Спинномозговые нервы плода. Развитие спинномозговых нервов эмбриона
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 06.11.2024
Нервная система плода начинает развиваться на ранних этапах эмбриональной жизни, продолжая развитие и в первые годы после рождения. Из эктодермы в заднем отделе зародыша образуется нервная пластинка, из которой впоследствии формируется нервный желобок, а затем - нервная трубка.
Из нее развивается спинной мозг, который соответственно сегментарному строению туловища делится на связанные между собою сегменты. Спинной мозг после 4 месяцев внутриутробного развития начинает отставать в росте от позвоночника. К рождению спинной мозг заканчивается на уровне третьего поясничного позвонка. У взрослого человека нижняя граница спинного мозга соответствует уровню 1-2 поясничных позвонков.
Спинной мозг у новорожденного имеет морфологически более зрелое строение, чем головной мозг. Его рост продолжается до 20 лет.
Эмбриогенез головного мозга
Головной мозг развивается из головного конца нервной трубки. Его преобразования тесно связаны с развитием органов чувств.
В эмбриогенезе головного мозга выделяют несколько стадий. На третьей неделе развития в головном отделе нервной трубки образуются три первичных мозговых пузыря (передний, средний и задний), из которых развиваются главные отделы головного мозга: конечный, средний и ромбовидный. В последующем передний и задний мозговые пузыри разделяются на два отдела, в результате чего образуется пять мозговых пузырей: конечный, промежуточный, средний, задний и продолговатый. Из конечного пузыря развиваются полушария головного мозга и подкорковые ядра; из промежуточного - промежуточный мозг (зрительные бугры, подбугорье, гипоталамус); из среднего - средний мозг (четверохолмие, ножки мозга); из заднего - мост и мозжечок, а из продолговатого - продолговатый мозг. К 3-му месяцу внутриутробного развития определяются основные части центральной нервной системы: большие полушария, ствол, мозговые желудочки, спинной мозг. К 5-му месяцу дифференцируются основные борозды коры больших полушарий, однако, кора остается еще недостаточно развитой.
Борозды и извилины головного мозга возникают благодаря неравномерному росту самого мозга. При этом выделяют первичные, вторичные и третичные борозды. Первичные борозды отличаются абсолютным постоянством. К ним относят, например, центральную, латеральную (боковую) и теменно-затылочную извилины. Латеральная борозда появляется к 4 месяцу внутриутробного развития, а теменно-затылочная и центральная – на 6-ом месяце.
Вторичные борозды появляются позднее (на 7-8 месяце внутриутробного развития) и характеризуются меньшим постоянством. Третичные борозды появляются не только в пренатальном, но и в постнатальном периоде развития (в течение 1-го месяца жизни ребенка). Это многочисленные мелкие борозды, непостоянные по времени появления, форме, числу и не имеющие названий.
Количество полушарных извилин, их форма, топографическое положение претерпевают определенные изменения по мере роста ребенка. Наибольшие изменения происходят в течение первых 5-6 лет, и лишь к 15-16 годам становятся похожими на мозговые структуры взрослого человека.
Головной мозг новорожденного имеет относительно большую величину, масса его в среднем составляет 1/8 массы тела. К моменту рождения вес мозга составляет 340 г у мальчиков и 330 г у девочек. К 9-месячному возрасту, первоначальная масса мозга удваивается и к концу первого года жизни составляет 1/11-1/12 массы тела. Наряду с ростом головного мозга меняются и пропорции черепа. Увеличение массы мозга происходит особенно интенсивно до 7-ми летнего возраста. Мозг достигает максимальной массы к 20-30 годам. У взрослого мужчины масса мозга – 1375 г, а у женщины – 1245 г. Причем масса мозга от периода рождения до взрослого возраста увеличивается в среднем в 4 раза, тогда как масса тела – в 20 раз.
Мозговая ткань новорожденного мало дифференцирована; корковые клетки и двигательные проводящие пути недоразвиты; вещество полушарий головного мозга слабо дифференцировано на белое и серое вещество. После рождения интенсивно протекают процессы миелинизации нервных волокон в различных отделах головного мозга. К 9-ти месяцам миелинизация в большинстве волокон коры больших полушарий достигает хорошего развития, за исключением коротких ассоциативных волокон в лобной доле. К этому возрасту становятся более отчетливыми первые три слоя коры.
Миелинизация волокон, расположение слоев коры и дифференциация нервных клеток в основном завершается к 3 годам.
В младшем школьном возрасте, а также в период полового созревания продолжающееся развитие головного мозга характеризуется увеличением количества ассоциативных волокон и образованием новых нервных связей.
Функциональные особенности развития коры. У новорожденного большие полушария головного мозга не обладают регулирующим влиянием на нижележащие отделы ЦНС. Кора не регулирует движения, поэтому у новорожденного они имеют обобщенный характер и не имеют целенаправленности, за исключением движений, обеспечивающих прием пищи. Считается, что на ранних этапах периода новорожденности функции ребенка регулируются в основном промежуточным мозгом. Рефлекторные дуги безусловных рефлексов проходят через зрительные бугры и полосатое тело.
Спинномозговые нервы плода. Развитие спинномозговых нервов эмбриона
Спинномозговые нервы, так же как и соответствующие спинномозговые узлы, располагаются сегментно, таким образом, каждому исходному первичному сегменту соответствует спинномозговой нерв и узел. Они закладываются уже в конце четвертой недели, когда, во-первых, узловая пластинка сегментируется на ряд спинномозговых узлов, а, во-вторых, начинается формирование вентральных (передних) и дорсальных (задних) корешков.
Спинномозговой нерв по своему ходу за узлом вскоре отдает так называемую заднюю ветвь (ramus dorsalis) для мышц спины и для кожи спинной поверхности. Вторая, передняя ветвь (ramus ventralis) продолжается в первоначальном направлении (более или менее вентральном) и, пройдя определенное расстояние, отдает ветвь, которая направляется медиально в висцеральный мезобласт к закладкам вегетативных узлов (соединительная ветвь — ramus communicants).
По своему дальнейшему ходу на периферию передняя ветвь, наконец, делится, на латеральный и вентральный концевые отделы. Эти отделы иннервируют боковые и передние мышцы с соответствующими областями кожи. Как уже упоминалось выше, мышцы сохраняют свою первоначальную иннервацию теми спинномозговыми нервами, в области которых они возникли из соответствующих миотомов. Подобным образом и в иннервации кожных областей чувствительными элементами спинномозговых нервов даже у взрослого человека наблюдается явно сегментное распределение.
В области определенных сегментов спинного мозга несколько спинномозговых нервов могут объединяться боковыми спайками, благодаря чему в этих местах возникают нервные сети (сплетения). Таким путем возникает нервное сплетение в области первых четырех шейных сегментов (шейное сплетение — plexus cervicalis) и особенно в области сегментов, из которых берут начало спинномозговые нервы, иннервирующие конечности.
Для верхней, проксимальной, конечности на уровне последних четырех шейных сегментов и первого грудного сегмента возникает плечевое сплетение (plexus brachialis), заложенное сначала в виде пластинки, образующейся в результате соединения соответствующих нервных стволов. Эта пластинка затем делится на переднюю и заднюю области. Из передней области отходят нервы, иннервирующие группу сгибателей (серединный нерв — n. medianus и локтевой нерв — n. ulnaris), из задней области — нервы, иннервирующие разгибатели (подкрыльцовый нерв — n. axillaris и лучевой нерв — n. radialis).
Подобным образом в области нижней конечности, на уровне от первого поясничного по первый крестцовый сегмент, развивается пояснично-крестцовое сплетение (plexus lumbosacralis), которое распадается на два срединных и два боковых ствола. Краниальный боковой ствол дает начало возникновению бедренного нерва (n. femoralis), а срединный ствол является закладкой запирательного нерва (n. obturatorius). Из ниже расположенной пары стволов из латеральной части возникает малоберцовый нерв (n. peroneus), а из срединной части — большеберцовый нерв (n. tibialis).
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Этапы развития спинного мозга в эмбриогенезе
а) Нотохорд. К 17-му дню эмбрионального развития некоторая часть клеток объединяется и формирует нотохорд — стержневидное образование, расположенное в рострально-каудальном направлении. Нотохорд стимулирует процесс нейруляции, в ходе которого нервная пластинка (уплощенная область эмбриона) замыкается с образованием нервной трубки. В процессе онтогенеза большая часть клеток нотохорда подвергается дегенерации и исчезает, однако небольшие группы клеток сохраняются в виде пульпозных ядер межпозвоночных дисков.
Дифференцировка клеток спинного мозга в эмбриогенезе (А-В).
б) Дифференцировка клеток. Нервная трубка представлена нервным каналом, окруженным псевдомногослойным эпителием. Дорсальнее пограничной борозды скопления клеток эпителия формируют крыловидную пластинку, а вентральнее — базальную пластинку.
В составе нейроэпителия присутствуют матричные клетки, которые синтезируют ДНК, а затем переходят в расположенную глубже вентрикулярную зону, где происходит их деление. Дочерние ядра этих клеток перемещаются в поверхностные слои эпителия, так же, как и матричные, синтезируют новую ДНК, мигрируют вглубь и делятся. После завершения нескольких таких циклов постмитотические клетки остаются в промежуточной зоне. Часть этих клеток являются незрелыми нейронами, а некоторые постмитотические клетки представляют собой глиобласты, которые впоследствии дифференцируются в астроциты или олигодендроциты. Некоторые глиобласты формируют эпендимальную выстилку неврального канала.
Базофилы (клетки крови) дают начало клеткам микроглии ЦНС.
Расширение промежуточной зоны крыловидной пластинки формирует задний рог серого вещества, к которому направляются центральные отростки клеток спинномозгового чувствительного ганглия. Как описано в главе 1, предшественниками гангионарных клеток служат клетки нервного гребня.
Частичная окклюзия нервного канала развивающимся задним рогом спинного мозга приводит к образованию дорсальной срединной перегородки и окончательному формированию центрального канала спинного мозга.
Расширение промежуточной зоны базальной пластинки дает начало передним рогам и передней срединной борозде. Аксоны, выходящие из передних рогов, формируют передние корешки спинного мозга.
В наиболее латеральной области маргинальной зоны нервной трубки аксоны направляются в головной и спинной мозг и покидают эти структуры.
(А, Б) Рудименты копчиковых сегментов спинного мозга образуют терминальную (концевую нить) спинного мозга.
(В, Г) Миграция спинного мозга.
(Обратите внимание: последние данные показывают, что количество эмбриональных копчиковых позвонков не превышает три или четыре, как представлено на рисунке).
Быстрый рост позвоночного столба после 12-й недели обусловливает растяжение спинного мозга в вертикальном направлении. В момент рождения конец спинного мозга располагается на уровне второго или третьего поясничного позвонка (L2 или L3). После двух месяцев постнатального развития конец спинного мозга располагается на уровне L1 или L2 (как у взрослого человека).
В организме человека места прикрепления спинномозговых корешков к спинному мозгу не соответствуют таковым вертебральным уровням из-за большего смещения нижней части спинного мозга по сравнению с верхней.
г) Нервные дуги. В течение 5-й недели из мезенхимы позвонков, окружающей хорду, образуются защищающие спинной мозг нервные дуги, которые изначально раздвоены (расщеплены). Однако позже они объединяются по срединной линии, образуя позвоночные столбы.
Все патологические состояния, при которых не произошло объединение нервных дуг, носят собирательное название spina bifida.
Развитие спинного мозга
Спинной и головной мозг развиваются из нервной трубки на ранних стадиях пренатального периода. Часть нервной трубки, соответствующая спинному мозгу, на первых стадиях развития состоит из трех слоев: внутреннего, среднего и наружного. Клетки — предшественники нейронов — нейро- бласты — мигрируют из внутреннего слоя в средний, где формируют скопления — ядра. Уже на пятой неделе можно видеть нервные волокна, идущие от нейронов в наружный слой и образующие связи между сегментами развивающегося спинного мозга. Эти короткие волокна закладываются самыми первыми и находятся в непосредственной близости от клеток среднего слоя. Более длинные волокна, входящие в состав бокового канатика, образуются в определенной последовательности в зависимости от их длины. Таким образом возникает упорядоченность в развитии и расположении восходящих волокон. Волокна заднего канатика являются в большинстве своем отростками нейронов спинальных ганглиев.
Интенсивность деления клеток на брюшной стороне закладки спинного мозга выше, чем на спинной. С этим связаны раннее появление спонтанных движений эмбриона, рефлекторные ответы на раздражение появляются позже. Мотонейроны, иннервирующие скелетную мускулатуру, созревают раньше нейронов высших отделов ЦНС (мозжечка, коры головного мозга). В грудном отделе спинного мозга происходит перераспределение нейронов: часть из них образует ядра, иннервирующие определенные группы мышц, другие участвуют в формировании ядер бокового рога серого вещества, являющихся клетками симпатического отдела вегетативной нервной системы.
К моменту рождения ребенка спинной мозг оказывается наиболее развитым отделом ЦНС. Его масса у новорожденного равна 3—4 г (0,1% массы тела), к шести месяцам она удваивается, к 11 — увеличивается втрое. К трем годам спинной мозг становится в четыре раза больше, чем у новорожденного, а к шести годам — в пять раз. К 20 годам масса мозга становится, как у взрослого, при этом она в восемь раз больше, чем у новорожденного.
Спинной мозг у пятимесячного плода заполняет всю полость позвоночного канала (рис. 4.33). С семи месяцев рост спинного мозга начинает отставать от роста позвоночника. При этом сохраняется связь спинномозговых нервов с соответствующими сегментами, а также с межпозвоночными отверстиями. У новорожденного длина спинного мозга 14 см, он заканчивается на уровне второго-третьего поясничных позвонков. В дальнейшем позвоночник растет быстрее, чем спинной мозг, и к концу первого года жизни занимает такое же положение, как у взрослых, заканчиваясь на уровне первого-второго поясничного позвонка. Рост отдельных сегментов спинного мозга идет неравномерно: быстрее растут сег-
Рис. 4.33. Развитие спинного мозга человека в раннем онтогенезе. Положение спинного мозга в позвоночном канале (вид сбоку)
менты грудного отдела, затем шейного, медленнее — крестцового и поясничного отделов. Центральный канал спинного мозга у новорожденного шире, чем у взрослого.
Спинномозговые узлы (ганглии) на ранних стадиях эмбрионального развития располагаются в канале позвоночника довольно глубоко, затем они перемещаются в межпозвонковые отверстия. В связи с несоответствием длины спинного мозга и позвоночника направление передних и задних корешков изменяется с горизонтального на нисходящее.
Еще в эмбриональном периоде изменяется форма спинного мозга: появляются шейное и поясничное утолщения, что связано с развитием конечностей. Шейное утолщение развивается быстрее поясничного, поскольку верхние конечности и их иннервация развиваются раньше. У новорожденного оба утолщения хорошо выражены, но наибольшего развития они достигают в течение первых лет жизни. Диаметр остальных участков спинного мозга увеличивается медленно, к 12 годам он удваивается.
У шести-семимесячного плода в спинном мозге многие нейроны еще не дифференцированы. Ко времени рождения все нервные и глиальные клетки спинного мозга развиты хорошо и по структуре лишь немногим отличаются от клеток у шестилетних детей. У детей старшего возраста клетки становятся крупнее.
До четырех —семи лет происходит миелинизация нервных волокон белого вещества. К моменту рождения миелиповой оболочкой уже покрыты волокна переднего пирамидного тракта.
Развитие нервной системы
Уже не первый день голубым пламенем горит дискуссия о том, “происходит ли в мозге взрослого порядочного человека нейрогенез?”. Так, в исследовании, опубликованном в Nature, заявляется, что, вопреки данным множества научных открытий последних 20 лет, в мозге взрослого человека не образуются новые нейроны (об этом подробно уже написал Медач). Если это действительно так, то мечты о том, что нейрогенез поможет в лечении заболеваний мозга, останутся несбыточными. Однако если с нейрогенезом всё пока неоднозначно, то с развитием нервной системы всё более-менее понятно, к тому же имеет важное клиничсекое значение, в т.ч. для психиатрии. По этому поводу у нас есть хороший материал на данную тему.
Онтогенез делится на пренатальный и постнатальный периоды. Нервная система начинает закладываться уже со второй недели пренатального периода. Из внешнего зародышевого листка – эктодермы – формируется утолщение – первичная полоска. Под ней, между эктодермой и энтодермой мигрирует тяж клеток и образует нотохорд, который служит временным скелетом для зародыша. Эктодерма, окружающая нотохорд, утолщается и формирует нервную пластинку. Далее, клетки нервной пластинки делятся, образуя нервную бороздку и нервные валики. Со временем валики смыкаются над бороздкой, образуя нервную трубку – это процесс нейруляции.
Одновременно происходит погружение нервной трубки вовнутрь зародыша и формирование и нервных гребней по бокам вдоль нее. На головном конце нервной трубки образуются три первичных мозговых пузыря, из которых впоследствии формируется головной мозг, на каудальном же конце нервная трубка соединяется со спинным мозгом. Нервный гребень в последствии дает начало образованию периферической нервной системе. Ткани, образующие нервную бороздку, и, в последствии, нервную трубку, состоят из нейробластов и спонгиобластов, из первых образуются нейроны, из вторых — клетки глии.
На четвертой неделе беременности передний и задний первичные пузыри перешнуровываются, образуя в целом уже пять пузырей. Из заднего образуется продолговатый мозг, из четвертого — варолиев мост и мозжечок, из третьего – средний мозг, из второго — зрительные бугры, гипоталамическая область, паллидум (бледный шар), из переднего – полушария головного мозга и неостриатум (полосатое тело).
По завершении нейруляции часть клеток нервного гребня мигрируют в брюшную полость, формируя вегетативные узлы и мозговое вещество надпочечников. Другие клетки образуют ганглиозную пластинку, делящуюся на ганглиозные валики. Они дают начало спинальным ганглиям, периферическим ганглионарным нейронам симпатической нервной системы, шванновским клеткам, а также клеткам, образующим внутренние листки оболочек мозга. Клетки ганглиозных валиков дифференцируются сначала в биполярные, а затем в псевдоуниполярные чувствительные нервные клетки, центральный отросток которых уходит в ЦНС, а периферический — к рецепторам других тканей и органов, образуя афферентную часть периферической соматической нервной системы.
С пятого месяца пренатального развития начинается миелинизация нейронов, которая завершается в 5-7 лет.
Вскоре после формирования трех первичных пузырей начинают развиваться глаза.
В передней (ростральной) части мозговой трубки образуются два первичных мозговых пузыря – архэнцефалон и дейтерэнцефалон. В начале четвертой недели у зародыша дейтерэнцефалон делится на средний (mesencephalon) и ромбовидный (rhombencephalon) пузыри, а архэнцефалон превращается на этой (трехпузырной) стадии в передний мозговой пузырь (prosencephalon). В нижней части переднего мозга отрастают обонятельные лопасти, дающие начало обонятельному эпителию, луковицам и трактам. Из дорзолатеральных стенок образуется сетчатка, зрительные нервы и тракты.
На шестой неделе эмбрионального развития передний и ромбовидный пузыри делятся каждый на два.
Передний пузырь — конечный мозг — разделяется продольной щелью на два полушария, так же разделяется и полость, образуя желудочки. Из-за неравномерного разрастания мозгового вещества образуются извилины. Каждое полушарие делится на четыре доли, желудочки делятся также на 4 части: центральный отдел и три рога желудочка. Серое вещество, распложенное на периферии, образует кору полушарий, а в основании полушарий – подкорковые ядра.
1. olfactory 2. optic 3. oculomotor 4. trochlear 5. trigeminal sensory 6. trigeminal motor 7. abducens 8. facial 9. vestibulocochlear 10. glossopharyngeal 11. vagus 12. cranial accessory 13. spinal accessory 14. hypoglossal 15. cervical I, II, III and IV
Задняя часть переднего пузыря является теперь промежуточным мозгом. Боковые стенки его преобразуются в зоительные бугры – таламус. В вентральной бласти (гипоталамус) образуется выпячивание – воронка, из ее нижнего конца происходит нейрогипофиз.
Третий мозговой пузырь превращается в средний мозг. Его полость превращается в Сильвиев водопровод, который соединяет III и IV желудочки. Из дорзальной стенки развивается четверохолмие, из вентральной — ножки среднего мозга.
Ромбовидный мозг делится на задний и добавочный. Из заднего формируется мозжечок, а из добавочного – продолговатый мозг. Полость превращается в IV желудочек, который сообщается с Сильвиевым водопроводом и с центральным каналом спинного мозга.
Из клеток, расположенных в боковых частях мозговой трубки, образуется спинной мозг. Развивается он быстро и у трехмесячного зародыша почти сформирован. Полость мозговой трубки превращается в канал спинного мозга. Проходящая по боковым стенкам спинного мозга и стволового отдела головного мозга парная пограничная борозда (sulcus limitons) делит мозговую трубку на основную (вентральную) и крыловидную (дорзальную) пластинки. Из основной пластинки формируются моторные структуры (передние рога спинного мозга, двигательные ядра черепно-мозговых нервов). Над пограничной бороздой из крыловидной пластинки развиваются сенсорные структуры (задние рога спинного мозга, сенсорные ядра ствола мозга), в пределах самой пограничной борозды — центры вегетативной нервной системы.
Весь передний мозг развивается из крыловидной пластинки, поэтому в нем есть только сенсорные структуры.
После рождения ребенка начинается постнатальный онтогенез нервной системы. Головной мозг новорожденного весит 300—400 г. После рождения прекращается образование новых нейронов. К восьмому месяцу после рождения вес мозга удваивается, а к 4—5 годам утраивается. Масса мозга растет в основном за счет увеличения количества отростков и их миелинизации. После 50 лет мозг уплощается, вес его падает и в старости может уменьшиться на 100 г.
- Анатомия человека учебное пособие Часть II. Южноукраинский национальный педагогический университет им. К.Д. Ушинского
- Воронова Н. В., Климова Н. М., Менджерицкий А. М. = Анатомия центральной нервной системы: Уч. пос. д. вуз. — М.: 2005. — 128 с
- Сепп Е.К. История развития нервной системы позвоночных. — М.: Медгиз, 1958.
- Кондрашев А.В., О.А. Каплунова. Анатомия нервной системы. М., 2010.
- В.В. Жуков, Е.В. Пономарева. Анатомия нервной системы: Учебное пособие / Калинингр. ун-т. – Калининград, 1998. – 68 с.
Дорогой читатель, в благодарность ты можешь материально поддержать наш проект или конкретно автора данной статьи, написав его фамилию в сопроводительном письме денежного перевода. Или можно просто щёлкнуть по рекламе в любом месте сайта 🙂
Такая поддержка являются пока единственным способом развития нашего проекта.
Сбербанк – 5469 5500 1827 1533 ЯндексДеньги – 410011063875586 Сбербанк – 5469 5500 1827 1533 ЯндексДеньги – 410011063875586 Сбербанк – 5469 5500 1827 1533 ЯндексДеньги – 410011063875586
Читайте также: