Funktionelle Morphologie des Nervensystems

Im Zentrum der komplexen Funktion des Nervensystems steht seine besondere Morphologie.

In der pränatalen Phase wird das Nervensystem gebildet und entwickelt sich schneller und schneller als andere Organe und Systeme. Gleichzeitig verläuft die Verlegung und Entwicklung anderer Organe und Systeme synchron mit der Entwicklung bestimmter Strukturen des Nervensystems. Dieser Prozess der Systemogenese, laut PK Anokhin, führt zur funktionellen Reifung und Wechselwirkung der verschiedenen Organe und Strukturen, die die Atmungs-, Nahrungs-, Motor- und andere Funktionen der Lebensunterstützung des Organismus in der postnatalen Periode gewährleistet.

Die Morphogenese des Nervensystems kann bedingt in die richtige Morphogenese, dh mit. Das konsequente Auftauchen neuer Strukturen des Nervensystems im geeigneten Gestationsalter, dieser Prozess ist nur intrauterine und funktionelle Morphogenese. Eigentlich umfasst Morphogenese das weitere Wachstum und die Entwicklung des Nervensystems , die Masse und das Volumen der einzelnen Strukturen zu erhöhen, aufgrund der nicht die Anzahl der Nervenzellen und das Wachstum von ihrer Körper und Verfahren zu erhöhen, die Myelinisierung Prozesse, die Proliferation von Glia und vaskulärer Elemente. Diese Prozesse setzen sich teilweise während der gesamten Kindheit fort.

Das Gehirn eines Neugeborenen ist eines der größten Organe und wiegt 340-400. AF Tour wies darauf hin, dass das Gehirn von Jungen um 10-20 g schwerer ist als das von Mädchen.Im Alter von einem Jahr ist das Gewicht des Gehirns etwa 1000 Gramm bis neun Seit Jahren wiegt das Gehirn durchschnittlich 1300 g, und die letzten 100 werden im Zeitraum von neun bis 20 Jahren erworben.

Funktionelle Morphogenese beginnt und endet später als die eigentliche Morphogenese, was zu einer längeren Kindheit im Menschen im Vergleich zu Tieren führt.

In Bezug auf die Entwicklung des Gehirns ist die Arbeit von BN Klossovsky zu erwähnen, der diesen Prozess im Zusammenhang mit der Entwicklung seiner Fütterungssysteme - Alkohol und Blut - betrachtete. Darüber hinaus gibt es eine klare Übereinstimmung zwischen der Entwicklung des Nervensystems und der ihn schützenden Formation - Schalen, Schädelstrukturen des Schädels und der Wirbelsäule usw.

Morphogenese

In der Ontogenese entwickeln sich die Elemente des menschlichen Nervensystems aus embryonalem Ektoderm (Neuronen und Neuroglia) und Mesoderm (Membranen, Gefäße, Mesoglium). Am Ende der dritten Entwicklungswoche hat der menschliche Embryo die Form einer etwa 1,5 cm langen ovalen Platte. Zu dieser Zeit wird eine Nervenplatte aus dem Ektoderm gebildet , das in Längsrichtung entlang der dorsalen Seite des Embryos angeordnet ist. Als Folge der ungleichmäßigen Vermehrung und Verdichtung der Neuroepithelzellen biegt sich der mittlere Teil der Platte und es entsteht eine Nervenrinne, die sich in den Körper des Embryos vertieft. Bald sind die Ränder der Nervenrinne geschlossen und es wird zu einem Neuralrohr, getrennt vom Ektoderm der Haut. Auf den Seiten der Nervenrinne auf jeder Seite ist eine Gruppe von Zellen zugeteilt; es bildet eine durchgehende Schicht zwischen den Nervenperlen und dem Ektoderm - der Ganglionplatte. Es dient als Ausgangsmaterial für Zellen empfindlicher Nervenknoten (kranial, spinal) und Knoten des autonomen Nervensystems.

Das gebildete Neuralrohr läßt sich in 3 Schichten unterteilt werden: die inneren Ependymschicht - seine Zellen aktiv mitotisch teilen, Mittelschicht - der Mantel (Mantel) - seine zelluläre Zusammensetzung nachgefüllt und aufgrund mitotischen Zellteilung dieser Schicht, und als Ergebnis davon von der inneren Ependymschicht bewegt; die äußere Schicht, genannt der Randschleier (gebildet durch die Sprosse der Zellen der zwei vorhergehenden Schichten).

Anschließend werden die Zellen der inneren Schicht in zylindrische Ependymzellen (Gliazellen) umgewandelt, die den zentralen Kanal des Rückenmarks auskleiden. Zelluläre Elemente der Mantelschicht unterscheiden sich auf zwei Arten. Aus ihnen entstehen Neuroblasten, die sich allmählich in reife Nervenzellen verwandeln, und Spongioblasten, aus denen verschiedene Arten von Neurogliazellen (Astrozyten und Oligodendrozyten) entstehen.

Neuroblasten »Spongioblastas befinden sich in einer speziellen Formation - Keimmatrix, die am Ende des zweiten Monats des intrauterinen Lebens erscheint und sich im Bereich der Innenwand der Hirnblase befindet.

Im dritten Monat des intrauterinen Lebens beginnt die Wanderung der Neuroblasten zum Zielort. Und zuerst wandert der Spongioblast, und dann bewegt sich der Neuroblast entlang des Anhangs der Gliazelle. Die Migration von Neuronen dauert bis zur 32. Woche des intrauterinen Lebens an. Während der Migration wachsen beide Neuroblasten, differenzieren sich zu Neuronen. Die Vielfalt der Struktur und Funktionen von Neuronen ist derart, dass bis zum Ende nicht berechnet wird, wie viele Arten von Neuronen im Nervensystem vorhanden sind.

Mit der Differenzierung des Neuroblasten verändert sich die submikroskopische Struktur von Zellkern und Zytoplasma. Im Kern befinden sich Bereiche unterschiedlicher Elektronendichte in Form von zarten Körnern und Filamenten. Im Cytoplasma werden große Zisternen und engere Tubuli des endoplasmatischen Retikulums in großer Zahl nachgewiesen, die Zahl der Ribosomen nimmt zu und ein Plattenkomplex entwickelt sich gut. Der Körper des Neuroblasten erhält allmählich eine birnenförmige Gestalt, das Auswachsen, der Neurit (Axon), beginnt sich von seinem spitzen Ende aus zu entwickeln . Später werden andere Prozesse, Dendriten, unterschieden . Neuroblasten werden zu reifen Nervenzellen - Neuronen (der Ausdruck "Neuron" für die Gesamtheit des Körpers einer Nervenzelle mit einem Axon und Dendriten wurde von W. Valdeir 1891 vorgeschlagen). Neuroblasten und Neuronen während der Embryonalentwicklung des Nervensystems werden mitotisch geteilt. Manchmal kann das Bild der mitotischen und amytischen Teilung von Neuronen auch in der postembryonalen Periode beobachtet werden. Neuronen vermehren sich in vitro unter Bedingungen der Nervenzellkultivierung. Gegenwärtig kann die Möglichkeit der Teilung bestimmter Nervenzellen als etabliert angesehen werden.

Zum Zeitpunkt der Geburt erreicht die Gesamtzahl der Neuronen 20 Milliarden.Gleichzeitig mit dem Wachstum und der Entwicklung von Neuroblasten und Neuronen beginnt der programmierte Tod von Nervenzellen - Apoptose. Die Apoptose ist die intensivste nach 20 Jahren, und die Zellen, die sich nicht an der Arbeit beteiligen und keine funktionellen Verbindungen haben, sterben zuerst.

In der Verletzung des Genoms, die den Zeitpunkt des Auftretens und die Geschwindigkeit der Apoptose reguliert, sterben nicht isolierte Zellen, sondern sie trennen Systeme von Neuronen synchron, was sich in einer ganzen Skala von verschiedenen degenerativen Erkrankungen des Nervensystems äußert, die vererbt werden.

Von Nerven (neural) Röhren parallel Akkords und dorsal von ihrer rechten und linken erstreckt, wölbt ganglion eingekerbten Platte, die sich bildenden spinal Einheiten. Simultaneous Neuroblasten Migration von Neuralrohr bringt die Bildung des grenzstrang mit Grenzknoten segmentale paravertebralen und prävertebralen, extra Organ- und intramuralen Nervenknoten. Prozesse von Rückenmarkszellen (Motoneuronen) , geeignet für die Muskeln, verarbeitet sympathischen Ganglien in inneren Organen verteilt Zellen und Appendix spinal Knotenzellen eindringen alle Gewebe und Organe des sich entwickelnden Embryos, deren afferente Innervation bereitstellt.

Mit der Entwicklung des Gehirnendes der Gehirnröhre wird das Prinzip der Metamerie nicht beobachtet. Die Ausdehnung der Cerebralhöhle und eine Zunahme der Zellmasse gehen einher mit der Bildung von primären Hirnblistern, aus denen später das Gehirn gebildet wird.

Von der 4. Woche der embryonalen Entwicklung am Kopfende des Neuralrohrs 3 von primärem Gehirn Blase gebildet. Unify beschlossen, in der Anatomie Bezeichnungen wie „sagittal“, „vorne“, „dorsalen“, „ventralen“, „rostral“ und andere zu essen. Das Neuralrohr rostral ist Vorderhirn (Prosencephalon), gefolgt von ihm das Mittelhirn ( Mesencephalon) und Rautenhirn (rhombencephalon). - ein großes Gehirn und einige Basalganglien und Mittelhirn (Diencephalon) das endgültige Gehirn (Telencephalon): anschließend (in Woche 6) das Vorderhirn durch eine andere 2 brain Blase geteilt. Auf jeder Seite des Zwischenhirns okulare Blase wächst, aus dem die neuralen Elemente des Augapfels gebildet sind. Augenglas von diesem Vorsprung gebildet ist, führt zu Veränderungen in die direkt über dem Ektoderm zugrunde liegen, die zu der Linse gibt.

Im Verlauf der Entwicklung im Mittelhirn treten signifikante Veränderungen auf, die mit der Bildung spezialisierter Reflexe zusammenhängen; Zentren in Bezug auf Sehen, Hören, und auch auf Schmerz, Temperatur und Tastempfindlichkeit.

Das rhomboide Gehirn teilt sich in das hintere Gehirn (Mafenzephalon), das das Kleinhirn und die Brücke umfasst, und die Medulla oblongata (Medulla oblongata) der Medulla oblongata.

Die Wachstumsrate der einzelnen Teile des Neuralrohrs ist unterschiedlich, wodurch mehrere Krümmungen entlang seines Verlaufs gebildet werden, die später im Embryo verschwinden. Im Bereich der Verbindung des mittleren und intermediären Gehirns wird die Krümmung des zerebralen Rumpfes in einem 90-Grad-Winkel beibehalten.

Bis zur 7. Woche in den Hemisphären des Gehirns sind der gestreifte Körper und der Sehhügel, der Hypophysentrichter und die Tasche (Ratke) geschlossen, ein Gefäßgeflecht ist angedeutet.

In der achten Woche in der Großhirnrinde treten typische Nervenzellen auf, die Riechlappen werden sichtbar, die harten, weichen und Besenreiser des Gehirns werden deutlich exprimiert.

In der 10. Woche (Embryonallänge 40 mm) wird eine definitive innere Struktur des Rückenmarks gebildet.

In der 12. Woche (Länge des Embryos 56 mm), werden gemeinsame Merkmale in der Struktur des Gehirns, charakteristisch für eine Person, offenbart. Die Differenzierung der Zellen der Neuroglia beginnt, die zervikalen und lumbalen Verdickungen sind im Rückenmark sichtbar, der Pferdeschwanz und der Endfaden des Rückenmarks erscheinen.

In der 16. Woche (die Länge der Zdroyscha 1 mm) werden die Teile des Gehirns erkennbar, die Hemisphären bedecken den größten Teil des Zerebraltisches, die Tuberkel des Vierlings erscheinen, das Kleinhirn wird ausgeprägter.

Bis zur 20. Woche (die Länge des Embryos beträgt 160 mm, beginnt die Bildung von Adhäsionen (Kommissur) und die Myelinisierung des Rückenmarks beginnt.

Typische Schichten der Großhirnrinde sind bis zur 25. Woche sichtbar, Furchen und Kreisbewegungen des Gehirns entstehen in der 28. Bis 30. Woche; Ab der 36. Woche beginnt die Myelinisierung des Gehirns.

In der 40. Entwicklungswoche sind bereits alle Hauptwindungen des Gehirns vorhanden, das Aussehen der Furchen scheint sie an ihre schematische Skizze zu erinnern.

Zu Beginn des zweiten Jahres Georgiens verschwindet eine solche schematische Darstellung und Unterschiede entstehen durch die Bildung kleiner namenloser Furchen, die das Gesamtbild der Verteilung der Hauptfurchen und Gyri wesentlich verändern.

Die Entwicklung des Nervensystems spielt eine wichtige Rolle Myelinisierung von Nervenstrukturen. Dieser Prozess wird die Bestellung entsprechend die anatomischen und funktionellen Eigenschaften der Fasersysteme. Myelinisierung von Neuronen zeigt die funktionelle Reife des Systems. Die Myelinscheide ist eine Art von Isolator zu bioelektrischen Impulse, die in Neuronen auftreten, wenn erregt. Es bietet auch eine schnellere die Erregungsleitung in Nervenfasern. Im Zentralnervensystem wird Myelin oligodendrogliotsitami zwischen den Nervenfasern weißen Feststoff hergestellt angeordnet. Allerdings ist eine gewisse Menge an Myelin in der grauen Substanz synthetisiert oligodendrogliotsitamii. Mielinizatspya beginnt in der grauen Substanz von Neuronen und über den Körper entlang des Axons zu der weißen Substanz zu bewegen. Jede oligodendrogliotsit bei der Bildung der Myelinscheide beteiligt. Er umschließt einen separaten Abschnitt der Nervenfaser aufeinanderfolgenden spiralförmigen Schichten. Die Myelinscheide unterbrochen interceptions Knoten (Knoten Ranvier). Myelinisierung beginnt am 4. Monat der fetalen Entwicklung und nach der Geburt abgeschlossen. Einige Faser mneliniziruyutsya nur in den ersten Lebensjahren. In der Zeit der Embryonalentwicklung myelinisierenden Strukturen wie Vor- und G. Postcentralis, calcarina Nut und daran angrenzenden Abschnitte der Hirnrinde, Hippocampus, talamostriopallidarny Komplexes, Vestibulariskern, inferior Oliven-, zerebelläre worm, vordere und hintere Horn des Rückenmarks, aufsteigend afferenten Systemseite und Hinter Seile, beginnt einige absteigenden ableitenden Systemseite Seile usw. Myelinisierung Faserpyramidensystem im letzten Monat der fetalen Entwicklung und setzt sich im ersten Jahr w Lebensdauer. In dem mittleren und unteren frontalen Gyrus, minderwertig Parietallappen, mittlere und untere Myelinisierung Gyrus temporalis beginnt erst nach der Geburt. Sie bildeten die erste mit der Wahrnehmung von Sinnesinformationen (sensomotorische, visuelle und auditorische Cortex) und in Verbindung mit subkortikalen Strukturen in Verbindung gebracht werden. Es ist phylogenetisch ältere Teile des Gehirns. Bereiche, in denen die Myelinisierung später beginnt sind phylogenetisch jünger Struktur und die damit verbundene Bildung von intrakortikale Verbindungen.

So geht das Nervensystem in den Prozessen der Phylo- und Ontogenese einen langen Weg der Entwicklung und ist das komplexeste System, das durch die Evolution geschaffen wurde. Laut MI Astvatsaturov (1939) reduziert sich das Wesen der evolutionären Gesetze auf das Folgende. Nervensystem auftritt, und entwickelt sich in der Interaktion mit der äußeren Umgebung des Organismus, fehlt es an Stabilität und starr und variiert kontinuierlich verbesserte Verfahren phylogenetischen und Ontogenese. Als Ergebnis des Komplexes und Walzprozesses der Wechselwirkung des Organismus mit der Umwelt entwickelt, verbessert und neue konditionierten Reaktionen gesichert, die die Bildung von neuen Funktionen zu Grunde liegen. Die Entwicklung und Konsolidierung von verbesserten und angemessenen Reaktionen und Funktionen - .. Das Ergebnis der Aktion auf dem Körper äußeren Umgebung, das heißt, sie zu den Bedingungen der Existenz (der Organismus Anpassung an die Umwelt) anzupassen. Funktionelle Evolution (physiologisch, biochemisch, biophysikalisch) entspricht der Evolution morphologischer, dh neu erworbene Funktionen werden nach und nach festgelegt. Mit dem Aufkommen neuer Funktionen verschwinden die Alten nicht mehr, eine gewisse Unterordnung alter und neuer Funktionen wird entwickelt. Mit dem Fall neuer Funktionen des Nervensystems werden seine uralten Funktionen offenbar. Daher zeigen sich viele klinische Anzeichen der Krankheit, die in der Störung der evolutionär jüngeren Teile des Nervensystems beobachtet werden, in der Funktion von älteren Strukturen. Wenn die Krankheit auftritt, ist es wie eine Rückkehr zu einem niedrigeren Stadium der phylogenetischen Entwicklung. Ein Beispiel ist die Zunahme von tiefen Reflexen oder das Auftreten von pathologischen Reflexen bei der Beseitigung der regulierenden Einfluss der Großhirnrinde. Die am stärksten gefährdeten Strukturen des Nervensystemes sind phylogenetisch jüngere Divisionen, insbesondere - der Neokortex und die Gehirn-, welche Mechanismus Verteidigung hat noch nicht entwickelt, während bestimmte Zähler seiner Faktoren Mechanismen wurden in phylogenetisch alten Trennungen über Tausende von Jahren der Interaktion mit der Umwelt gebildet . Phylogenetisch jüngere Hirnstrukturen haben eine geringere Regenerationsfähigkeit (Regeneration).

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