Онтогенез и развитие спинного мозга

Филогенез спинного мозга говорит о его большей развитости, нежели головной мозг. Дело в том, что с точки зрения эволюции, он является более древней структурой. Из-за таких особенностей его развитие куда быстрее, нежели у головного мозга.

Формирование нервной системы

Начало развития нервной системы идет от формирования ее зачатка из эктодермы. Этот процесс происходит под видом утолщения этой эктодермы вдоль спины зародыша и начинается на 3-й неделе с момента зачатия ребенка. Образовывается некая пластинка. В будущем, она формирует нервную трубку. Происходит это путем образования нервной бороздки и валиков, которые смыкаются. Вскоре, эта трубка отделяется от эктодермы и продолжает развиваться как отдельный орган.

На этапе формировании нервной трубки, ее стенки состоят из одного слоя клеток. Со временем те делятся митотическим способом. Трубка уже имеет 3 слоя:

1. Внутренний (эпендимный). Этот слой есть началом развития клеток центрального канала и стенок желудочков.
2. Средний (мантийный). Тут формируются нейробласты – источники развития нервных клеток, их отростков (серое вещество мозга), а также спонгиобласты – дают начало развитию нейроглии.
3. Внешний слой. Он беден на содержание клеток. В будущем он формирует белое вещество мозга.

Развивающийся мозг со временем формирует канатики. Из нервного гребня формируются узловые пластинки. В дальнейшем они разделяются. Клетки, которые находятся ближе всего к нервной трубке в будущем развиваются в чувствительные узлы черепных и спинномозговых нервов. Клетки, которые были дальше всего, мигрируют в органы, формируя узлы автономной нервной системы.

Со временем нервная трубка расширяется на головном конце. Там начинает свое развитие головной мозг. Более узкая часть превращается в спинной мозг.

Эмбриональный период развития

Спинной мозг начинает формироваться из боковых стенок нервной трубки, вследствие их усиленного роста. Каждая стенка разделяется пограничной бороздой на основную и крыльную пластинки и промежуточную зону. Основная борозда отвечает за двигательные центры, а крыльная – за чувствительные. В промежуточной зоне развиваются автономные центры.

Из двигательного центра выходят аксоны, которые, сливаясь, образуют нервные корешки. Со временем, те врастают в мезодерму и соединяются с миобластами. Из чувствительных узлов вырастают пучки отростков, которые вскоре идут к чувствительному центру спинного мозга. Отростки этих нейробластов растут и сближаются с двигательными корешками. Таким образом, на 5—6 неделе развития образуется спинномозговой нерв.

Формируются узлы симпатической нервной системы. Процесс происходит благодаря миграции нейробластов ганглиозной пластинки, которые формируют узлы по боках позвоночного столба. Там формируются связи с аксонами нейробластов автономных центров и передних корешков. Со временем, миграция клеток от этих узлов образует сплетения и другие узлы вокруг крупных сосудов.

По мере развития спинного мозга, боковые стенки развиваются в две симметричные половины. При этом центральный канал сужается и наполняется спинномозговой жидкостью.

Внутриутробное развитие спинного мозга

На начальных этапах внутриутробного роста ребенка, спинной мозг заполняет весь позвоночный столб. Далее, на третьем месяце развития, позвоночник начинает интенсивный рост в длину. Развитие спинного мозга начинает отставать, вследствие чего, его копчиковый сегмент перемещается вверх. На момент рождения, нижняя точка спинного мозга находится на уровне III—IV позвонка поясничного отдела. Сегменты мозга смещаются вверх, из-за чего возникает несоответствие нумерации позвонка к сегменту. Таким образом, в шейном отделе сегменты размещаются выше на один позвонок, поясничные отделы мозга залегают на уровне XI позвонка грудного отдела. Крестцовые и копчиковые сегменты находятся в конце грудного и в начале поясничного отделов.

Постнатальное развитие спинного мозга

Этап рождения в онтогенезе спинного мозга отыгрывает точку, когда он начинает интенсивный рост. На момент рождения масса спинного мозга составляет 2—6 гр., а длина — 14—15 см, его конец залегает на уровне II—III поясничных позвонков. К 5 годам масса увеличивается вдове, а к 20 годам в 8—9 раз.
В толщину мозг растет медленно. Его поперечный размер удваивается только к 12 годам жизни и в дальнейшем почти не меняется. На момент рождения у ребенка отсутствуют шейные и поясничные утолщения. Их формирование начинается на период 3 лет с момента рождения. Шейное утолщение развивается гораздо быстрее, чем поясничное, что обосновывают более быстрым развитием верхних конечностей.

Со временем отмечаются морфологические и гистологические изменения в строении мозга. Передние рога развиваются немного лучше задних. Объясняется это тем, что на раннем этапе развития ребенка имеет место ускоренное развитие моторики движений. Малыш старается в большей мере координировать движения головы, рук и ног. Усовершенствуются статические и динамические движения. С развитием ребенка увеличивается количество клеток в сером веществе, отмечаются изменения в их микроструктуре.

Вегетативная нервная система

Белое вещество спинного мозга разрастается значительно быстрее серого. С возрастом его кратность развития достигает 14, а серого вещества – 5. Это обусловлено интенсивной миелинизацией нервных волокон. Волокна корешков передних и задних рогов спинного мозга подлежат миелинизации с 5-месячного пренатального возраста. На момент рождения у ребенка уже покрыто большая часть нервных волокон. Пирамидный тракт покрывается оболочкой начиная с 6 месяцев жизни и заканчивается к 4 годам.

На момент рождения у ребенка уже функционирует вегетативная нервная система. У новорожденных преобладает симпатическая нервная система. Парасимпатическая включается с 2—3 месяца жизни. На 3—4 году жизни начинает преобладать ваготония. С 5 по 12 лет эти две системы уравновешиваются. В период пубертатного возраста на фоне гормональных изменений может возникнуть вегетососудистая дистония.

Большое влияние симпатической нервной системы может вызывать сердечную аритмию, усиленную потливость. Эти явления есть физиологически нормальными, поэтому повода для беспокойства нет.

Показатели развития

Важным показателем в развитии спинного мозга есть состав спинномозговой жидкости. У новорожденных он немного отличается от детей старшего возраста и взрослых.

Показатели	Новорожденные	Дети возрастом от 1 до 3 месяцев	Дети возрастом от 4 до 6 месяцев	Дети возрастом более 6 месяцев
Цвет и прозрачность	Ксантохромная, прозрачная	Бесцветная, прозрачная	Бесцветная, прозрачная	Бесцветная, прозрачная
Давление, мм водного столба	50—60	50—100	50—100	80—150
Количества жидкости, мл	5	40	60	100—200
Цитоз в 1 мкл	До 15—20	До 8—10	До 8—10	До 3—5
Вид клеток	Лимфоциты, одиночные нейтрофилы	Лимфоциты	Лимфоциты	Лимфоциты
Белок, г/л	0,35—0,5	0,2—0,45	0,18—0,35	0,16—0,25
Реакция Панди	+ или ++	+	— или +	—
Сахар, ммоль/л	1,7—3,9	2,2—3,9	2,2—4,4	2,2—4,4
Хлориды, г/л	7—7,5	7—7,5	7—7,5	7—7,5

Общее количество ликвора у детей меньшее, чем у взрослых. У новорожденных – 30—60 мл., у детей от 1 года – 40—60 мл, у детей старшего возраста – до 150 мл. За сутки ликвор обновляется до 6—8 раз.

Давление спинномозговой жидкости тоже ниже и у новорожденных он не превышает 80 мм водного столба. У детей более старшего возраста он может достигать к пределам 100—120 мм водного столба. При спинальной пункции жидкость вытекает каплями со скоростью 20—40/мин, что вполне соответствует нормальному давлению.

В норме цвет жидкости – бесцветный. Однако у новорожденных может отмечаться ксантохромия. Она связана с проникновением билирубина через гематоэнцефалический барьер, если присутствует явление физиологической желтухи новорожденных.

Химический состав тоже сильно отличается. Содержание белка в ликворе малыша больше чем у детей старшего возраста и взрослых. Это объясняет позитивную реакцию Панди (реакцию на белок). Кроме того, спинальная жидкость имеет большую концентрацию сахара, нежели у людей старшего возраста.

У новорожденных часто наблюдается небольшой лимфоцитоз. Их количество может варьироваться в пределах 10—15 лимфоцитов на 1 мл. Их содержание с возрастом уменьшается. Начиная от 1 года с момента рождения количество клеток стабильное – 5 лимфоцитов/мл.

Все вышеописанные характеристики состава ликвора объясняют функциональное состояние центральной нервной системы ребенка.