Morfologi fungsional dari sistem saraf

Inti fungsi kompleks sistem saraf adalah morfologi khusus.

Pada periode prenatal, sistem saraf terbentuk dan berkembang lebih awal dan lebih cepat daripada organ dan sistem lainnya. Pada saat bersamaan, peletakan dan pengembangan organ dan sistem lainnya berjalan serentak dengan pengembangan struktur sistem saraf tertentu. Proses sistemogenesis ini, menurut PK Anokhin, menyebabkan pematangan fungsional dan interaksi antara organ dan struktur yang berbeda, yang menjamin pernafasan, makanan, motor dan fungsi pendukung kehidupan lainnya dari organisme pada masa pascakelahiran.

Morfogenesis sistem saraf dapat dibagi secara kondisional menjadi morfogenesis yang tepat, yaitu dengan. Kemunculan struktur baru sistem saraf yang konsisten pada usia gestasi yang tepat, proses ini hanya bersifat intrauterine, dan morfogenesis fungsional. Sebenarnya, morfogenesis mencakup pertumbuhan lebih lanjut, perkembangan sistem saraf dengan peningkatan massa dan volume struktur individu, yang disebabkan bukan peningkatan jumlah sel saraf, namun juga pertumbuhan tubuh dan prosesnya, proses mielinasi, proliferasi unsur glial dan vaskular. Proses ini sebagian berlanjut sepanjang masa kecil.

Otak bayi yang baru lahir adalah salah satu organ terbesar dan beratnya 340-400. AF Tour menunjukkan bahwa otak anak laki-laki lebih berat daripada anak perempuan pada usia 10-20 g. Pada usia satu tahun, berat otak sekitar 1000 gram sampai sembilan Selama bertahun-tahun, otak memiliki bobot rata-rata 1300 g, dan yang terakhir 100 diperoleh dalam periode dari sembilan sampai 20 tahun.

Morfogenesis fungsional dimulai dan berakhir lebih lambat daripada morfogenesis yang tepat, yang mengarah pada masa kanak-kanak yang lebih lama pada manusia dibandingkan dengan hewan.

Mengenai perkembangan otak, perlu dicatat karya BN Klossovsky, yang mempertimbangkan proses ini sehubungan dengan perkembangan sistem pemberian makan - minuman keras dan darah. Selain itu, ada hubungan yang jelas antara perkembangan sistem saraf dan pembentukan yang melindunginya - kerang, struktur tengkorak tengkorak dan tulang belakang, dll.

Morfogenesis

Pada ontogenesis, unsur sistem saraf manusia berkembang dari embrio ektoderm (neuron dan neuroglia) dan mesoderm (membran, pembuluh darah, mesoglium). Menjelang akhir minggu ketiga pembangunan, embrio manusia memiliki bentuk lempeng oval sekitar 1,5 cm. Pada saat ini, pelat saraf terbentuk dari ektoderm , yang terletak longitudinal di sepanjang sisi dorsal embrio. Sebagai hasil dari reproduksi dan densifikasi sel neuroepitel yang tidak rata, bagian tengah lempeng lengkung dan alur saraf tampak membebani tubuh embrio. Segera tepi alur saraf tertutup, dan berubah menjadi tabung saraf, terpisah dari kulit ektoderm. Di sisi alur saraf di setiap sisi sekelompok sel dialokasikan; Ini membentuk lapisan kontinu antara manik-manik saraf dan ektoderm - pelat ganglion. Ini berfungsi sebagai bahan awal untuk sel-sel simpul saraf sensitif (tengkorak, tulang belakang) dan nodus sistem saraf otonom.

Pada tabung saraf yang terbentuk, tiga lapisan dapat dibedakan: lapisan ependimik dalam - selnya secara aktif membagi mitosis, lapisan tengah adalah mantel (jubah) - komposisi selnya diisi ulang dan karena pembagian mitosis sel lapisan ini, dan sebagai hasil penggeraknya dari lapisan ependimik dalam; lapisan luar, disebut selubung marjinal (dibentuk oleh tunas sel dari dua lapisan sebelumnya).

Selanjutnya, sel-sel lapisan dalam diubah menjadi sel ependimal silinder (glial) yang melapisi kanal tengah sumsum tulang belakang. Elemen seluler lapisan mantel berdiferensiasi dalam dua cara. Dari mereka, neuroblas muncul , yang berangsur-angsur berubah menjadi sel saraf yang matang, dan spongioblasts, yang menimbulkan berbagai jenis sel neuroglia (astrosit dan oligodendrosit).

Neuroblas »spongioblastas terletak pada formasi khusus - matriks kuman, yang muncul pada akhir bulan kedua kehidupan intrauterine, dan berada di wilayah dinding bagian dalam kandung kemih serebral.

Pada bulan ke 3 kehidupan intrauterine, migrasi neuroblasts ke tempat tujuan dimulai. Dan pertama spongioblast bermigrasi, dan kemudian neuroblast bergerak seiring dengan penambahan sel glial. Migrasi neuron berlanjut sampai minggu ke 32 dari kehidupan intrauterine. Selama migrasi, kedua neuroblasts tumbuh, berdiferensiasi menjadi neuron. Ragam struktur dan fungsi neuron sedemikian rupa sehingga sampai akhir tidak dihitung berapa banyak jenis neuron yang ada pada sistem saraf.

Dengan diferensiasi neuroblast, struktur submikroskopis perubahan nukleus dan sitoplasma. Intinya ada daerah dengan kerapatan elektron yang berbeda dalam bentuk butiran lembut dan filamen. Di dalam sitoplasma, bak air besar dan tubulus sempit dari retikulum endoplasma terdeteksi dalam jumlah besar, jumlah ribosom meningkat, dan kompleks pelat berkembang dengan baik. Tubuh neuroblas secara bertahap memperoleh bentuk berbentuk buah pir, perkembangannya, neuron (akson), mulai berkembang dari ujungnya yang runcing . Kemudian, proses lainnya, dendrit, dibedakan . Neuroblas ditransformasikan menjadi sel saraf yang matang - neuron (istilah "neuron" untuk keseluruhan tubuh sel syaraf dengan akson dan dendrit diajukan oleh W. Valdeir pada tahun 1891). Neuroblas dan neuron selama perkembangan embrio dari sistem saraf dibagi secara mitot. Terkadang pola fisi neurosis mitosis dan amfiks juga dapat diamati pada periode postembrionik. Neuron berkembang biak secara in vitro, di bawah kondisi budidaya sel saraf. Saat ini, kemungkinan untuk membagi sel saraf tertentu dapat dianggap sudah mapan.

Pada saat kelahiran, jumlah total neuron mencapai 20 miliar. Bersamaan dengan pertumbuhan dan perkembangan neuroblasts dan neuron, kematian sel apoptosis yang terprogram - dimulai . Apoptosis paling intensif setelah 20 tahun, dengan sel yang tidak terlibat dalam pekerjaan dan tidak memiliki koneksi fungsional.

Melanggar genom, mengatur waktu penampakan dan laju apoptosis, sel-sel yang tidak terisolasi mati, namun secara serentak memisahkan sistem neuron, yang memanifestasikan dirinya secara keseluruhan dari berbagai penyakit degeneratif pada sistem saraf yang diwarisi.

Dari tabung saraf (meduler), yang meluas sejajar dengan akord dan bagian dorsal dari sana ke kanan dan ke kiri, lempeng ganglionik yang dibedah terbentuk pada simpul tulang belakang yang menonjol . Migrasi simultan neuroblas dari tabung medullary memerlukan pembentukan batang perbatasan simpatis dengan nodus segmental paravertebral, serta organ gangal, organ tambahan dan ganglia saraf intramural. Sel-sel sumsum tulang belakang (neuron motorik) mendekati otot-otot, perkembangan simpul simpatis menyebar ke organ dalam, dan pertumbuhan sel-sel tulang belakang menembus semua jaringan dan organ embrio yang sedang berkembang, memastikan kelainan aferen mereka.

Dengan berkembangnya otak ujung tabung otak, prinsip metamerisme tidak teramati. Perluasan rongga tabung serebral dan peningkatan massa sel disertai dengan pembentukan lepuh serebral primer, dari mana otak terbentuk.

Pada minggu ke-4 dari perkembangan embrio pada akhir kepala tabung saraf 3 terbentuk dari kandung kemih otak primer. Untuk menyatukan memutuskan untuk makan di anatomi sebutan seperti "sagital", "depan", "punggung", "ventral", "rostral" dan lain-lain. Tabung rostral paling saraf adalah otak depan (prosencephalon), diikuti oleh bagian tengah penghasil dia ( mesencephalon) dan otak belakang (rhombencephalon). Selanjutnya (pada minggu 6) otak depan terbagi oleh orang lain bubble 2 otak: otak akhir (telencephalon) - otak yang besar dan beberapa ganglia basal dan otak tengah (diencephalon). Pada setiap sisi gelembung diencephalon mata tumbuh, dari yang membentuk elemen saraf bola mata. Kaca mata yang dibentuk oleh tonjolan ini, menyebabkan perubahan yang mendasari langsung di atas ektoderm, yang menimbulkan lensa.

Dalam proses perkembangan di otak tengah, perubahan signifikan terjadi, terkait dengan pembentukan refleks khusus; pusat yang berkaitan dengan penglihatan, pendengaran, dan juga kepekaan rasa sakit, suhu dan sentuhan.

Otak rombo dibagi ke dalam otak posterior (mefencephalon), yang mencakup cerebellum dan jembatan, dan medula oblongata (medulla oblongata) dari medula oblongata.

Tingkat pertumbuhan masing-masing bagian tabung saraf berbeda, akibatnya beberapa tikungan terbentuk sepanjang jalurnya, yang kemudian menghilang ke dalam embrio. Di area bergabung dengan otak tengah dan menengah, lengkungan batang serebral dipertahankan pada sudut 90 derajat.

Pada minggu ke 7 di belahan otak, tubuh bergaris dan bukit visual, corong hipofisis dan saku (Ratke) ditutup, pleksus vaskular diindikasikan.

Pada minggu kedelapan, sel saraf yang khas muncul di korteks serebral, lobus penciuman menjadi terlihat, urat nadi keras, lunak dan laba-laba jelas dinyatakan.

Pada minggu ke 10 (panjang embrio 40 mm), struktur internal definitif sumsum tulang belakang terbentuk.

Pada minggu ke 12 (panjang embrio 56 mm), ciri umum struktur otak, karakteristik seseorang, terungkap. Diferensiasi sel-sel neuroglia dimulai, tonjolan serviks dan lumbal terlihat di sumsum tulang belakang, ekor kuda dan benang terakhir dari sumsum tulang belakang muncul.

Pada minggu ke 16 (panjang zdroysha 1 mm, bagian otak menjadi jelas, belahan otak menutupi bagian yang lebih besar dari meja serebral, tuberkel dari bentuk empat kali lipat muncul, otak kecil menjadi lebih terasa.

Pada minggu ke 20 (panjang embrio 160 mm, pembentukan adhesi dimulai (commissure) dan mielinisasi sumsum tulang belakang dimulai.

Lapisan khas korteks serebral terlihat pada minggu ke 25, alur dan putaran otak terbentuk pada minggu ke 28-30; Dari minggu ke 36 dimulai myelination of the brain.

Pada minggu ke 40 perkembangan, semua revolusi utama otak sudah ada, kemunculan alur tampaknya mengingatkan mereka pada sketsa skematis mereka.

Pada awal tahun kedua Georgia, skematis seperti itu lenyap dan perbedaan muncul karena terbentuknya alur-alur tanpa nama kecil yang secara signifikan mengubah gambaran keseluruhan distribusi alur dan gyri utama.

Pengembangan sistem saraf memainkan mielinisasi peran penting dari struktur saraf. Proses ini memesan, sesuai dengan karakteristik anatomi dan fungsional dari sistem serat. Mielinisasi neuron menunjukkan kematangan fungsional dari sistem. Selubung mielin adalah jenis insulator untuk impuls bioelectric yang terjadi di neuron ketika gembira. Hal ini juga menyediakan lebih konduksi cepat eksitasi dalam serat saraf. Dalam sistem saraf pusat, myelin diproduksi oligodendrogliotsitami dibuang antara serabut saraf putih solid. Namun, sejumlah myelin disintesis oligodendrogliotsitamii di materi abu-abu. Mielinizatspya dimulai pada materi abu-abu neuron dan sekitar tubuh bergerak sepanjang akson ke materi putih. Setiap oligodendrogliotsit yang terlibat dalam pembentukan selubung mielin. Dia membungkus bagian terpisah dari serat saraf lapisan spiral berturut-turut. Selubung mielin terganggu interceptions simpul (node dari Ranvier). Mielinisasi dimulai pada tanggal 4 bulan perkembangan janin dan selesai setelah lahir. Beberapa mneliniziruyutsya serat hanya selama tahun pertama kehidupan. Pada periode struktur embriogenesis myelinating seperti sebelum dan postsentralis gyrus, calcarine alur dan berdekatan dengannya bagian dari korteks otak, hipokampus, talamostriopallidarny kompleks, inti vestibular, zaitun rendah, worm serebelum, depan dan tanduk belakang dari sumsum tulang belakang, naik sisi sistem aferen dan tali belakang, beberapa descending sistem eferen sisi tali, dll sistem mielinisasi serat piramidal dimulai pada bulan lalu dari perkembangan janin dan berlanjut selama tahun pertama w Life Span. Di gyrus frontal tengah dan bawah, lobulus parietal inferior, menengah dan bawah sementara gyrus mielinisasi dimulai hanya setelah lahir. Mereka membentuk pertama yang akan berhubungan dengan persepsi informasi sensorik (sensorimotor, visual dan auditori korteks) dan dalam komunikasi dengan struktur subkortikal. Hal ini filogenetis bagian yang lebih tua dari otak. Area dimana mielinisasi dimulai nanti adalah struktur filogenetis muda dan pembentukan terkait koneksi intracortical.

Dengan demikian, sistem saraf adalah dalam proses filogeni dan ontogeni pergi jauh dan merupakan sistem yang paling kompleks yang dibuat oleh evolusi. Menurut MI Astvatsaturova (1939), esensi dari hukum evolusi adalah sebagai berikut. Sistem saraf terjadi dan berkembang dalam interaksi dengan lingkungan eksternal organisme, itu tidak memiliki stabilitas dan kaku dan bervariasi proses terus menerus ditingkatkan filogenetik dan ontogenesis. Sebagai hasil dari proses yang kompleks dan rolling interaksi organisme dengan lingkungan dikembangkan, ditingkatkan dan dijamin tanggapan terkondisi baru yang mendasari pembentukan fitur baru. Perkembangan dan konsolidasi meningkat dan memadai reaksi dan fungsi - .. Hasil tindakan pada lingkungan eksternal tubuh, yaitu, beradaptasi dengan kondisi keberadaan (organisme adaptasi terhadap lingkungan). Evolusi fungsional (fisiologis, biokimia, biofisik) yang sesuai evolusi morfologi, t. E. Fungsi baru yang diperoleh semakin tetap. Dengan munculnya fitur baru kuno tidak menghilang, menghasilkan hirarki yang pasti fitur lama dan baru. Sebuah gulungan fungsi baru dari sistem saraf diwujudkan fitur kuno. Oleh karena itu, banyak tanda-tanda klinis dari penyakit yang diamati melanggar bagian evolusioner muda dari sistem saraf, diwujudkan dalam fungsi struktur yang lebih tua. Ketika penyakit ini terjadi sebagai kembali ke tingkat yang lebih rendah dari perkembangan filogenetik. Contohnya adalah penampilan meningkatnya refleks dalam atau refleks patologis ketika menghapus pengaruh regulasi dari korteks serebral. Struktur yang paling rentan dari sistem saraf yang filogenetis divisi muda, khususnya - neokorteks dan otak, yang belum telah mengembangkan mekanisme pertahanan, sementara kontra tertentu mekanisme faktor-faktor yang terbentuk di divisi kuno filogenetis selama ribuan tahun interaksi dengan lingkungan . Filogenetis muda struktur otak pada tingkat lebih rendah memiliki kemampuan untuk pemulihan (regenerasi).

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