Общие представления об анатомии и физиологии нервной системы. Филогенез и онтогенез нервной системы.

Определение понятия неврологии, ее задачи в свете достижений научно-технического прогресса в ряду клинических дисциплин. История развития неврологии.

Неврология – фундаментальная медико-биологическая наука о структуре и функциях нервной системы. Нервные болезни одна из важнейших медицинских дисциплин, т.к. патология нервной системы вызывает многообразные расстройства функций организма, и определяет исход заболевания. Прогресс в изучении мозга очевиден. Неврология стала одной из наиболее развивающихся дисциплин. Широко используются молекулярная биология, биохимия, сравнительная физиология, эксперименты, моделирование, кибернетика. Развитие медицины позволило добиться успехов в области неврологии. В неврологическую теорию и практику были внедрены достижения медицинской науки – неврологическая семиология. Изучаются травмы нервной системы как в эксперименте так и в клинике. За короткий срок исследованы механизмы поражения нервной системы при профессиональных интоксикациях, предложены методы их профилактики, внедряются методы физиотерапии. Задачи: внедрение современных методов диагностики, более детальное изучение строения отделов НС, изучение функций и взаимосвязи между собой определённых отделов НС, изучение этиологии патогенеза и клинических проявлений Нервных болезней. В ряду клинических дисциплин занимает важное место т.к. является узкоспециальной областью, неврологические рефлексы исполняются при постановке Ds во многих областях медицины.

История развития неврологии.

Первые сведения о заболеваниях нервной системы встречаются в письменных источниках глубокой древности – египетских папирусах, древнеиндийской книге Аюр-Веды. Здесь упоминается о параличах, судорожных припадках, обмороках. В трудах Гиппократа, Авиценны, Рази описаны клинические проявления многих нервных болезней (эпилепсия, менингит, мигрень). Древнеримский врач Гален (II в.н.э.), проводя вивисекцию на животных, описал ряд важных анатомических образований головного мозга, блуждающий и черепные нервы, установил роль нервов в функции движения.

В XIX в. ряд ученых (Бец, Броун-Секар, Даркшевич) исследовали и описали различные структуры головного и спинного мозга.

В 1862г. в парижской больнице Сальпетриер впервые открыто отделение для неврологических больных. Возглавил его Жан Шарко. Он изучил и описал ряд заболеваний: рассеянный склероз, боковой амиотрофический склероз, сирингомиелию и др. Под его руководством в Парижском университете открывается первая кафедра неврологии. Шарко явился основоположником клинической неврологии.

Основные этапы развития отечественной неврологии.

В 1869г. при Московском университете открыта первая в России клиника нервных болезней и кафедра нервных и душевных болезней, которую возглавил врач, ученый, педагог Алексей Яковлевич Кожевников (1836г. – 1902г.). ему принадлежит описание многих нервных заболеваний, в том числе особого вида судорог (кожевниковская эпилепсия). Он по праву считается основоположником отечественной школы невропатологов.

В 80-е гг. XIX в. курс нервных и душевных болезней включается в учебный план медицинских факультетов, и создаются соответствующие кафедры и клиники.

Фундаментальные достижения связаны с именами И.М. Сеченова и И.П. Павлова, создавших учение о рефлексах, о возбуждении и торможении как основы деятельности мозга.

В.М. Бехтерев внес большой вклад в разработку проблемы локализации функций в коре головного мозга; в детскую психоневрологию; в использование при лечении методов внушения и гипноза; основал Психоневрологический институт. По его инициативе в 1897г. в петербургской военно-медицинской академии были открыты клиника неврологии и первая в мире нейрохирургическая операционная, а в 1909г. основана кафедра хирургической невропатологии.

Работы И.П. Павлова, С.С. Корсакова, Г.И. Россолимо, В.М. Бехтерева и др. создали славу отечественной неврологии и психиатрии и вывели их на передовые рубежи.

После Октябрьской революции начался новый этап в развитии отечественной неврологии. В 1923г. учреждены психоневрологические диспансеры. В 1926г. начал работать Харьковский НИИ неврологии и психиатрии. В 1926г. в Ленинграде открыт первый в мире институт нейрохирургии, в 1932г. Н.Н. Бурденко и В.В. Крамер создают аналогичный институт в Москве. Открываются нейрохирургические клиники в других городах (Харьков, Ростов-на-Дону). В 1944г. в Москве создан Институт неврологии АМН СССР.

В последующие годы изучались проблемы сосудистой патологии мозга (Н.В. Верещагин, Е.И. Гусев); патологии ПНС (Я.Ю. Попелянский, И.П. Антонов); детской неврологии (Л.О. Бадалян); эпилепсии (В.А. Карлов); вегетопатологии (А.М. Вейн); а также проблемы расстройств чувствительности (И.И. Шогам) и нейроиммунологии (С.К. Евтушенко).

Общие представления об анатомии и физиологии нервной системы. Филогенез и онтогенез нервной системы.

Нервная система управляет деятельностью различных органов, систем и аппаратов, составляющих организм. Она регулирует функции движения, пищеварения, дыхания, кровоснабжения, метаболические процессы и др. Нервная система устанавливает взаимосвязь организма с внешней средой, объединяет все части организма в единое целое.

Нервную систему по топографическому принципу разделяют на центральную и периферическую. Центральная нервная система (ЦНС) включает в себя головной и спинной мозг. К периферический части нервной системы относят спинномозговые и черепные нервы с их корешками и ветвями, нервные сплетения, нервные узлы, нервные окончания.

Помимо этого в составе нервной системы выделяют две особые части: соматическую (анимальную) и вегетативную (автономную).

Соматическая нервная система иннервирует преимущественно органы сомы (тела): поперечнополосатые (скелетные) мышцы (лица, туловища, конечностей), кожу и некоторые внутренние органы (язык, гортань, глотку). Соматическая нервная система осуществляет преимущественно функции связи организма с внешней средой, обеспечивая чувствительность и движение, вызывая сокращение скелетной мускулатуры. Так как функции движения и чувствования свойственны животным и отличают их от растений, эта часть нервной системы получила название анимальной (животной). Действия соматической нервной системы подконтрольны человеческому сознанию.

Вегетативная нервная система иннервирует внутренности, железы, гладкие мышцы органов и кожи, сосуды и сердце, регулирует обменные процессы в тканях. Вегетативная нервная система оказывает влияние на процессы так называемой растительной жизни, общие для животных и растений (обмен веществ, дыхание, выделение и др.), отчего и происходит ее название (вегетативная - растительная). Обе системы тесно связаны между собой, однако вегетативная нервная система обладает некоторой долей самостоятельности и не зависит от нашей воли, вследствие чего ее также называют автономной нервной системой. Ее делят на две части симпатическую и парасимпатическую. Выделение этих отделов основано как на анатомическом принципе (различия в расположении центров и строении периферической части симпатической и парасимпатической нервной системы), так и на функциональных отличиях. Возбуждение симпатической нервной системы способствует интенсивной деятельности организма; возбуждение парасимпатической, наоборот, способствует восстановлению затраченных организмом ресурсов. На многие органы симпатическая и парасимпатическая системы оказывают противоположное влияние, являясь функциональными антагонистами. Так, под влиянием импульсов, приходящих по симпатическим нервам, учащаются и усиливаются сокращения сердца, повышается давление крови в артериях, расщепляется гликоген в печени и мышцах, увеличивается содержание глюкозы в крови, расширяются зрачки, повышается чувствительность органов чувств и работоспособность центральной нервной системы, суживаются бронхи, тормозятся сокращения желудка и кишечника, уменьшается секреция желудочного сока и сока поджелудочной железы, расслабляется мочевой пузырь и задерживается его опорожнение. Под влиянием импульсов, приходящих по парасимпатическим нервам, замедляются и ослабляются сокращения сердца, понижается артериальное давление, снижается содержание глюкозы в крови, возбуждаются сокращения желудка и кишечника, усиливается секреция желудочного сока и сока поджелудочной железы и др.

Развитие нервной системы в филогенезе

Филогенез – это процесс исторического развития вида. Филогенез нервной системы – это история формирования и совершенствования структур нервной системы.

В филогенетическом ряду существуют организмы различной степени сложности. Учитывая принципы их организации, их делят на две большие группы: беспозвоночные и хордовые. Беспозвоночные животные относятся к разным типам и имеют различные принципы организации. Хордовые животные принадлежат к одному типу и имеют общий план строения.

Несмотря на разный уровень сложности различных животных, перед их нервной системой стоят одни задачи. Это, во-первых, объединение всех органов и тканей в единое целое (регуляция висцеральных функций) и, во-вторых, обеспечение связи с внешней средой, а именно – восприятие ее стимулов и ответ на них (организация поведения и движения).

Совершенствование нервной системы в филогенетическом ряду идет через концентрацию нервных элементов в узлах и появление длинных связей между ними. Следующим этапом является цефализация – образование головного мозга, который берет на себя функцию формирования поведения. Уже на уровне высших беспозвоночных (насекомые) появляются прототипы корковых структур (грибовидные тела), в которых тела клеток занимают поверхностное положение. У высших хордовых животных в головном мозге уже имеются настоящие корковые структуры, и развитие нервной системы идет по пути кортиколизации, то есть передачи всех высших функций коре мозга.

Итак, одноклеточные животные не имеют нервной системы, поэтому восприятие осуществляется самой клеткой.

Многоклеточные животные воспринимают воздействия внешней среды различными способами, в зависимости от своего строения:

1. с помощью эктодермальных клеток (рефлекторных и рецепторных), которые диффузно располагаются по всему телу, образуя примитивную диффузную, или сетевидную, нервную систему (гидра, амеба). При раздражении одной клетки в процесс ответа на раздражение вовлекаются другие, глубоко лежащие, клетки. Это происходит потому, что все воспринимающие клетки этих животных связаны между собой длинными отростками, образуя тем самым сетевидную нервную сеть.

2. с помощью групп нервных клеток (нервных узлов) и отходящих от них нервных стволов. Такая нервная система называется узловой и позволяет вовлекать в процесс ответа на раздражение большое количество клеток (кольчатые черви).

3. с помощью нервного тяжа с полостью внутри (нервной трубки) и отходящих от него нервных волокон. Такая нервная система называется трубчатой (от ланцетника до млекопитающих).    Постепенно нервная трубка утолщается в головном отделе и в результате появляется головной мозг, который развивается путем усложнения строения. Туловищный отдел трубки формирует спинной мозг. Как от спинного, так и от головного мозга отходят нервы.

Следует отметить, что с усложнением структуры нервной системы предыдущие образования не исчезают. В нервной системе высших организмов остаются и сетевидная, и узловая, и трубчатая структуры, характерные для предыдущих ступеней развития.

По мере усложнения строения нервной системы усложняется и поведение животных. Если у одноклеточных и простейших многоклеточных общей реакцией организма на внешнее раздражение является таксис, то с усложнением нервной системы появляются рефлексы. В ходе эволюции в формировании поведения животных приобретают значение не только внешние сигналы, но и внутренние факторы в форме различных потребностей и мотиваций. Наряду с врожденными формами поведения существенную роль начинает играть научение, что в конечном итоге приводит к формированию рассудочной деятельности.

Развитие нервной системы в онтогенезе

Онтогенез – это постепенное развитие конкретного индивида от момента зарождения до смерти. Индивидуальное развитие каждого организма делится на два периода пренатальный и постнатальный.

Пренатальный онтогенез в свою очередь подразделяется на три периода: герминативный, зародышевый и плодный. Герминативный период у человека охватывает первую неделю развития с момента оплодотворения до имплантации зародыша в слизистую оболочку матки. Зародышевый период длится от начала второй недели до конца восьмой недели, то есть с момента имплантации до завершения закладки органов. Плодный (фетальный) период начинается с девятой недели и длится до рождения. В этот период происходит интенсивный рост организма.

 

Постнатальный онтогенез подразделяется на одиннадцать периодов: 1-10 день – новорожденные; 10 день -1 год – грудной возраст; 1-3 года – раннее детство; 4-7 лет – первое детство; 8-12 лет – второе детство; 13-16 лет – подростковый период; 17-21 год – юношеский возраст; 22-35 лет – первый зрелый возраст; 36-60 лет – второй зрелый возраст; 61-74 года – пожилой возраст; с 75 лет – старческий возраст; после 90 лет – долгожители. Завершается онтогенез естественной смертью.

Суть пренатального онтогенеза. Пренатальный период онтогенеза начинается с момента слияния двух гамет и образования зиготы. Зигота последовательно делится, образуя бластулу, которая в свою очередь тоже делится. В результате этого деления внутри бластулы образуется полость - бластоцель. После образования бластоцеля начинается процесс гаструляции. Суть этого процесса заключается в перемещении клеток в бластоцель и образовании двухслойного зародыша. Наружный слой клеток зародыша называется эктодермой, а внутренний – энтодермой. Внутри зародыша образуется полость первичной кишки – гастроцель. В конце стадии гаструлы из эктодермы начинает развиваться зачаток нервной системы. Происходит это в конце второй начале третьей недели пренатального развития, когда в дорсальном отделе эктодермы обособляется медуллярная (нервная) пластинка. Нервная пластинка вначале состоит из одного слоя клеток. Затем они дифференцируются на спонгиобласты, их которых развивается опорная ткань – нейроглия, и нейробласты, из которых развиваются нейроны. В связи с тем, что дифференцировка клеток пластинки идет на различных участках с различной скоростью, она в результате превращается в нервный желобок, а затем в нервную трубку, по бокам которой располагаются ганглионарные пластинки, из которых впоследствии развиваются афферентные нейроны и нейроны вегетативной нервной системы. После этого нервная трубка отшнуровывается от эктодермы и погружается в мезодерму (третий зародышевый листок). На этой стадии медуллярная пластина состоит из трех слоев, которые впоследствии дают начало: внутренний – эпендимальной вытилке полостей желудочков мозга и центрального канала спинного мозга, средний – серому веществу мозга, а наружный (малоклеточный) – белому веществу мозга. Вначале стенки нервной трубки имеют одинаковую толщину, затем боковые отделы ее начинают интенсивно утолщаться, причем дорсальная и вентральная стенки отстают в развитии и постепенно погружаются между боковыми стенками. Таким образом, формируются дорсальная и вентральная срединные борозды будущего спинного мозга и продолговатого мозга.

 

Нейрон – генетическая, структурная функциональная единица нервной системы. Органоиды нейрона и их функции, синапс как аппарат, обеспечивающий проведение импульса. Структура и функции. Типы синапсов. Медиаторы и ингибиторы синаптического проведения. Мембранно-ионная теория.

Нервная клетка осуществляет 2 основные функции:

1. специфическая переработка поступающей на нейрон информации и передача нервного импульса.

2 биосинтетическая для поддержания своей жизнедеятельности.

Взаимосвязь между нервными клетками осуществляется межнейрональными контактами, или синапсами. Синапсы делятся на аксосоматические (аксон-тело нервной клетки), аксодендритические (аксон-дендрит), аксоаксональные (аксон-аксон), редкие - дендродендритические. В синапсе есть пресинаптический отросток, синаптическую щелъ и постсинаптическую часть. В разных системах межнейрональных связей используются различные медиаторы. В настоящее время известно около 30 химически активных веществ. (ацетилхолин, дофамин, норадреналин, серотонин, ГАМК и др.) которые играют роль в синаптической передаче импульсов.

Синапсы – это специализированная структура, которая обеспечивает передачу нервного импульса из нервного волокна на эффекторную клетку – мышечное волокно, нейрон или секреторную клетку.

Синапсы – это места соединения нервного отростка (аксона) одного нейрона с телом или отростком (дендритом, аксоном) другой нервной клетки (прерывистый контакт между нервными клетками).

Все структуры, обеспечивающие передачу сигнала с одной нервной структуры на другую – синапсы.

Значение – передает нервные импульсы с одного нейрона на другой => обеспечивает передачу возбуждения по нервному волокну (распространение сигнала).

Большое количество синапсов обеспечивает большую площадь для передачи информации.

Виды синапсов:

I. по расположению.

1. Аксодендритические синапсы - на дендритах и теле нейронов. Передатчики - аксоны.

2. Аксосоматические синапсы - между аксоном и телом нейрона.

3. Аксошипиковые синапсы - на шипиках (выросты на дендритах. С их изменением меняется работа нейронов).

4. Аксоаксональные синапсы - между аксонами нейронов.

5. Дендродендритические синапсы - между дендритами нейронов.

6. Сомосоматические синапсы - между телами нейронов.

II. по способу передачи сигналов.

1. Химические синапсы – возбуждение передается посредством медиаторов.

2. Электрические синапсы - возбуждение передается посредством ионов.

3. Смешанные синапсы - возбуждение передается посредством и медиаторов, и ионов.

III. по анатомо-гистологическому принципу.

1. Нейросекреторные.

2. Нервно-мышечные.

3. Межнейронные.

IV. по нейрохимическому принципу.

1. Адренергические – медиатор норадреналин.

2. Холинэргические – медиатор ацетилхолин.

V. по функциональному принципу.

1. Возбуждающие.

2. Тормозные.

Между окончаниями двигательного нейрона и мышечным волокном существует нервно-мышечное соединение, отличающееся по строению, но сходное в функциональном отношении с синаптическими контактами.

Строение синапса:

1. Пресинаптическая мембрана - принадлежит нейрону, ОТ которого передается сигнал.

2.Синаптическая щель, заполненная жидкостью с высоким содержанием ионов Са.

3.Постсинаптическая мембрана - принадлежит клеткам, НА которые передается сигнал.

Между нейронами всегда существует перерыв, заполненный межтканевой жидкостью.

В зависимости от плотности мембран, выделяют:

- симметричные (с одинаковой плотностью мембран)

- асимметричные (плотность одной из мембран выше)

Мембранная теория возбуждения, общепринятая в физиологии теория возбуждения мышечных и нервных клеток. Основа М. т. в. — представление о том, что при раздражении возбудимой клетки в её поверхностной мембране происходит молекулярная перестройка, которая приводит к изменению проницаемости мембраны и появлению трансмембранных ионных токов. Источником энергии для этих токов служит постоянно существующее неравномерное распределение основных неорганических ионов между цитоплазмой и внеклеточной средой: накопление в клетке ионов K+ и выведение из неё ионов Na+ и Cl-