Ang functional na morpolohiya ng nervous system

Sa puso ng kumplikadong pag-andar ng nervous system ay ang espesyal na morpolohiya nito.

Sa panahon ng prenatal, ang nervous system ay nabuo at umunlad nang mas maaga at mas mabilis kaysa sa iba pang mga organo at sistema. Kasabay nito, ang pagtula at pagpapaunlad ng iba pang mga organo at mga sistema ay magkakasabay sa pag-unlad ng ilang mga istruktura ng nervous system. Ang prosesong ito systemogenesis pamamagitan Anokhin, ay humantong sa functional maturation at pakikipag-ugnayan ng magkakaibang bahagi ng katawan at mga istraktura na nagsisiguro na ang paghinga, pagkain, motor, at iba pang mga buhay-pag-andar ng mga organismo sa matapos ipanganak panahon.

Ang morphogenesis ng nervous system ay maaaring maging kondisyon na nahahati sa tamang morphogenesis, ibig sabihin, may. Ang pare-parehong paglitaw ng mga bagong istruktura ng nervous system sa naaangkop na gestational edad, ang prosesong ito ay lamang intrauterine, at functional morphogenesis. Sa totoo lang morphogenesis ay kinabibilangan ng mga karagdagang pag-unlad at pag-unlad ng nervous system upang madagdagan ang mass at lakas ng tunog ng mga indibidwal na mga istraktura, dahil sa hindi taasan ang bilang ng mga cell magpalakas ng loob at pag-unlad ng kanilang mga katawan at mga proseso, myelination proseso, paglaganap ng glial, at vascular elemento. Ang mga proseso ay bahagyang nagpapatuloy sa buong panahon ng pagkabata.

Bagong panganak utak ng tao - ang isa sa pinakamalaking bahagi ng katawan at weighs 340-400, AF Tour tulis out na ang utak mga lalaki ay mas mabigat kaysa sa mga batang babae, 10-20 Sa pamamagitan ng edad na isang taon, ang utak ng timbang ay tungkol sa 1000 sa siyam Para sa mga taon, ang utak ay nagkakahalaga ng 1300 g sa karaniwan, at ang huling 100 ay nakuha sa panahon mula siyam hanggang 20 taon.

Ang functional morphogenesis ay nagsisimula at nagtatapos sa ibang pagkakataon kaysa sa tamang morphogenesis, na humahantong sa mas matagal na panahon ng pagkabata sa mga tao kumpara sa mga hayop.

Tungkol sa pagpapaunlad ng utak, dapat itong pansinin ang gawain ni BN Klossovsky, na nag-isip sa prosesong ito na may kaugnayan sa pagpapaunlad ng mga sistema ng pagpapakain nito - alak at dugo. Bilang karagdagan, mayroong isang malinaw na pagsusulatan sa pagitan ng pagpapaunlad ng nervous system at ang pagbubuo ng pagprotekta nito - mga shell, mga istraktura ng bungo ng bungo at gulugod, atbp.

Morphogenesis

Sa ontogenesis, ang mga elemento ng nervous system ng tao ay bumuo mula sa embryonic ectoderm (neurons at neuroglia) at mesoderm (lamad, vessels, mesoglium). Sa pagtatapos ng ikatlong linggo ng pag-unlad, ang embryo ng tao ay may anyo ng isang hugis-itlog na plato tungkol sa 1.5 cm ang haba. Sa oras na ito, ang isang nerve plate ay nabuo mula sa ectoderm , na matatagpuan longitudinally sa kahabaan ng dorsal na bahagi ng embrayo. Bilang isang resulta ng hindi pantay na pagpaparami at densification ng mga neuroepithelial cell, ang gitnang bahagi ng plato bends at isang nerve uka lumilitaw na deepens sa katawan ng embrayo. Sa lalong madaling panahon ang mga gilid ng nerve uka ay sarado, at ito ay nagiging isang neural tube, separated mula sa balat ectoderm. Sa gilid ng nerve groove sa bawat panig ng isang pangkat ng mga selula ay inilalaan; ito ay bumubuo ng tuluy-tuloy na layer sa pagitan ng mga beads ng nerve at ang ectoderm - ang ganglion plate. Naghahain ito bilang panimulang materyal para sa mga cell ng sensitibong mga nodes nerve (cranial, spinal) at node ng autonomic nervous system.

Ang nabuo neural tube ay maaaring nahahati sa 3 layers: ang panloob na ependymal layer - mga cell nito aktibong hatiin mitotically, middle layer - ang balabal (mantle) - ang kanyang cellular komposisyon replenished at dahil sa mitotic cell division ng layer na ito, at bilang isang resulta ng paglipat ng mga ito mula sa panloob na ependymal layer; ang panlabas na layer, na tinatawag na marginal veil (nabuo sa pamamagitan ng mga shoots ng mga cell ng dalawang nakaraang mga layer).

Kasunod nito, ang mga selula ng panloob na layer ay binago sa cylindrical ependymal (glial) na mga selula na lining sa gitnang kanal ng spinal cord. Ang mga cellular elemento ng layer ng mantle ay naiiba sa dalawang paraan. Sa mga ito, may mga neuroblasts, na kung saan unti-unti transformed sa mature na mga cell magpalakas ng loob, at spongioblasty, na nagbibigay sa pagtaas sa iba't-ibang uri ng glial cells (astrocytes at oligodendrocytes).

Neuroblasts "spongioblasty inilagay sa espesyal na edukasyon - germintivnom matrix na lumilitaw sa huli ng ika-2 buwan ng intrauterine buhay, at ikaw ay sa lugar ng panloob na pader ng isang cerebral bubble.

Sa ika-3 buwan ng buhay sa intrauterine, ang paglipat ng mga neuroblast sa patutunguhan ay nagsisimula. At una ang spongioblast ay lumipat, at pagkatapos ay ang neuroblast ay gumagalaw kasama ang appendage ng glial cell. Ang migrasyon ng neurons ay nagpapatuloy hanggang sa ika-32 linggo ng buhay na intrauterine. Sa panahon ng paglilipat, ang parehong mga neuroblast ay lumalaki, naiiba sa mga neuron. Ang iba't ibang mga istraktura at pag-andar ng neurons ay tulad na hanggang sa katapusan hindi ito kinakalkula kung gaano karaming mga uri ng mga neurons ay naroroon sa nervous system.

Sa pagkakaiba ng neuroblast, ang submicroscopic na istraktura ng mga nucleus at cytoplasm ay nagbabago. Sa core may mga rehiyon ng iba't ibang mga electron density sa anyo ng malambot na butil at filament. Sa cytoplasm, ang mga malalaking cistern at makitid na tubula ng endoplasmic reticulum ay napansin sa malalaking numero, ang bilang ng mga ribosome ay nagdaragdag, at ang isang kumplikadong plato ay mahusay. Ang katawan ng neuroblast ay unti-unti na nakakuha ng porma na hugis ng peras, ang lumalagong, ang neurite (aksopon), ay nagsisimula nang umunlad mula sa matulis na dulo nito . Sa ibang pagkakataon, iba pang mga proseso, mga dendrite, ay naiiba . Ang neuroblasts ay transformed sa mature na mga cell magpalakas ng loob - neurons (ang terminong "neuron" upang sumangguni sa pinagsama-samang ng kabastusan cell katawan at dendrites axon W.Waldeir ay iminungkahi noong 1891). Ang mga neuroblast at mga neuron sa panahon ng pagpapaunlad ng embrayo ng sistema ng nervous ay nahahati sa gitna. Minsan ang larawan ng mga mitotic at amytic division ng mga neurons ay maaari ding sundin sa postembryonic period. Ang mga neuron ay dumami sa vitro, sa ilalim ng mga kondisyon ng paglilinang ng cell nerve. Sa kasalukuyan, ang posibilidad na hatiin ang ilang mga cell ng nerve ay maaaring ituring na itinatag.

Sa panahon ng kapanganakan, ang kabuuang bilang ng neurons ay umabot sa 20 bilyon. Kasabay ng paglago at pagpapaunlad ng mga neuroblast at neurons, ang programmed death ng mga cells ng nerve - apoptosis - ay nagsisimula . Ang pinaka-masinsinang apoptosis pagkatapos ng 20 taon, na may mga selula na hindi nasasangkot sa trabaho at walang mga koneksyon sa pagganap.

Kapag lumalabag genome kumokontrol oras ng pangyayari at rate ng apoptosis, nakahiwalay na mga cell ay hindi mapahamak, kundi synchronous magkahiwalay na mga system ng mga neurons, na kung saan ay manifested sa isang buong hanay ng mga iba't-ibang mga degenerative na sakit ng nervous system na kung saan ay minana.

Mula sa ugat (neural) tubes pagpapalawig kahanay chord at dorsally mula sa kanyang kanan at kaliwa, ganglion bulges indent plate, na bumubuo ng spinal units. Ang sabay-sabay neuroblast migration ng neural tube entails ang pagbuo ng nagkakasundo putot na may hangganan nodes segmental paravertebral at prevertebral, dagdag na organ at intramural kabastusan ganglia. Proseso ng spinal cord cells (motoneurons) na angkop para sa mga kalamnan, na maproseso sympathetic ganglia cell ipinamamahagi sa mga laman-loob at mga appendages spinal node cell tumagos lahat ng mga tisiyu at organo ng pagbuo ng bilig, na nagbibigay ng kanilang afferent innervation.

Sa pag-unlad ng utak dulo ng tubo ng utak, ang prinsipyo ng metamerism ay hindi sinusunod. Ang pagpapalawak ng cavity ng cerebral tube at isang pagtaas sa masa ng mga cell ay sinamahan ng pagbuo ng mga pangunahing tserebral blisters, kung saan ang utak ay nabuo.

Sa ika-4 na linggong pag-unlad ng embrayo, ang 3 pangunahing tungko ay bumubuo sa dulo ng neural tube. Upang mapag-isa ay nagpasya na makakainan sa ang anatomya mga katawagang "sa hugis ng palaso", "front", "dorsal", "ventral", "rostral" at iba pa. Ang pinaka neural tube rostral ay forebrain (prosencephalon), na sinusundan ng midbrain kanya ( mesencephalon) at ang hindbrain (rhombencephalon). Magkakasunod (sa linggo 6) forebrain ay hinati sa isa pang 2 utak bubble: ang pangwakas na utak (telencephalon) - isang malaking utak at ang ilang mga saligan ganglia at midbrain (diencephalon). At sa dako rito ng diencephalon ocular bubble lumalaki, mula sa kung saan ay nabuo sa neural elemento ng eyeball. Eye glass nabuo sa pamamagitan ng tambok na ito, nagiging sanhi ng mga pagbabago sa mga kalakip direkta sa itaas ng ectoderm, na nagbibigay sa pagtaas sa lens.

Sa proseso ng pag-unlad sa midbrain, ang mga makabuluhang pagbabago ay nangyari, na may kaugnayan sa pagbuo ng pinasadyang mga reflexes; mga sentro na may kaugnayan sa pananaw, pandinig, at din sa sakit, temperatura at sensitivity ng pandamdam.

Ang rhomboid utak ay nahahati sa pusong utak (mefencephalon), na kinabibilangan ng cerebellum at tulay, at ang medulla oblongata (medulla oblongata) ng medulla oblongata.

Ang paglago rate ng mga indibidwal na bahagi ng neural tube ay naiiba, bilang isang resulta ng kung saan ang ilang mga bends ay nabuo kasama ang kurso, na mamaya mawala sa embryo. Sa lugar ng pagsali sa gitna at intermediate na utak, ang liko ng cerebral puno ay pinapanatili sa isang 90-degree na anggulo.

Sa ika-7 linggo sa hemispheres ng utak, ang guhit na katawan at ang visual na hillock, ang pituitary funnel at ang bulsa (Ratke) ay sarado, isang vascular plexus ay ipinahiwatig.

Sa pamamagitan ng ikawalo linggo sa tserebral cortex, ang mga karaniwang nerve cells ay lilitaw, ang olfactory lobes ay nakikita, ang matigas, malambot at spider veins ng utak ay malinaw na ipinahayag.

Sa ika-10 linggo (embrayo haba 40 mm), isang tiyak na panloob na istraktura ng utak ng gulugod ay nabuo.

Sa ika-12 linggo (tagal ng 56 mm ang haba ng embryo), ang mga karaniwang tampok sa istraktura ng utak, katangian ng isang tao, ay inihayag. Nagsisimula ang pagkita ng kaibhan ng mga selula ng neuroglia, ang cervical at lumbar thickenings ay nakikita sa spinal cord, ang pony tail at ang huling thread ng spinal cord ay lumitaw.

Sa pamamagitan ng linggo 16 (haba 1 mm zadroysha maging maaaring maliwanagan lobe ng utak, karamihan sa mga pinahiran hemisphere seksyon utak, hillocks lalabas quadrigemina; cerebellum ay nagiging mas malinaw.

Sa ika-20 linggo (ang haba ng embryo ay 160 mm, nagsisimula ang pagbubuo ng adhesions (commissure) at ang myelinization ng spinal cord ay nagsisimula.

Ang karaniwang mga layer ng cerebral cortex ay makikita ng ika-25 linggo, ang mga furrow at gyration ng utak ay nabuo sa ika-28 hanggang ika-30 linggo; mula sa ika-36 na linggo ay nagsisimula ang myelination ng utak.

Sa ika-40 linggo ng pag-unlad, ang lahat ng mga pangunahing convolutions ng utak ay umiiral na, ang hitsura ng mga furrows tila ipaalala sa kanila ng kanilang skematis sketch.

Sa simula ng ikalawang taon ng Georgia, ang isang eskematiko ay nawala at nagkakaiba ang mga pagkakaiba dahil sa pagbuo ng mga maliit na walang laman na mga furrow na makabuluhang nagbago sa pangkalahatang larawan ng pamamahagi ng mga pangunahing mga furrow at gyri.

Ang myelination ng nervous structures ay may mahalagang papel sa pagbuo ng nervous system. Ang prosesong ito ay nagpapatuloy sa pag-order, alinsunod sa anatomiko at pagganap na mga tampok ng mga sistema ng fiber. Ang myelination ng neurons ay nagpapahiwatig ng functional maturity ng system. Ang myelin saha ay isang uri ng insulator sa bioelectric impulses na nagaganap sa neurons kapag nasasabik. Tinitiyak din nito ang isang mas mabilis na paggulo sa pamamagitan ng mga fibers ng nerve. Sa central nervous system, myelin ay nagawa oligodendrogliotsitami itapon pagitan ng nerve fibers puting solid. Gayunman, ang isang tiyak na halaga ng myelin ay synthesized oligodendrogliotsitamii sa utak. Mielinizatspya ay nagsisimula sa utak ng neurons at tungkol sa mga katawan ng paglipat sa kahabaan ng axon na puting bagay. Ang bawat oligodendrogliocyte ay kasangkot sa pagbuo ng myelin kaluban. Ang isang hiwalay na seksyon ng hibla ng nerve na may sunud-sunod na mga layer ng spiral. Ang myelin saha ay nagambala interceptions node (node ng Ranvier). Nagsisimula ang myelination sa ika-4 na buwan ng pag-unlad ng intrauterine at nagtatapos pagkatapos ng kapanganakan. Ang ilang mga fibers ay pinangalan lamang sa mga unang taon ng buhay. Sa panahon ng embryogenesis myelinating istruktura tulad ng pre- at postcentral gyrus, calcarine uka at katabing ipinapatupad dito na mga seksyon ng utak cortex, hippocampus, talamostriopallidarny complex, vestibular nucleus, mababa olive, cerebellar worm, harap at likod sungay ng utak ng galugod, pataas afferent sistema gilid at rear ropes, ang ilang mga side ropes pababang efferent system, atbp myelination fiber pyramidal sistema ay nagsisimula sa huling buwan ng pangsanggol pag-unlad at patuloy sa panahon ng unang taon w Buhay. Sa gitna at mas mababang pangharap gyrus, mababa parietal lobule, gitna at mas mababang mga temporal gyrus myelination ay nagsisimula lamang pagkatapos ng kapanganakan. Bumuo sila ang kauna-unahang na maugnay sa pang-unawa ng madaling makaramdam impormasyon (sensorimotor, visual at auditory cortex) at sa pakikipag-usap sa subcortical mga istraktura. Ang mga ito ay phylogenetically mas lumang mga bahagi ng utak. Mga lugar kung saan myelination nagsisimula mamaya ay phylogenetically nakababatang istraktura at ang mga kaugnay na pormasyon ng intracortical koneksyon.

Kaya, ang nervous system ay nasa proseso ng phylogeny at ontogeny napupunta sa isang mahabang paraan at ito ay ang pinaka-komplikadong sistema na nilikha ng ebolusyon. Ayon sa MI Astvatsaturov (1939), ang kakanyahan ng mga batas sa ebolusyon ay binabawasan sa mga sumusunod. Nervous system ay nangyayari at bubuo sa pakikipag-ugnayan sa mga panlabas na kapaligiran ng mga organismo, ito ay kulang sa katatagan at matibay at nag-iiba patuloy na pinabuting proseso phylogenetic at ontogenesis. Bilang isang resulta ng mga mahirap unawain at rolling proseso ng pakikipag-ugnayan ng mga organismo sa kapaligiran ay binuo, pinabuting at na-secure ng mga bagong nakakondisyon tugon na maging batayan sa pagbuo ng mga bagong tampok. Ang pag-unlad at pagpapatatag ng pinabuting at sapat na reaksyon at pag-andar - .. Ang resulta ng mga pagkilos sa katawan panlabas na kapaligiran, ie, pag-angkop ito sa mga kondisyon ng pag-iral (mga organismo pagbagay sa kapaligiran). Functional evolution (physiological, biochemical, biophysical) kaukulang morphological evolution, t. E. Bagong nakuha function progressively maayos. Sa pagdating ng mga bagong pag-andar, ang mga antigong tao ay hindi nawawala, ang isang tiyak na subordination ng sinaunang at bagong mga function ay binuo. Sa pagbagsak ng mga bagong pag-andar ng nervous system, ang mga sinaunang tungkulin nito ay ipinahayag. Samakatuwid, marami sa mga klinikal na mga palatandaan ng sakit obserbahan sa paglabag sa evolutionarily mas bata mga bahagi ng nervous system, ipinahayag sa ang gumagana ng mas lumang mga istruktura. Kapag nangyayari ang sakit, ito ay parang isang pagbalik sa isang mas mababang yugto ng phylogenetic development. Ang isang halimbawa ay ang pagtaas ng hitsura ng malalim na reflexes o pathologic reflexes kapag ang pagtanggal ng pangkontrol na impluwensiya ng cerebral cortex. Ang pinaka-madaling matukso mga istraktura ng nervous system ay phylogenetically mas bata mga dibisyon, sa partikular - ang neocortex at ang cerebrum, na kung saan ay wala pang may binuo mekanismo pagtatanggol, habang ang ilang mga counter sa kanyang mga kadahilanan mekanismo ay nabuo sa phylogenetically sinaunang dibisyon sa paglipas ng libu-libong taon ng pakikipag-ugnayan sa kapaligiran . Ang phylogenetically mas batang utak na mga istraktura ay may isang mas mababang kapasidad para sa pagbawi (pagbabagong-buhay).

[1], [2], [3], [4], [5], [6]