Рост и развитие основных отделов головного мозга

Продолговатый мозг к моменту рождения вполне развит как в анатомическом, так и функциональном отношении. Его масса вместе с мостом достигает 8 г у новорожденного, что составляет 2% массы головного мозга (у взрослого эта величина около 1,6%). Продолговатый мозг занимает более горизонтальное, чем у взрослых, положение и отличается степенью миелинизации ядер и путей, размерами клеток и их расположением.

По мере развития плода размеры нервных клеток продолговатого мозга увеличиваются, а размеры ядра с ростом клетки относительно уменьшаются. Нервные клетки новорожденного имеют длинные отростки, в их цитоплазме содержится тигроидное вещество.

Ядра черепно-мозговых нервов продолговатого мозга формируются рано. С их развитием связано становление в онтогенезе регуляторных механизмов дыхания, сердечно-сосудистой, пищеварительной и др. систем. Ядра блуждающего нерва выявляются со 2-го месяца внутриутробного развития. К этому времени у новорожденного хорошо выражена ретикулярная формация, структура ее близка к строению взрослого.

К полутора годам жизни ребенка увеличивается количество клеток в ядрах блуждающего нерва. Значительно увеличивается длина отростков нейронов. У 7-летного ребенка ядра блуждающего нерва сформированы так же, как у взрослого.

Мост. У новорожденного расположен выше, чем у взрослого, а к 5 годам располагается на том же уровне, что и у зрелого организма. Развитие моста связано с формированием ножек мозжечка и установлением связей мозжечка с другими отделами центральной нервной системы. Внутреннее строение моста у ребенка не имеет отличительных особенностей по сравнению с взрослым человеком. Ядра расположенных в нем нервов к периоду рождения уже сформированы.

Мозжечок. В эмбриональном периоде развития сначала формируется древняя часть мозжечка – червь, а затем – его полушария. На 4-5-м месяце внутриутробного развития разрастаются поверхностные отделы мозжечка, образуются борозды и извилины.

Масса мозжечка новорожденного составляет 20,5-23г, в 3 месяца она удваивается, а у 6-месячного ребенка равна 62-65г.

Наиболее интенсивно мозжечок растет в первый год жизни, особенно с 5-го по 11-й месяц, когда ребенок учится сидеть и ходить. У годовалого ребенка масса мозжечка увеличивается в 4 раза и в среднем составляет 84-95 г. После этого наступает период медленного роста мозжечка, к 3 годам размеры мозжечка приближаются к его размерам у взрослого. У 15-летнего ребенка масса мозжечка – 150 г. Кроме того, быстрое развитие мозжечка происходит и в период полового созревания.

Серое и белое вещество мозжечка развивается неодинаково. У ребенка рост серого вещества осуществляется относительно медленнее. Так, от периода новорожденности до 7 лет количество серого вещества увеличивается приблизительно в 2 раза, а белого – почти в 5 раз. Миелинизация волокон мозжечка осуществляется приблизительно к 6 месяцам жизни, последними миелинизируются волокна его коры.

Из ядер мозжечка раньше других формируется зубчатое ядро. Начиная от периода внутриутробного развития и до первых лет жизни детей, ядерные образования выражены лучше, чем нервные волокна. У детей дошкольного возраста, так же как и у взрослых, белое вещество преобладает над ядерными образованиями.

Клеточное строение коры мозжечка у новорожденного значительно отличается от взрослого. Ее клетки во всех слоях отличаются по форме, размерам и количеству отростков. У новорожденного еще не полностью сформированы клетки Пуркинье, в них не развито тигроидное вещество, ядро почти полностью занимает клетку, ядрышко имеет неправильную форму, дендриты клеток слаборазвиты. Формирование этих клеток идет бурно после рождения и заканчивается к 3-5 неделям жизни. Клетки внутреннего зернистого слоя развиваются раньше клеток Пуркинье. Клеточные слои коры мозжечка у новорожденного значительно тоньше, чем у взрослого. К концу 2-го года жизни их размеры достигают нижней границы величины у взрослого. Полное формирование клеточных структур мозжечка осуществляется к 7-8 годам. Клетки коры мозжечка оказывают тормозные влияния на двигательные структуры створа мозга, обеспечивая точность и плавность движений.

Процесс формирования отделов нервной системы связан не только с образованием, но и с разрушением нервных клеток. В период новорожденности и первых дней жизни разрушение клеток мозжечка существенно не отражается на регулируемых им функциях. Завершение развития ножек мозжечка, установление их связей с другими отделами центральной нервной системы осуществляется в период от года до 7 лет жизни ребенка.

Становление функций мозжечка происходит параллельно с формированием продолговатого, среднего и промежуточного мозга. Они связаны с регуляцией позы, движений, вестибулярных реакций.

Средний мозг. Масса мозга у новорожденного составляет в среднем 2,5 г. Его форма и строение почти не отличаются от взрослого. Ядро глазодвигательного нерва хорошо развито. Хорошо развито красное ядро, связи которого с другими отделами мозга формируются раньше, чем пирамидная система. Крупные клетки красного ядра, которые обеспечивают передачу импульсов из мозжечка к мотонейронам спинного мозга (нисходящее влияние), развиваются раньше, чем мелкие нейроны, через которые передается возбуждение от мозжечка к подкорковым образованиям мозга и к коре больших полушарий (всходящие влияния). Об этом свидетельствует более ранняя миелинизация пирамидных волокон у новорожденного в сравнении с путями, идущими коре. Они начинают миелинизироваться с 4-го месяца жизни.

Пигментация нейронов красного ядра начинается с 2-летнего возраста и заканчивается к 4 годам.

У новорожденного черная субстанция хорошо выражена, её клетки дифференцированы, их отростки миелинизированы. Миелинизированы и волокна, связывающие черную субстанцию с красным ядром, но характерный пигмент (меланин) имеется лишь в небольшой части клеток. Пигментация начинает активно развиваться с 6 месяцев жизни и достигает максимального развития к 16 годам. Развитие пигментации находится в прямой связи с совершенствованием функций черной субстанции.

Промежуточный мозг. Отдельные формации промежуточного мозга развиваются неравномерно.

Закладка зрительного бугра (таламус) осуществляется к 2 месяцам внутриутробного развития. На 3-м месяце морфологически разграничивается таламус и гипоталамус. На 4-5-м месяце между ядрами таламуса проявляются светлые прослойки развивающихся нервных волокон. В это время клетки еще слабо дифференцированы. В 6 месяцев становятся хорошо видимыми клетки ретикулярной формации зрительного бугра. Другие ядра зрительного бугра начинают формироваться с 6 месяцев внутриутробной жизни, к 9 месяцам они хорошо выражены. В последующем происходит их дальнейшая дифференциация. Усиленный рост зрительного бугра осуществляется в 4-летнем возрасте, а к 13 годам этот отдел мозга достигает размеров взрослого.

Подбугорная область (гипоталамус) закладывается в эмбриональном периоде, но в первые месяцы внутриутробного развития ядра гипоталамуса не дифференцированы. Только на 4-5-м месяце происходит накопление клеточных элементов будущих ядер и становятся хорошо выраженными на 8-м месяце.

Ядра гипоталамуса созревают в разное время, в основном к 2-3 годам. К моменту рождения структуры серого бугра еще полностью не дифференцированы, что приводит к несовершенству теплорегуляции у новорожденных и детей первого года жизни. Дифференциация клеточных элементов серого бугра заканчивается позднее всего – к 13-17 годам.

В процессе роста и развития промежуточного мозга уменьшается количество клеток на единицу площади и увеличиваются размер отдельных клеток и число проводящих путей.

Отмечают более быстрые темпы формирования гипоталамуса по сравнению с корой больших полушарий. Сроки и темпы развития гипоталамуса близки к сроками темпам развития ретикулярной формации.

Кора больших полушарий. До 4-го месяца развития плода поверхность больших полушарий гладкая и на ней отмечается лишь вдавливание будущей боковой борозды, которая окончательно формируется только ко времени рождения. Наружный корковый слой растет быстрее внутреннего, что приводит к образованию складок и борозд. К 5 месяцам внутриутробного развития образуются основные борозды: боковая, центральная, мозолистая, теменно-затылочная и шпорная. Вторичные борозды появляются после 6 месяцев. К моменту рождения первичные и вторичные борозды хорошо выражены, и кора больших полушарий имеет такой же тип строения, как и у взрослого. Но развитие формы и величины борозд и извилин, формирование мелких новых борозд и извилин продолжается и после рождения. К 5-недельному возрасту рисунок коры можно считать завершенным, но полного развития борозды достигают к 6 месяцам.

Основные извилины коры больших полушарий к моменту рождения уже существуют, но выражены нечетко и их рисунок еще не установился. Спустя год после рождения появляются индивидуальные различия в распределении борозд и извилин, их строение усложняется.

У детей с возрастом меняется соотношение между поверхностью мозга и его массой (масса мозга растет быстрее, чем поверхность), между скрытой (находящейся внутри борозд и извилин) и свободной (находящейся сверху) поверхностью коры больших полушарий. Поверхность ее у взрослого человека составляет 2200-2600 см², из них 1/3 свободной и 2/3 скрытой. У новорожденного свободная поверхность лобной доли относительно невелика, она увеличивается с возрастом. Наоборот, поверхность височной и затылочной долей сравнительно велика, с возрастом она относительно уменьшается (развитие идет за счет увеличения скрытой поверхности).

К моменту рождения кора больших полушарий имеет такое же количество нервных клеток (14-16 млрд.), как и у взрослого. Но нервные клетки новорожденного незрелы по строению, имеют простую веретенообразную форму и очень небольшое количество отростков.

Серое вещество коры больших полушарий плохо дифференцировано от белого. Кора больших полушарий относительно тоньше, корковые слои слабо дифференцированы, а корковые центры недостаточно сформированы. После рождения кора больших полушарий развивается быстро. Соотношение серого и белого вещества к 4 месяцам приближается к соотношению у взрослого. После рождения идет дальнейшая миелинизация нервных волокон в разных отделах головного мозга, но в лобных и височных долях этот процесс находится в начальной стадии. К 9 месяцам миелинизация в большинстве волокон коры больших полушарий достигает хорошего развития, за исключением коротких ассоциативных волокон в лобной доле. Становятся более отчетливыми первые три слоя коры.

К первому году общая структура мозга приближается к зрелому состоянию. Миелинизация волокон, расположение слоев коры, дифференцирование нервных клеток в основном завершается к 3 годам.

В возрасте 6-9 лет и в период полового созревания продолжающееся развитие головного мозга характеризуется увеличением количества ассоциативных волокон и образованием новых нервных связей. В этот период масса мозга увеличивается незначительно.

В развитии коры больших полушарий сохраняется общий принцип: сначала формируются филогенетически более старые структуры, а затем более молодые. На 5-м месяце, раньше других появляются ядра, регулирующие двигательную активность. На 6-м месяце появляется ядро кожного и зрительного анализатора. Позже других развиваются филогенетически новые области: лобная и нижнетеменная (на 7-м месяце), затем височно-теменная и теменно-затылочная. Причем филогенетически более молодые отделы коры больших полушарий с возрастом относительно увеличиваются, а более старые, наоборот, уменьшаются.

Литература:

1. Любимова З.В., Маринова К.В., Никитина А.А. Возрастная физиология: учеб. для студентов высш. учебн. Заведений: В 2 ч. -М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003.-Ч.1.-С. 169-192.

2. Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Анатомия и физиология детского организма: учеб. для студентов пед. Институтов по спец. Педагогика и психология -2-е изд., перераб.-М.: Просвещение, 1986.-С. 141-157.

3. Хрипкова А.Г., Антропова М.В., Фарбер Д.А. Возрастная физиология и школьная гигиена: пособие для студентов пед. институтов. ─ М.: Просвещение, 1990.─С. 23-28.

4. http://mewo.ru/tumb/16/233/

5.http://www.masmed.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=26&Itemid=31

6. http://atlas.likar.info/Razvitie_i_vozrastnyie_osobennosti_nervnoy_sistemyi/

7. http://www.studentmedic.ru/download.php?rub=1&id=1585