваться с 6 месяцев внутриутробной жизни, к 9 месяцам они хорошо выражены. С возрастом происходит их дальнейшая дифференциация. Усиленный рост зрительного бугра осуществляется в 4-летнем возрасте, а размеров взрослого он достигает к 13 годам жизни.

В эмбриональном периоде  развития закладывается подбугорная  область, но в первые месяцы внутриутробного развития ядра гипоталамуса не дифференцированы. Только на 4-5-м месяце происходит накопление клеточных элементов будущих ядер, на 8-м месяце они хорошо выражены.

Ядра гипоталамуса созревают  в разное время, в основном к 2-3 годам. К моменту рождения структуры серого бугра еще полностью не дифференцированы, что приводит к несовершенству теплорегуляции у новорожденных и детей первого года жизни. Дифференциация клеточных элементов серого бугра заканчивается позднее всего – к 13-17 годам.

Кора больших полушарий. До 4-го месяца развития плода поверхность больших полушарий гладкая и на ней отмечается лишь вдавливание будущей боковой борозды, которая окончательно формируется только ко времени рождения. Наружный корковый слой растет быстрее внутреннего, что приводит к образованию складок и борозд. К 5 месяцам внутриутробного развития образуются основные борозды: боковая, центральная, мозолистая, теменно-затылочная и шпорная. Вторичные борозды появляются после 6 месяцев. К моменту рождения первичные и вторичные борозды хорошо выражены, и кора больших полушарий имеет такой же тип строения, как и у взрослого. Но развитие формы и величины борозд и извилин, формирование мелких новых борозд и извилин продолжается и после рождения.

К моменту рождения кора больших полушарий имеет такое же количество нервных клеток (14-16 млрд.), как и у взрослого. Но нервные клетки новорожденного незрелы по строению, имеют простую веретенообразную форму и очень небольшое количество отростков. Серое вещество коры больших полушарий плохо дифференцировано от белого. Кора больших полушарий относительно тоньше, корковые слои слабо дифференцированы, а корковые центры недостаточно сформированы. После рождения кора больших полушарий развивается быстро. Соотношение серого и белого вещества к 4 месяцам приближается к соотношению у взрослого.

К 9 месяцам становятся более отчетливыми первые три  слоя коры, а к году общая структура  мозга приближается к зрелому  состоянию. Расположение слоев коры, дифференцирование нервных клеток в основном завершается к 3 годам. В младшем школьном возрасте и в период полового созревания продолжающееся развитие головного мозга характеризуется увеличением количества ассоциативных волокон и образованием новых нервных связей. В этот период масса мозга увеличивается незначительно.

В развитии коры больших  полушарий сохраняется общий  принцип: сначала формируются филогенетически  более старые структуры, а затем  более молодые. На 5-м месяце, раньше других появляются ядра, регулирующие двигательную активность. На 6-м месяце появляется ядро кожного и зрительного анализатора. Позже других развиваются филогенетически новые области: лобная и нижнетеменная (на 7-м месяце), затем височно-теменная и теменно-затылочная. Причем филогенетически более молодые отделы коры больших полушарий с возрастом относительно увеличиваются, а более старые, наоборот, уменьшаются.

7. Координационная  деятельность нервной системы.

Координация функций организма

В связи с тем, что во втором рефлекторном акте принимают участие группы нейронов, которые передают импульсы в разные отделы мозга, в рефлекторную реакцию включается весь организм. Например, если вы неожиданно кольнули иглой в палец, то вы отдерните руку. Это рефлекторная реакция. Но при этом сократятся не только мышцы руки. Изменится частота дыхания, деятельность сердечно-сосудистой системы. Вы словами отреагируете на неожиданный укол. В ответную реакцию включился весь организм. Таким образом, рефлекторный акт — координированная реакция всего организма.

Координация — взаимодействие нейронов, а следовательно и нервных процессов в ЦНС, которая обеспечивает ее согласованную деятельность, направленную на интеграцию (объединение) функций разных органов и систем организма.

Принципы  координации

1. Принцип конвергенции (схождения) — концентрация возбуждения от разных нейронов на одном. Импульсы, которые приходят в ЦНС по разным афферентным волокнам могут сходиться (конвергировать) к одним и тем же вставным и эффекторным нейронам. Конвергенция нервных импульсов объясняется тем, что афферентных нейронов в 5раз больше, чем эфферентных.

2. Принцип иррадиация — распространение возбуждения. Импульсы, которые поступают в ЦНС при сильном и длительном раздражении рецепторов, вызывают возбуждение не только данного рефлекторного центра, но и других центров. Процесс иррадиации связан с наличием в ЦНС многочисленных ветвлений аксонов и дендритов, цепей вставных нейронов, которые объединяют друг с другом разные нервные центры.

Иррадиация хорошо выражена у детей дошкольного и младшего школьного возраста. Например, дети при появлении игрушки размахивают руками, громко смеются, прыгают. Иррадиация может быть и торможением в некотором роде. Примером иррадиации торможения может быть подавленное состояние ученика, который получил двойку. Торможение, которое развилось в одном участке коры головного мозга, распространяется на другие центры и вызывает потерю аппетита, апатию, нежелание заниматься любыми делами. Примером иррадиации торможения может служить сонливость ученика на уроке при монотонном, однообразном рассказе учителя.

3. Принцип индукции — наведение одного процесса другим. В естественных условиях, невзирая на широкие возможности иррадиации в ЦНС, возбуждение фактически распространяется в определенных пределах, что обеспечивает возможность осуществления определенных, координированных рефлекторных реакций. Торможение ограничивает иррадиацию возбуждения. В результате этого, возбуждение концентрируется в определенных группах нейронов.

При возбуждении одних нервных  центров деятельность других, функционально  связанных с ним, затормаживается (негативная индукция). Если в нервном центре возникает торможение, то в функционально связанном — возбуждение (позитивная индукция). Индукция может быть одновременная — если один центр в коре больших полушарий сильно возбужден, то в участках, которые его окружают, развивается торможение и наоборот. Индукция может быть последовательной — возбуждение, которое развилось в одном центре, изменяется торможением, а торможение — возбуждением.

4. Принцип обратной связи. Между ЦНС и рабочими органами осуществляются прямые и обратные связки, благодаря которым мы можем не только делать выводы о результативности действий, но и вносить правки в нашу деятельность, исправлять допущенные ошибки.

5. Принцип доминанты сформулирован О.О. Ухтомским. Он заключается в том, что в ЦНС всегда есть доминанта — участок повышенной возбудимости нервных центров. Он характеризуется свойствами: повышенной возбудимостью, стойкостью возбуждения, способностью к усилению возбуждения (притягивает к себе возбуждение из других участков ЦНС), инерцией (более или менее длительность сохраняется). Доминантный участок возбуждения, который возник в одном центре, вызывает индукцию торможения в соседних центрах ЦНС, изменяя и упорядочивая их работу. Например, если голодной собачке дать пищу и одновременно раздражать лапу электрическим током, то рефлекс отдергивания лапы не будет наблюдаться, а собачка, будет есть пищу, с еще большей интенсивностью. Голодные дети не могут воспринимать учебный материал на уроке. Попытки учителя создать другие доминанты лишь усиливают чувство голода.

Доминанты могут быть экзогенного и эндогенного происхождения. Экзогенная доминанта возникает под воздействием факторов окружающей среды. Например, когда ребенок читает интересную книгу, то посторонние шумы (музыка по радио) не мешают ему. Эндогенная доминанта возникает под воздействием факторов внутренней среды. Например, при уменьшении концентрации питательных веществ, в крови, происходит возбуждение пищевого центра, возникает пищевая доминанта в ЦНС

В процессе нервной деятельности одна доминанта изменяет другую. Например, при полном мочевом пузыре возникает доминанта в соответствующем центре и происходит рефлекторная реакция опорожнения мочевого пузыря. Если в этот момент будут поступать импульсы от любых рецепторов, то они лишь будут поддерживать возбуждение данной доминанты. По окончанию реакции доминанта исчезает и возникает новая, связанная с другой, необходимой организму деятельностью. Возникновение в ЦНС более сильной доминанты затормаживает раньше вызванную доминанту по принципу негативной индукции. Чем младший ребенок, тем менее стойкая доминанта и тем легче она тормозится.