Нервная система Филогенетические аспекты Спинной мозг Онтогенетические и

Нервная система. Филогенетические аспекты. Спинной мозг. Онтогенетические и структурные особенности.

Составить современные представления об организации спинного мозга.

Вопросы к рассмотрению: • Этапы филогенетического становления нервной системы. • Компоненты нервной системы. • Онтогенез спинного мозга. • Структурные особенности и организация спинного мозга.

"В частности сложное и весьма запутанное строение нервной системы во многом объясняется давлением отбора, направленным на то, чтобы животное получало достаточное количество пищи и само по возможности не становилось чьей-либо добычей"

Филогенетические этапы развития нервной системы — сетевидная, узловая, ганглионарная, трубчатая, мозговых пузырей

Филогенетические этапы развития нервной системы сетевидная, – узловая, ганглионарная, трубчатая, мозговых пузырей

Филогенетические этапы развития нервной системы сетевидная, узловая, – ганглионарная, трубчатая, мозговых пузырей

Филогенетические этапы развития нервной системы сетевидная, узловая, ганглионарная, – трубчатая, мозговых пузырей

Филогенетические этапы развития нервной системы сетевидная, узловая, ганглионарная, трубчатая, – мозговых пузырей

Онтогенетические стадии • стадия пластинки, • стадия желобка, • стадия трубки, • стадия пузырей

Миелинизация начинается с 5 -6 месяца внутриутробного развития, продолжается после рождения. Количество волокон в задних корешках превышает количество волокон в передних корешках, их соотношение 5: 1

ПЕРЕДНИЙ РОГ имеет – основание, – головку, – верхушку.

ЗАДНИЙ РОГ имеет – основание (базис), – шейку (суженная часть), – головку (вершина рога).

Основные группы центральных нейронов: • мотонейроны, • транзитные, вставочные нейроны, формирующие восходящие, нисходящие и проприоспинальные пути, • интернейроны, осуществляющие связь с сегментарными мотонейронами, • нейроны проприоспинальных связей и регуляторных систем

МОТОНЕЙРОНЫ: α-большие (до 100 мкм) реализуют движение α-малые обеспечивают тонус мышц γ посылают импульсы к проприорецепторам

Передние клетки медиальных колонн большие, их аксоны образуют передние корешки. Задние клетки медиальных колонн меньших размеров, их аксоны проходят среднюю линию в comissura alba, поднимаются в переднем столбе и заканчиваются в сером веществе, образуя комиссуральные волокна.

Клетки медиальных колонн находятся в связи с мускулатурой туловища. Клетки латеральных колонн находятся в связи с мускулатурой конечностей. Клетки nucleus retrodorsalis связаны с мускулатурой кисти (шейное утолщение) и стопы (поясничное утолщение)

Интернейроны Renshow cинхронизируют рефлексы экстензоров и флексоров, а также распространение импульсов выше, ниже и на противоположную сторону в составе fasciculi proprii

Центральный канал (Кларка) • ограничен спереди и сзади серыми комиссурами, • имеет различную форму на протяжении и заканчивается расширением (желудочек Краузе (L – 8 -10 мм)), • окружен substantia gelatinosa cenrtalis (нейроглия)

Кларка канал – центральный канал спинного мозга. Кларка-Штиллинга ядро – грудное ядро, вторые нейроны заднего спинно-мозжечкового пути. КЛАРК (Clarke) Якоб (1817 -1880), англ. врач, анатом, невропатолог, в 1864 удостоен золотой медали за научные исследования по анатомии и гистологии ЦНС.

Краузе желудочек – терминальный желудочек спинного мозга (ventriculus terminalis medullae spinalis) КРАУЗЕ (Krause) Вильгельм (1833 -1909), нем. анатом и гистолог, впервые описал чувствительные окончания – колбы Краузе

Radicis medulla spinalis

Зона Лиссауэра – место вхождения в спинной мозг аксонов клеток спинального ганглия, в ней аксоны делятся на короткую (нисходящую) и длинную (восходящую) ветвь, последняя образует тракт Лиссауэра или тракт Вальдейера. ЛИССАУЭР (Lissauer) Гейнрих (1861 -91), нем. врач, исследования посвящены анатомии ЦНС, невропатологии, психиатрии.

Вещество Роланда – студенистое вещество, состоит из мелких нервных клеток и нейроглии. РОЛАНДО (Rolando) Луиджи (1773 -1831) – итал. анатом, изучал строение головного и спинного мозга.

Zona spongiosa Subst. gelatinosa Zona terminalis

Zona spongiosa Subst. gelatinosa Zona terminalis

Пластины серого вещества спинного мозга [laminae of the spinal cord gray Серое вещество спинного мозга имеет «цитоархитектурную пластинчатость» , matter] (пластины Рекседа) - (напоминают продольно ориентированные то есть различные области это разнородные анатомические структуры серого вещества спинногооднородными по морфологии нейронами (Б. пластины), составленные мозга, выделенные на основе морфологии составляющих их Rexed, 1914 -2002, шведский анатом). Рэксэд, 1952, Bror нейронов.

ЭВОЛЮЦИЯ проводящих путей (белого вещества) ЦНС определяется • дифференцировкой собственного аппарата спинного мозга • процессами цефализации

ЭТАПЫ • формирование задних, передних рогов и промежуточной зоны, • дифференцировка ядерных образований, • формирование и дифференцировка длинных восходящих и нисходящих путей, • эволюция и смещение сенсорных трактов и центров к переднему мозгу

Тракты переднего канатика Fasciculus proprius Tr. spinothalamicus anterior Tr. reticulospinalis anterior Tr. vestibulospinalis anterior Tr. corticospinalis anterior Tr. tectospinalis

ОСНОВНОЙ (ПИРАМИДАЛЬНЫЙ) ПЕРЕДНИЙ путь • продольных комиссуральных волокон, берущих начало от медиальной группы ядер переднего рога, которые потом вновь входят в серое вещество; • волокон, пересекающих переднюю комиссуру, • волокон, выходящих в составе передних корешков на уровне сегмента

Часть волокон ПТ проникает в зону мотонейронов, определяет подвижность дистальных суставов, особенно пальцев кисти и стопы. Следовательно, независимые движения пальцев осуществляются теми волокнами ПТ, которые проецируются прямо на мотонейроны. Таких волокон у макаки 2%, у шимпанзе – 5%, у человека - 8%

Вентральный ПТ обслуживает верхние конечности. Латеральный ПТ – как верхние, так и нижние конечности, и распространяется до поясничного утолщения

Тракты бокового канатика Tr. spinocerebellaris posterior Tr. spinothalamicus lateralis Tr. corticospinalis lateralis Tr. reticulospinalis lateralis Tr. vestibulospinalis lateralis Tr. olivospinalis Tr. spinocerebellaris anterior Fasciculus proprius Tr. rubrospinalis

ТРАКТЫ БОКОВОГО канатика • • • тракт Флексига (прямой [задний] восходящий мозжечковый), тракт Говерса (передний восходящий мозжечковый), латеральный спиноталамический путь (боль и температура), тракт ЛИССАУЭРА, спинно-ретикулярный тракт, спинно-тектальный тракт.

Тракты заднего канатика Fasciculus proprius Fasciculus gracilis Fasciculus cuneatus

ТРАКТЫ ЗАДНЕГО канатика • • Fasciculus gracilis, тракт Голля, Fasciculus cuneatus, тракт Бурдаха, комиссуральный тракт (лучше всего представлен в поясничной и грудной областях), нисходящие тракты

НИСХОДЯЩИЕ ТРАКТЫ заднего канатика Нисходящие волокна этих трактов состоят из нисходящих ветвей задних корешков спинномозговых нервов и частично – от нервных клеток заднего рога.

НИСХОДЯЩИЕ ТРАКТЫ заднего канатика • в шейной и верхнегрудной части имеют форму запятой, • в грудной части располагаются на поверхности заднего канатика, • в поясничной части – в середине задней серой перегородки, • в conus medullaris в форме треугольного поля между трактами Голля

КАРТА МОТОРНЫХ ТРАКТОВ • • • • 1 – латеральный пирамидный путь, 2 – рубро-спинальный тракт, 3 – tr. tectospinalis, 4 – tr. reticulospinalis, 5 – tr. tegmentospinalis, 6 – tr. vestibulospinalis, 7 – tr. proprius (зона коротких путей), 8 – tr. olivospinalis, 9 – tr. vestibulospinalis ventralis, 10 - tr. reticulospinalis ventralis, 11 - tr. tectospinalis ventralis, 12 – вентральный пирамидный путь, 13, 14 – вентральный и дорсальный проприоспинальные тракты

Все моторные тракты распределяются на группы: ФЛЕКСОРНУЮ, ЭКСТЕНЗОРНУЮ И СМЕШАННУЮ, а также определяющие тонкие движения (изолированные) и определяющие комплексные движения (установка позы)

Структурная единица и уровни организации НС

Нервная система - иерархическая структура нервных образований в организме человека и позвоночных животных, за счет работы которой обеспечиваются: контакты с внешним миром; реализация целей; координация работы внутренних органов; целостная адаптация организма.

Функции нервной клетки : • принимать (рецептировать) поступающие сигналы (строго определённые для каждого вида нейронов); • приходить при этом в состояние возбуждения (что обычно выражается в деполяризации плазматической мембраны) или в состояние торможения; • проводить возбуждение на расстояние с помощью более или менее длинных отростков; • передавать возбуждающий или тормозящий сигнал другим объектам (нейронам или эффекторным органам). – Обычно отросток нейрона образует непосредственный контакт (синапс) с соответствующим объектом. – Реже (в случае секреторных нейронов) отростки нейрона образуют контакты с кровеносным сосудом и выделяют соответствующее вещество (нейрогормон) в кровь.

«Все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения – суть рефлексы» “Рефлексы головного мозга” И. М. Сеченов РЕФЛЕКС [reflex] (Лат. : reflexus - обратное движение, отражение; 1508). Реакция организма на воздействие, осуществляющаяся с участием нервной системы.

ДЕКАРТ Рене (Descartes Rene 1596 -1650), французский философ, математик, физик и физиолог. Испытанное воздействие передается в мозг, являющийся резервуаром Изучал строение различных «животных духов» , мельчайших частиц, попадание которых в мышцы органов у животных, исследовал через поры, открывающиеся вследствие отклонений мозговой строение зародышей на «шишковидной железы» (являющейсяразличных стадиях приводит к седалищем души), развития. Его сокращениям этих мышц. Движение тела составляется учение о «произвольных» и последовательностью таких сокращений. «непроизвольных» движениях заложило основы современного учения о рефлексах. В работах Декарта представлены схемы рефлекторных реакций с центростремительной и центробежной частью рефлекторной дуги.

ВИЛЛИЗИЙ Томас (Willis Thomas, 1625 -1675). Английский врач анатом. Родился в Грит-Бедвине (Уолтшир). Изучал сначала теологию, затем медицину в Оксфорде. В 1660 г. – профессор натурфилософии в Оксфорде, с 1666 г. – врач в Лондоне, затем Лейб-медик короля Джеймса II. Основатель королевского мед. общества в 1664 г. опубликовал свою главную работу: «Анатомия головного мозга с добавлением к ней описания функции нервов» , получившую широкое признание среди врачей. Первый среди анатомов стал использовать термин – рефлекс.

ПРОХАСКА Йиржи (Procháska, Jiri 1749— 1820). Чешский анатом и физиолог, врачофтальмолог, профессор Венского университета (с 1791). В 1812 независимо от Ч. Белла обнаружил различия функции передних и задних корешков спинного мозга. Ввел в физиологию и развил представление о нервном рефлексе, рефлекторной дуге, и их значении для нервной системы как посредников между внешней средой и организмом. Автор руководства по физиологии «Трактат о функциях нервной системы» .

СЕЧЕНОВ Иван Михайлович (1829 -1905), российский ученый и мыслитель-материалист, создатель физиологической школы, членкорреспондент (1869), почетный член (1904) Петербургской АН. В классическом труде «Рефлексы головного мозга» (1866) обосновал рефлекторную природу сознательной и бессознательной деятельности, показал, что в основе психических явлений лежат физиологические процессы, которые могут быть изучены объективными методами. Открыл явления центрального торможения, суммации в нервной системе, установил наличие ритмических биоэлектрических процессов в центральной нервной системе, обосновал значение процессов обмена веществ в осуществлении возбуждения.

ПАВЛОВ Иван Петрович (1849 -1936), российский физиолог, создатель материалистического учения о высшей нервной деятельности, крупнейшей физиологической школы современности, новых подходов и методов физиологических исследований, академик АН СССР (1925; академик Петербургской АН с 1907, академик РАН с 1917). Классические труды по физиологии кровообращения и пищеварения (Нобелевская премия, 1904). Ввел классификацию рефлексов, понятие анализатора.

АНОХИН Петр Кузьмич (1898 -1974), российский физиолог, академик АН СССР (1966) и АМН (1945). Фундаментальные труды по нейрофизиологии — механизмам условного рефлекса и внутреннего торможения, онтогенезу нервной системы и др. Изучал деятельность целостного организма на основе разработанной им теории функциональных систем (начиная с 1935), которая внесла вклад в развитие системного подхода в биологии и кибернетики. Ленинская премия (1972). Ввел термин "обратной афферентации" – механизма обратной связи, как одного из ведущих в принятие решения для ЦНС. 1930 -1935 гг. Заведующей кафедрой физиологии Горьковского медицинского института и кафедрой физиологии биологического факультета Нижегородского университета.

Интеграция на уровне нейрона

Функциональный модуль метасимпатической нервной системы по А. Д. Ноздрачеву

НОЗДРАЧЕВ Александр Данилович (р. 1931), нейрофизиолог, академик РАН (1997), профессор (1980). Возглавляет кафедру общей физиологии СПб. ГУ. Основные работы по изучению вегетативной нервной системы, в том числе нервных и гормональных механизмов, обеспечивающих деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и др. систем организма. Область главных интересов: висцеральная физиология. Им впервые был открыт, наряду с сипатической и парасимпатической, третий отдел, названный А. Д. Ноздрачевым, метасимпатической нервной системой.

Метасимпатический отдел обладает признаками, отличающими его от других отделов автономной нервной системы: • • иннервирует только внутренние органы, наделенные собственной моторной активностью. В сфере ее иннервации находятся гладкая мышца, всасывающий и секретирующий эпителий, локальный кровоток, местное эндокринное образование; получает синаптические входы от симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы, не имеет прямые синаптические контакты с эфферентным звеном морфологической основы соматического рефлекса; наряду с общим висцеральным афферентным путем имеет собственное сенсорное звено; не находится в антагонистических отношениях с другими отделами нервной системы; представляя истинно базовую иннервацию, обладает гораздо большей независимостью от ЦНС, чем симпатический и парасимпатический отделы; органы с разрушенными или выключенными с помощью ганглиоблокаторов метасимпатическими механизмами утрачивают присущую им способность к осуществлению координированной ритмической моторной функции; имеет собственное медиаторное звено.

Интеграция на уровне скопления нейронов Ядро нервной системы - это анатомическая структура, представляющая собой совокупность нейронов, выполняющих специфичную им функцию. Различают две разновидности ядер нервной системы: ядра центральной нервной системы и периферические ядра нервной системы. Нервные узлы (или ганглии) - это скопления нервных клеток (точнее, их тел) вне центральной нервной системы. Скопления же нейронов в головном или спинном мозгу называются ядрами.

Сегмент спинного мозга Сегментом спинного мозга (segmentum medulla spinalis) называют участок спинного мозга, соответствующий двум парам (двум передним и двум задним), корешков спинномозговых нервов. Тела нейронов? Ядра? Серое вещество? Белое вещество? Какое? Почему пару? Почему передних и задних?

Интеграция на уровне скопления нейронов

Цитоархитектоника коры

Структурный модуль сенсомоторной коры В 1957 г. американский исследователь В. Маунткасл, анализируя ответы клеток в соматосенсорной (сенсомоторной) коре кошки на стимулы различных модальностей, обнаружил следующий интерсный факт. При погружении микроэлектрода перпендикулярно поверхности соматосенсорной коры все встречаемые им клетки отвечали на раздражитель одной и той же модальности, например на легкое прикосновение к коже или на движение в суставе. На основании этих экспериментальных фактов В. Маунткасл пришел к заключению, что соматосенсорная кора организована в элементарные функциональные единицы - колонки, ориентированные перпендикулярно поверхности. Диаметр такой колонки порядка 500 мкм определяется горизонтальным распространением терминалей афферентного таламокортикального волокна и вертикальной ориентацией дендритов пирамидных клеток.

Корковый модуль (нейронный ансамбль) Представляет собой группу нейронов, а также глиальных клеток и кровеносных сосудов, особым образом расположенных в пространстве и функционально связанных между собой. Такой модуль обеспечивает обработку и хранение поступающей информации в коре мозга. Он чаще всего имеет вид дискретного колончатого блока диаметром 300 -600 мкм, охватывающиго в вертикальном направлении все корковые слои. С модулем связан определенный набор афферентных волокон, приносящих информацию, которую он подвергает стандартной дискретной обработки, а также набор эфферентных волокон, доставляющих ее в определенные зоны мозга. Различные модули корытесно В. И. Козлов, связаны между собой с Т. А. Цехмистренко, помощью интернейронов 2003 и внутрикорковых волокон.