О некоторых морфо-функциональных преобразованиях нервной, эндокринной систем и органов чувств в филогенезе беспозвоночных и позвоночных (стр. 7 )

Спинной мозг вместе с головным составляют центральную нервную систему, и граница между ними имеет относительно условный характер, поскольку отростки многих нейронов головного мозга проникают в спинной и наоборот. Границей между этими двумя отделами нервной системы принято считать место перекреста пирамидных пучков нервных волокон. У большинства млекопитающих этот перекрест хорошо виден с вентральной стороны продолговатого мозга.

Строение спинного мозга у различных систематических групп позвоночных сильно варьирует. Разнообразие его внешней формы в первую очередь определяется уровнем функциональной нагрузки на конкретную часть этого органа. У четвероногих животных имеют место выраженные утолщения в шейном и поясничном отделах спинного мозга, куда входят нервы, обеспечивающие иннервацию конечностей. У птиц и некоторых млекопитающих в поясничном отделе спинного мозга имеется увеличенная полость, называемая ромбовидным синусом.

Каудальный конец спинного мозга заканчивается нитевидной суженной частью, длина и форма которой у различных групп позвоночных имеет свои отличия. У костистых рыб такого рода утолщение спинного мозга заканчивается специфическим эндокринным органом – урофизом. У хвостатых амфибий, рептилий и птиц спинной мозг заканчивается сжатой латерально конечной нитью. У бесхвостых амфибий, насекомоядных, рукокрылых и приматов длина конечной нити спинного мозга определяется укороченностью самого спинного мозга в спинномозговом канале.

Характер расположения серого вещества в спинном мозге тоже варьирует. Так, для ланцетника характерно дорсальное расположение тел нейронов. У миног и миксин серое вещество спинного мозга слабо дифференцировано. В остальных группах животных в большинстве случаев серое вещество располагается вокруг центрального канала, образуя рисунок бабочки, характерный для большинства амниот. При этом в сером веществе различают дорсальные (чувствительные) и вентральные (двигательные) рога. У многих амниот между ними имеются боковые рога. Дорсальные рога содержат вставочные нейроны, вентральные – двигательные нейроны, а боковые – висцеро-двигательные нейроны.

Функционально спинной мозг интегрируется с головным мозгом посредством восходящих и нисходящих путей спинного мозга. При этом восходящие локализуются преимущественно в дорсальном отделе спинного мозга, а нисходящие – в вентральном. Восходящие волокна оканчиваются в пяти основных центрах: в мозжечке, моторных центрах заднего и продолговатого мозга, в таламусе и крыше среднего мозга. Основная часть нисходящих волокон спинного мозга начинается в заднем или среднем мозге, а у млекопитающих имеются также волокна, передающие сигналы к эффекторным органам от коры больших полушарий. Последние осуществляют прямой контроль функциональной активности моторных нейронов спинного мозга, управляющих передними и задними конечностями.

У животных имеются также отличия в количестве вставочных нейронов, участвующих в передаче сигналов по нисходящим и восходящим путям. Причем с повышением уровня организации нервной системы количество вставочных нейронов уменьшается. Если у кролика имеется по ходу проводящих путей несколько вставочных нейронов, то у кошачьих только один. Для приматов и человека характерен моносинаптический моторный путь, что повышает скорость проведения сигналов по спинному мозгу и эффективность двигательно-моторных координаций.

Восходящие и нисходящие волокна у высших позвоночных при выходе из спинного мозга объединяются в корешки, а затем в спинномозговые нервы. Последние содержат как чувствительные, так и моторные волокна.

У некоторых позвоночных имеет место объединение спинальных нервов вдоль тела в виде спинальных нервных сплетений, что позволяет максимально эффективно согласовывать автономные периферические реакции, в которых принимают участие два сегмента тела животного (акулы, костные ганоиды). Эти функции у акул выполняет собирательный нерв, который образует небольшое сплетение на уровне анального плавника. Собирательный нерв найден и у некоторых костистых рыб. Однако, он имеется только в передней части тела и не образует сплетения.

Для большинства позвоночных, имеющих конечности, характерны два крупных сплетения – плечевое и поясничное, которые интегрируют работу мускулатуры конечностей. Однако, такой тип объединения спинальных нервов, присущ анамниям, а у амниот имеется еще два типа сплетений – шейное и туловищное. Среди позвоночных встречаются и исключения: так у Сиреновых имеется только одно небольшое плечевое сплетение, а у безногих вообще нет признаков сплетений. По-видимому сплетения у них были утрачены вторично.

Врожденные пороки развития

органов нервной системы у человека.

Врожденные пороки развития, как правило, носят мультифакториальный характер. Они могут быть нарушением в генетическом аппарате больного или же возникать под действием тех или иных экзогенных или эндогенных факторов, обладающих тератогенным действием.

Описано много форм врожденных пороков развития, среди которых моно назвать такие, как:

1) Дефекты смыкания нервной трубки (при неполном слиянии краев нервного желобка). Следствием этого может быть отсутствие головного мозга – анэнцефалия.

2) Удвоение и расщепление спинного мозга.

3) Полость или киста спинного мозга, заполненная жидкостью (сирингомиелия).

4) Нейродермальные свищи (сообщение между спинным мозгом и кожей), которые могут привести к развитию менингита.

5) Дефекты формирования срединной линии головного мозга могут вызвать недоразвитие промежуточного мозга и формирование единого желудочка переднего мозга.

6) Микроцефалия (окружность головы в два раза меньше нормы).

7) Макроцефалия как следствие генетически обусловленных нарушений метаболических процессов или кистозных образований паутинной оболочки мозга.

8) Гидроцефалия – расширение желудочков мозга и увеличение головы вследствие чрезмерного объема ликвора.

9) Аномалии развития мозжечка с полным отсутствием червя (сочетается с кистозным расширением IV желудочка).

10) Грыжевое выпячивание оболочек мозга (менингоцеле) или оболочек и вещества спинного мозга через дефект позвонков (обычно в поясничном отделе).

11) Ограничение подвижности спинного мозга, когда его концевые нити окружены фиброзной и жировой тканью. Это препятствует нормальному росту спинного мозга по мере роста ребенка.

12) Протрузия (выпячивание) ствола мозга и мозжечка в шейный отдел спинного мозга через большое затылочное отверстие.

II. Филогенез органов чувств.

Под органами чувств, или сенсорными системами, понимают совокупность органов и структур, обеспечивающих восприятие различных раздражителей действующих на организм и поступающих как из внешней среды, так и внутренней, что необходимо для адаптации организма к конкретным условиям.

Способность к элементарному анализу окружающей среды с самого начала эволюции животного мира базируется на таком фундаментальном свойстве всего живого как раздражимость, и совершенствовалась в ходе их приспособлений к изменяющимся условиям окружающей среды.

Одноклеточные животные в ответ на механические, химические и электромагнитные раздражители отвечают таксисами – направленными движениями от источника раздражения (отрицательный таксис) или, наоборот, к нему (положительный таксис). Как показали эксперименты на амебах, в основе таксисов лежит воздействие раздражителей на рецепторные участки плазматической мембраны, что сопровождается включением АТФ-АТФазной системы, активизирующей аппарат управления движениями псевдоподий.

В ходе эволюции многоклеточных организмов выделяются клетки, специализирующиеся на рецепторных функциях. При этом в случае механических воздействий рецепторные клетки реагируют на деформацию клеточной мембраны изменением проницаемости механозависимых ионных каналов, что приводит к изменению заряда мембраны и формированию градиента потенциала. Механорецепцией обладают: свободные нервные окончания, большая часть соматосенсорных рецепторов, органы боковой линии, рецепторы линейного и углового ускорения и органы слуха.

В основе химической чувствительности лежит способность рецепторных молекул, расположенных с наружной стороны клеточной мембраны, распознавать различные вещества. Такие молекулы соединены с ионным каналом, закрытым при обычном состоянии, а при контакте со стимулирующим веществом этот канал открывается и изменяется локальный заряд мембраны. Химической чувствительностью обладают обонятельные и вомероназальные рецепторы, осморецепторы гипоталамуса, вкусовые рецепторы, кожные хеморецепторы костных рыб и др.

Электромагнитная чувствительность построена на способности электромагнитных волн оказывать влияние на органические молекулы, находящиеся внутри специализированных клеток. На этом построена фоторецепция. Однако, одни фоторецепторы воспринимают электромагнитные волны в световом диапазоне (глаза, пинеальный комплекс), другие – в инфракрасном диапазоне (этмоидные органы термочувствительности у некоторых змей и ампулярные электрорецепторные органы рыб). Способностью реагировать на напряженность электромагнитного поля обладают утконос и, вероятно, дельфины.

В самой центральной нервной системе позвоночных отсутствуют какие-либо специализированные рецепторы и поэтому операции на мозге безболезненны. Однако, есть данные о наличии специализированных нервных окончаний в отдельных парасимпатических узлах.

В зависимости от расположения рецепторов в теле и характера воспринимаемых раздражений их подразделяют на:

1) экстероцепторы – реагируют на стимулы, поступающие из внешней среды (например, ухо, воспринимающее звуки, глаз, орган обоняния);

2) интероцепторы – воспринимают сигналы, поступающие из внутренней среды организма (например, рецепторы сонных артерий, реагирующие на изменение кровяного давления и содержание в крови СО2);

3) проприоцепторы – реагируют на сигналы, связанные с положением и движением частей тела и сокращением мышц.

Все рецепторы преобразуют энергию стимула в локальный электрический сигнал. Последний возбуждает нервный импульс в сенсорном нейроне, который передается в мозг, где на него вырабатывается нужная ответная реакция. Все рецепторы преобразуют энергию стимула в локальный электрический сигнал. Последний возбуждает нервный импульс в сенсорном нейроне, который передается в мозг, где происходит анализ действующих раздражителей и вырабатывается на них нужная ответная реакция.