Этапы развития и строение нервной трубки у человека

Причины нарушения развития организмов

Способность организма к регуляции жизненных функций и ответной реакции на отрицательное воздействие окружающей среды не приходит сразу с рождения. Наоборот, при появлении на свет, еще толком несформированный зародыш больше всего подвержен влияниям негативных факторов. У животных и растений были выработаны специальные приспособления для защиты эмбриона. Сюда относится питательная ткань, обволакивающая зародыш или непосредственное получение питательных веществ из организма матери. Но, несмотря на это, факторы окружающей среды всё равно влияют на развитие зародыша, останавливая рост или же, наоборот, ускоряя процесс.

Факторы, которые вызывают нарушения в развитии зародыша, называются тератогенными.  В зависимости от причины возникновения нарушений различают биологические, физические и химические факторы. 

Биологические факторы наиболее вредны для организма. К ним относятся различные заболевания, вызванные вредными макро- и микроорганизмами или нарушением деления клеток. Сюда же относится нарушение обмена веществ. Особенно опасным является воздействие болезней беременной матери на эмбрион. 

Физические факторы, наносящие вред организму — это различного рода ионизирующие облучения, чрезмерное воздействие ультрафиолетовых лучей, шумы, вибрации и др.

К химическим факторам относятся вредные химические соединения: тяжелые металлы, фенолы, бензапирен, а также некоторые лекарственные средства, алкоголь, никотин и наркотики. 

Особый вред на развитие эмбриона оказывает употребление его матерью алкоголя, наркотиков, никотина, угнетающих клеточное дыхание. Злоупотребление этими веществами часто приводит к необратимым нарушениям  у эмбриона, а в некоторых случаях даже к летальному исходу.   

Смотри также:

  • Онтогенез и присущие ему закономерности
  • Генетика, ее задачи
  • Наследственность и изменчивость – свойства организмов

Мозжечок

Имеет 3 пары ножек. Одна из важнейших структур мозга, принимающий участие в обеспечении точности целенаправленных движений и регуляции согласованного действия мышц антагонистов.

Мозжечок — это корректирующая и контролирующая структура. Сам по себе он не вызывает никаких движений. При поражении движения будут неточны.

Благодаря деятельности мозжечка, а именно его полушарий, все произвольные и непроизвольные движения верхних и нижних конечностей становятся плавными.

Функции мозжечка:

  • Осуществляют координацию и регуляции произвольных и непроизвольных движений.
  • Участвует в поддержании равновесия и позы (антигравитационная функция).
  • Принимает участие в поддержании мышечного тонуса.
  • Выполнение точных целенаправленных движений.

Эти функции выполняют 3 зоны: червь, промежуточная и латеральная зоны.

1)Червь (медиальная зона) — отвечает за корреляцию простейших стволовых движений (равновесие, поза, поддержание тонуса мышц).

Получает импульсы от:

  • проприорецепторов по спиномозжечковым путям,
  • вестибулярных ядер ствола.

Направляет импульсы к:

  • ретикулярной формации (РФ),
  • ядру Дейтерса.

Червь мозжечка получает импульсы о положении головы и туловища в пространстве. Импульсы о положении головы в пространстве получает от преддверия улитки.

При движениях человека импульсы передаются от рецепторов полукружных каналов. Это позволяет сохранить равновесие независимо от положения тела и его движения.

При поражении червя возникают грубые нарушения статики, то есть утрачивается стабилизация центра тяжести.

В наиболее тяжелых случаях больной не может сидеть или стоять даже с широко расставленными ногами, отклоняется назад и вперед.

Нарушения:

  • Астазия — невозможность стоять без поддержки.
  • Атаксия — нарушение равновесия и устойчивости при ходьбе, «пьяная походка».
  • Нистагм — «бегающие глаза».

2)Промежуточная зона (пробковидное и шаровидное ядра) — корректирует более сложные стволовые движения.

Получает импульсы от:

  • проприорецепторов по спинномозжечковым путям,
  • вестибулярных ядер ствола,
  • коры через ядра моста.

Направляет импульсы к красному ядру.

Нарушения:

  • тремор (дрожание) конечностей,
  • нарушение локомоторных проб (пальценосовая проба).

3)Латеральная зона (зубчатые ядра) — самая молодая область мозжечка (корректирует самые сложные быстрые и точные движения).

Нарушения:

  • Адиадохокинез — нарушение супинации — пронации вытянутых рук.
  • Дизартрия — речь по слогам.

Последствия удаления мозжечка и выпадения его функций итальянский физиолог Лючиани (1907) характеризовал триадой:

  • Мышечная астения или гипостения — снижение работоспособности мускулатуры.
  • Атония — снижение напряжения мускулатуры в покое.
  • Астазия — снижение устойчивости произвольных движений.
  • Атаксия (как результат 1, 2 и 3).

Таким образом, мозжечок, получив информацию о готовящихся движениях, корректирует программу этого движения и одновременно подготавливает тонус мускулатуры для осуществления этого движения спинным мозгом. Также участвует в регуляции вегетативных функций.

Структура гематоэнцефалического барьера

Мозг имеет большую сеть артериальных и венозных сосудов, соответственно, приносящих кровь к тканям мозга и отводящих ее. Однако, обмен веществ происходит на уровне капилляров. И внутренняя, и внешняя поверхность сосуда выстланы ключевыми структурами, которые формируют избирательный обмен.

Стенку капилляров образуют особые — эндотелиальные клетки; внутренняя поверхность этих клеток вступает в контакт с циркулирующей кровью и ее составляющими. Внешняя поверхность находится в контакте с непрерывной по окружности базальной мембраной.

Эндотелиальные клетки прикрепляются друг к другу очень плотно. Следовательно, эндотелий функционирует как непроницаемый барьер между просветом капилляра и тканью мозга. Необходимые вещества (вода, глюкоза, кислород, ионы и тд) передаются через специальные каналы. Остальные соединения, которые могут быть опасны, не проникают через гематоэнцефалический барьер.

Неотъемлемыми компонентами в формировании гематоэнцефалического барьера считаются перициты. Они окружают эндотелиальные клетки капилляров и способны сокращаться, чтобы регулировать капиллярный кровоток и количество крови, протекающей через капилляры.

Астроциты — это сильно разветвленные клетки с небольшими телами, обнаруживаемыми как в белом веществе (волокнистые астроциты), так и в сером веществе (протоплазматические астроциты). Их «ножки» окружают поверхность капилляров, помогая осуществлять обмен веществ.

Основные этапы индивидуального развития человека

Подобные документы

Эволюция нервной системы живых существ. Особенности филогенеза нервной системы. Основные этапы индивидуального развития человеческого организма. Закон Э. Геккеля и Ф. Мюллера. Периоды онтогенеза человека.

Физическое развитие человека как комплекс морфологических и функциональных свойств организма, результат влияния наследственных факторов и факторов внешней среды. Этапы индивидуального развития человека. Пренатальный и постнатальный онтогенез.

Этапы роста, развития организма. Возрастная периодизация. Общая периодизация онтогенеза. Физико-биологические и социальные факторы эволюции человека разумного. Этническая антропология. Антропологический состав народов мира в настоящее время и в прошлом.

Определение онтогенеза как индивидуального развития организма от зиготы до естественной смерти. Морфологические и физиологические особенности этапов развития растений: эмбрионального, ювенального, репродуктивного и старости.

Характеристика прямого и непрямого развития. Описание этапов эмбрионального периода развития человека, периоды постэмбрионального развития у людей и животных. Регенерация. Особенности вредного влияния алкоголя и курения на развитие организма человека.

Понятие и основные этапы антропогенеза как части процесса развития человека, охватывающей период преобразования обезьяноподобного предка человека в человека современного вида. Отличительные особенности и образ жизни человека на каждой стадии развития.

Эмбриогенез как часть индивидуального развития человека. Эмбриогенез мышц, строение боковой стенки живота. Развитие исчерченной мускулатуры из миотом. Паховые канал, промежуток и кольца. Образование паховой грыжи. Процесс опускания яичек: основные этапы.

Общие закономерности онтогенеза и его периоды. Взаимоотношения материнского организма и плода. Роль наследственности и среды в онтогенезе. Тератогоенные факторы среды, влияние алкоголя на организм. Возрастные периоды организма и их характеристика.

Обзор теорий происхождения человека. Этапы развития человечества с точки зрения эволюционной теории. Характеристика представителей звеньев исторического процесса развития современного человеческого вида. Условия развития интеллекта современного человека.

Развитие нервной системы. Филогенез нервной системы.

Филогенез нервной системы
в кратких чертах сводится к следующему. У простейших одноклеточных организмов нервной системы еще нет, а связь с окружающей средой осуществляется при помощи жидкостей, находящихся внутри и вне организма, — гуморальная, до-нервная, форма регуляции.

В дальнейшем, когда возникает нервная система,
появляется и другая форма регуляции — нервная
. По мере развития нервной системы нервная регуляция все больше подчиняет себе гуморальную, так что образуется единая нейрогуморальная регуляци
я при ведущей роли нервной системы. Последняя в процессе филогенеза проходит ряд основных этапов.

I этап — сетевидная нервная система.
На этом этапе нервная система, например гидры, состоит из нервных клеток, многочисленные отростки которых соединяются друг с другом в разных направлениях, образуя сеть, диффузно пронизывающую все тело животного. При раздражении любой точки тела возбуждение разливается по всей нервной сети и животное реагирует движением всего тела. Отражением этого этапа у человека является сетевидное строение интрамуральной нервной системы пищеварительного тракта.

II этап — узловая нервная система.
На этом этапе нервные клетки сближаются в отдельные скопления или группы, причем из скоплений клеточных тел получаются нервные узлы — центры, а из скоплений отростков — нервные стволы — нервы
. При этом в каждой клетке число отростков уменьшается и они получают определенное направление. Соответственно сегментарному строению тела животного, например у кольчатого червя, в каждом сегменте имеются сегментарные нервные узлы и нервные стволы. Последние соединяют узлы в двух направлениях: поперечные стволы связывают узлы данного сегмента, а продольные — узлы разных сегментов. Благодаря этому нервные импульсы, возникающие в какой-либо точке тела, не разливаются по всему телу, а распространяются по поперечным стволам в пределах данного сегмента. Продольные стволы связывают нервные сегменты в одно целое. На головном конце животного, который при движении вперед соприкасается с различными предметами окружающего мира, развиваются органы чувств, в связи с чем головные узлы развиваются сильнее остальных, являясь прообразом будущего головного мозга. Отражением этого этапа является сохранение у человека примитивных черт
в строении вегетативной нервной системы.

Симптомы дефектов

При наличии дефектов нервной трубки малыш может погибнуть еще не родившись, или в первые часы после рождения. Подобное наблюдается при энцефалоцеле.

Если ребенок появился на свет жизнеспособным, у него могут появляться следующие симптомы:

  • физиологическая деформация (появление спинномозговой ткани в районе поясницы);
  • нарушение функции тазовых органов;
  • паралич и судороги;
  • боль при движении;
  • снижение чувствительности органов;
  • нарушение развития.

Обнаружить проблемы можно и в период внутриутробного развития. Сделать это может врач на УЗИ диагностике, которая происходит на стадии 20-22 недель.

Симптомы последствий аномалии в развитии:

  1. Скрытое несращение позвоночника, расположенное в области поясницы и крестца. Оно не имеет клинических симптомов, обнаруживается обычно случайно на рентгеновском обследовании. При этом не проявляются изменения на коже, за исключением редких пигментных пятен или жировичков. Последствиями подобного дефекта являются нарушения осанки, слабость мышц ног, деформация стоп, боль в пояснице, недержание мочи.
  2. Открытое расщепление проявляется в виде появления кисты — твердой мозговой оболочки, в ней содержится спинномозговая жидкость. Последствия ее зависят от числа пораженных позвонков. Если задето 3-5 штук, то у больного проявляются нарушения мочевыделительной системы, слабость мышц. При поражении 6-8 позвонков просвечивает выпячивание, у пациента может произойти разрыв мешка кисты и протекание жидкости.
  3. Несращение позвоночника и окружающих его мягких тканей приводит к неполному развитию спинного мозга и часто не совместимо с жизнью.

Чаще всего такие отклонения затрагивают поясничный отдел, и крайне редко грудной или шейный. Это связано с вероятностью выживания плода. Поражение шейного отдела часто несовместимо с жизнью, поэтому заканчивается выкидышем.

Важно  Какие лекарства принимать после инсульта: препараты для лечения и реабилитации

Методы исследования

В профилактическом и прогностическом отношениях чрезвычайно важно отличать антенатальную патологию, обусловленную генетически, от ее фенокошш. Существует ряд методов, помогающих решению этого вопроса: 1) клннико-морфологические (включая биохимические и др.); 2) генеалогические; 3) кариологические; 4) дерматоглифики; 5) экспериментальные

Методы изучения антенатальной патологии можно разделить на клинические, морфологические и экспериментальные. Материалом для морфологического исследования являются: а) зародыши после самопроизвольного аборта, причем установлено, что врожденные пороки и хромосомные аберрации встречаются у них во много раз чаще, чем в перинатальном периоде; б) мертворожденные, в) трупы новорожденных, г) трупы детей и взрослых с врожденными пороками или наследственными заболеваниями. В первых двух группах обязательно, а в третьей (новорожденные) желательно проводить исследование всех частей последа как невооруженным глазом, так и под лупой и микроскопически. Методика исследования зародышей определяется их размерами. У маленьких зародышей (3 см и меньше) наружный осмотр проводится под лупой (лучше бинокулярной), так как многие врожденные пороки вследствие малых размеров зародыша не определяются невооруженным глазом. В дальнейшем зародыш целиком (после соответствующей обработки) разделяется на ряд срезов и изучается микроскопически. Более крупные плоды вскрываются после обычного наружного осмотра, так же как трупы новорожденных, с последующим гистологическим исследованием. При подозрении на возможность той или другой хромосомной болезни или множественных врожденных пороков следует проводить исследования полового хроматина (см.) и кариологическое, для чего необходимо получить культуру тканей (лимфоцитов, фибробластов).

Определенное диагностическое значение у беременных женщин имеет исследование культуры амниона и околоплодной жидкости, полученных по соответствующим показаниям при амниоцентезе (см.), что может иметь большое практическое значение в определении хромосомных болезней и энзимопатий. Экспериментальные исследования в прошлом проводились на яйцах низших животных и лишь в тридцатых годах нашего столетия стали проводиться на млекопитающих. Был получен ряд принципиально важных данных, помогающих выявлению причин антенатальной патологии и ее патогенеза. Однако следует быть чрезвычайно осторожным в отношении переноса этих данных, вызванных в эксперименте, на зародыш человека. Твердо установлено, что, например, тератогены разной природы могут оказать свое воздействие в экспериментах на животных и не оказать его на зародыш человека (напр., многие авитаминозы) и, наоборот, например, талидомид вызывает врожденные пороки у человека и не вызывает их у многих животных.

Ведущая роль нервной системы

На первом этапе развития мира живых существ взаимодействие между простейшими организмами осуществлялось через водную среду первобытного океана, в которую поступали химические вещества, выделяемые ими. Первой древнейшей формой взаимодействия между клетками многоклеточных организм является химическое взаимодействие посредством продуктов обмена веществ, поступающих в жидкости организма. Такими продуктами обмена веществ, или метаболитами, являются продукты распада белков, углекислота и др. это — гуморальная передача влияний, гуморальный механизм корреляции, или связи между органами.

Гуморальная связь характеризуется следующими особенностями:

  • отсутствием точного адреса, по которому направляется химическое вещество, поступающее в кровь или другие жидкости тела;
  • химическое вещество распространяется медленно;
  • химическое вещество действует в ничтожных количествах и обычно быстро разрушается или выводится из организма.

Гуморальные связи являются общими и для мира животных, и для мира растений. На определённой ступени развития мира животных в связи с появлением нервной системы образуется новая, нервная форма связей и регуляций, которая качественно отличает мир животных от мира растений. Чем выше по своему развитию организм животного, тем большую роль играет взаимодействие органов через нервную систему, которое обозначается как рефлекторное. У высших живых организмов нервная система регулирует гуморальные связи. В отличие от гуморальной связи нервная связь имеет точную направленность к определённому органу и даже группе клеток; связь осуществляется в сотни раз с большей скоростью, чем скорость распространения химических веществ. Переход от гуморальной связи к нервной сопровождался не уничтожением гуморальной связи между клетками тела, а подчинением нервным связям и возникновению нервно-гуморальным связям.

На следующем этапе развития живых существ появляются специальные органы — железы, в которых вырабатываются гормоны, образующиеся из поступающих в организм пищевых веществ. Основная функция нервной системы заключается как в регуляции деятельности отдельных органов между собой, так и во взаимодействии организма как единого целого с окружающей его внешней средой. Любое воздействие внешней среды на организм оказывается, прежде всего, на рецепторы (органы чувств) и осуществляется через посредство изменений, вызываемых внешней средой и нервной системой. По мере развития нервной системы высший её отдел — большие полушария головного мозга — становится «распорядителем и распределителем всей деятельности организма».

Стадии развития зародыша

Этапы развития и строение нервной трубки у человека

Индивидуальное развитие организма называется онтогенезом.

Первый этап онтогенеза — эмбриональное развитие — в свою очередь, может быть разделен на несколько периодов:

  • Дробление;
  • гаструляция;
  • органогенез — образование тканей и органов зародыша.

Второй этап — формирование тканей и органов зародыша — связан с дальнейшей дифференцировкой клеток. В первую очередь, из эндодермы образуется третий зародышевый листок — мезодерма, который начинает врастать между экто и энтодермой, отделяя их друг от друга.

Затем у зародышей позвоночных животных начинается формирование нервной трубки и хорды. Нервная трубка образуется на будущей спинной стороне зародыша путем впячивания эктодермы в виде желобка. Края желобка о дальнейшем срастаются, и он превращается в трубку, которая погружается под эктодерму. Нервная трубка является зачатком спинного мозга.

В это же время под нервной трубкой из энтодермы образуется тяж клеток, который впоследствии формирует хорду.

Дальнейшая дифференцировка приводит к формированию из энтодермы эпителия кишок, пищеварительных желез, а также легких.

Важно  Причины и симптомы рассеянного склероза у мужчин: начальная стадия, развитие болезни

Из мезодермы образуются кровеносная, выделительная система, скелет, мышцы. Из эктодермы кроме нервной трубки образуются органы чувств, покровный эпителий и придатки кожи.

Взаимодействие и взаимовлияние частей развивающегося зародыша

В процессе эмбрионального развития одни ткани или органы зародыша могут оказывать влияние на развитие других, находящихся рядом. Это влияние осуществляется путем сложных биохимических воздействий одних частей зародыша на другие. Такое влияние, определяющее направление развития, называется индукцией.

Если пересадить зачаток глаза, взятого у одного зародыша, под эктодерму другого зародыша, из последней развивается хрусталик дополнительного глаза. В этом случае пересаженный участок индуцировал дифференцировку клеток эктодермы в зачаток хрусталика. Индукцию можно наблюдать при пересадке спинного края бластопора одного зародыша на стадии гаструлы другому на той же стадии.

Этот участок бластопора является индуктором образования осевых органов зародыша — хорды и нервной трубки. В результате у зародыша образуются два комплекса осевых органов — один под влиянием собственного края бластопора, другой — под влиянием пересаженного. В некоторых случаях при этом удается получить два сращенных вместе зародыша.

Эмбриональный период заканчивается выходом зародыша из яйцевых оболочек. Далее начинается постэмбриональное развитие, которое характеризуется переходом организма к самостоятельному питанию и активному движению.

История изучения ГЭБ

Впервые о ГЭБ стало известно после работ П. Эрлиха, изучавшего проникновение красителей в ткани.

Он отметил в экспериментах с животными, что при введении краски в кровь, структуры мозга не окрашиваются. А при введении краски в спинномозговой канал – окрашивание происходит, но краска не попадает в кровь и ткани тела. Был сделан логичный вывод – существует некий барьер, который разделяет ликвор и кровь. В 1900 г впервые был использован термин ГЭБ.

В дальнейшем знания о ГЭБ расширились, было определено, что существует барьер и между кровью и ликвором и между плазмой и периферическими нервами.

Строение и слои

В процессе развития нервной системы в трубке возникает три слоя:

  • эпендимный или внутренний;
  • мантийный или промежуточный;
  • краевая вуаль или наружный слой.

Этапы развития и строение нервной трубки у человека

Первый слой служит основой для нейронов и глиоцитов нервной системы. Часть нейронов переходит в периферическую часть органа, образуя мантийный слой, а остальные формируют клетки глии.

Важнейшие из них – эпендимоциты выстилают внутреннюю часть трубки, которая затем разовьется в центральный спинномозговой канал и стенки желудочков головного мозга.

Во внутреннем слое выделяют отдельные функциональные зоны, которые со временем переходят одна в другую. Зона деления содержит клетки, среди которых находящиеся ближе к центру протягивают отростки к наружному краю и перемещают туда тело нейрона, содержащее ядро.

В нем в это время происходит синтез ДНК, после чего частицы возвращаются на свое место. Клетки же, «сидящие» на нижнем краю, делятся на две.

На участке миграции эти половинки взаимодействуют. Одна из них опять начинает делиться, а другая, используя ее, перемещается к промежуточному слою.

Промежуточный слой возникает благодаря нейробластам – клеткам мигрантам, не потерявшим способность к делению и крепящимся к внутренней части слоя.

Нейробласты постепенно образуют аксоны, которые направляют в наружный слой, формируя таким образом дендритное дерево и превращаясь в нейроны. Не закрепленные клетки преобразуются в спонгиобласты. Из промежуточного слоя формируется такая часть спинномозговой ткани, как серое вещество.

Слой снаружи состоит из отростков нейронов, содержащихся в мантийном слое, и кровеносных сосудов. Он выступает основой для развития белого вещества в мозге.

Этапы развития и строение нервной трубки у человека

Развитие головного мозга

Формирование отделов головного мозга начинается на стадии трёх мозговых пузырей. Позже первый и третий пузырь делятся продольными перетяжками на 2 равные части, образуя суммарно 5 мозговых пузырей. Это происходит на 4-5 неделе эмбрионального развития зародыша. Позже их последнего пузыря начнёт формироваться кора головного мозга с полушариями и подкорковые ядра.

Этапы развития и строение нервной трубки у человекаЗрительные бугры, таламус и гипоталамус образуются из промежуточного мозгового пузыря. Четверохолмие, сильвиев водопровод и ножки мозга являются продолжением среднего пузыря, а задний даёт начало мосту и мозжечку, который отвечает  за координацию движений, поддержание статической позы тела и ориентирование в пространстве.

Продолговатый мозг формируется из одноимённого мозгового пузыря и является центром регуляции всех жизненно важных функций организма, в нём сосредоточены дыхательные центры.

Задняя часть продолговатого мозга переходит в спинномозговой канал и является продолжением головного мозга.

Конечный мозг проходит ещё несколько стадий в развитии:

  • из него развивается лимбическая система и обонятельная доля головного мозга, которая отвечает за восприятие органами чувств запахов и обработку информации от рецепторов;
  • передний отдел тоже утолщается, клетки его активно делятся и дифференцируются с  формированием впоследствии базальных ганглиев, которые дают начало хвостатому ядру, бледному шару и скорлупе. Эти структуры важны и отвечают за координацию работы систем  двигательного контроля. Миндалевидное ядро, которое тоже берёт своё начало из конечного мозгового пузыря, отвечает за интеграцию и распределение внутренних адаптивных реакций в ответ на постоянно изменяющиеся условия;
  • конечный мозг даёт начало коре больших полушарий. Здесь же формируются оболочки головного мозга и скопления сплетений с формированием узлов или ганглиев. В процессе эмбриогенеза идёт активный рост полушарий мозга, появляется деление их на доли (лобная, затылочная, теменная и височная), образуются борозды и извилины головного мозга.
Оцените статью
Добавить комментарий