Этапы развития и строение нервной трубки у человека

Многие мамы задаются вопросом: а когда формируется нервная система у плода? Практически с самого начала закладки клеток. Согласно медицинским теориям, все системы организма развиваются у малыша неравномерно. Вначале начинают функционировать те, системы, которые наиболее важны для дальнейшей деятельности малыша в животе у мамы. Закладка нервной системы у плода проявляется среди первых наиглавнейших процессов развития организма.

Уже на 8-9 неделе беременности гинекологи могут увидеть на эхограмме первые признаки нервной системы. Второй месяц ознаменовывается тем, что малыш делает первые еле заметные движения. Ну а в 22-24 недели можно с точностью разглядеть ребёнка, который сосёт отростки.

Что такое нервная трубка?

Спереди она расширяется, формируя мозговые пузыри, а остальная часть станет в дальнейшем спинным мозгом. От валиков постепенно отделяются частички ганглиозной пластинки, из которых потом сформируются узлы спинного мозга и ответвления вегетативной части нервной системы. Увидеть появление спинномозговых ганглий у зародыша можно уже через 1,5-2 месяца.

Клетки, образующиеся в ганглиозной пластинке, постепенно перемещаются к ганглиям в симпатическом стволе, мозговому слою надпочечников и стенкам будущего кишечника.

Окончательная сформированность трубки возникает на сроке в 5-8 недель, когда закладывается развитие всех органов плода. В этот момент у младенца формируются сердце, легкие, органы чувств, конечности и прочие системы. Усложняется и сама трубка.

Строение и слои

В процессе развития нервной системы в трубке возникает три слоя:

• эпендимный или внутренний;
• мантийный или промежуточный;
• краевая вуаль или наружный слой.

Первый слой служит основой для нейронов и глиоцитов нервной системы. Часть нейронов переходит в периферическую часть органа, образуя мантийный слой, а остальные формируют клетки глии.

Важнейшие из них – эпендимоциты выстилают внутреннюю часть трубки, которая затем разовьется в центральный спинномозговой канал и стенки желудочков головного мозга.

Во внутреннем слое выделяют отдельные функциональные зоны, которые со временем переходят одна в другую. Зона деления содержит клетки, среди которых находящиеся ближе к центру протягивают отростки к наружному краю и перемещают туда тело нейрона, содержащее ядро.

В нем в это время происходит синтез ДНК, после чего частицы возвращаются на свое место. Клетки же, «сидящие» на нижнем краю, делятся на две.

На участке миграции эти половинки взаимодействуют. Одна из них опять начинает делиться, а другая, используя ее, перемещается к промежуточному слою.

Промежуточный слой возникает благодаря нейробластам – клеткам мигрантам, не потерявшим способность к делению и крепящимся к внутренней части слоя.

Нейробласты постепенно образуют аксоны, которые направляют в наружный слой, формируя таким образом дендритное дерево и превращаясь в нейроны. Не закрепленные клетки преобразуются в спонгиобласты. Из промежуточного слоя формируется такая часть спинномозговой ткани, как серое вещество.

Слой снаружи состоит из отростков нейронов, содержащихся в мантийном слое, и кровеносных сосудов. Он выступает основой для развития белого вещества в мозге.

Размножение

Ланцетник — раздельнополое животное. Выделение зрелых икринок и спермиев происходит сразу после захода солнца, оплодотворение внешнее (в воде). Личинки около трёх месяцев живут в толще воды, питаясь планктонными животными, а затем опускаются на дно. Ланцетник достигает половой зрелости на втором (третьем) году жизни.

Особенности эмбрионального развития и строения ланцетника исследовал русский зоолог-эволюционист Александр Онуфриевич Ковалевский (1840-1901), установивший близость этих животных к древнейшему предку позвоночных.

Формирование спинного мозга

Процесс образования зачатков нервной ткани называется нейруляцией. Основу спинного мозга составляет большая половина трубки, которая не была задействована в образовании головного мозга. Постоянное разделение клеток, находящихся на противоположных концах приводит к образованию формы, напоминающей песочные часы, состоящие из крыловидной (это верхнее утолщение) и базальной пластинки (или нижнее утолщение).

Из первой постепенно образуются задние ответвления спинного мозга, а из второй – передние. Начинается процесс дифференциации. Происходит он благодаря перемещению нейробластов за пределы краевой вуали.

В спинном мозге, в отличие от отделов головного, клетки не «уходят» за краевую зону, что обеспечивает сохранность разделения слоев у человека в дальнейшем: на центральный канал, серое и белое вещество.

Образование нервной трубки в онтогенезе человека происходит за счет «включения» определенных групп генов. Так, для формирования крыловидной пластинки должен активироваться ген Pax, а для базальной он подавляется.

Лечение

Сразу после рождения ребенка врачи устраняют состояния, угрожающие жизни, – отсутствие самостоятельного дыхания, нарушение температурных показателей. Специалисты определяют группу крови и резус, наличие тяжелых нарушений в работе внутренних органов.

Раны в области грыжи обрабатывают антисептиками, накладывают стерильную повязку. Новорожденный должен лежать на животе с немного опущенной головой.

Устранение дефектов производят преимущественно хирургическими методами. После операции назначают антибактериальные препараты для предотвращения развития воспалительных процессов в легких, почках, мочевом пузыре, головном мозге. Раны постоянно обрабатывают, перевязывают, проводят терапию, направленную на снижение ликворного давления.

Восстановление нарушенных функций начинают после заживления раны, снятия швов, купирования воспалительных процессов.

Причины и последствия неправильного развития нервной трубки у плода

Формирование трубки у плода представляет собой сложный и многогранный процесс, сбой хотя бы в одном элементе приводит к тяжелым дефектам развития органа. Они поражают мозг ребенка и его позвоночник, ведь связь нервной трубки и хорды очень плотная.

Образуются дефекты в ситуациях, когда закладка нервной трубки происходит не полностью либо она не закрывается. При этом может возникать:

1. Расщепление позвоночника. Оно формируется у основания столба, там образуется отверстие, через которое спинной мозг будет выходить наружу.
2. Анэнцефалия образуется в верхнем отделе нервной трубки и приводит к несформированности некоторых элементов головного мозга и развития черепа зародыша.
3. Мальформация Киари проявляется «протеканием» мозговой ткани в канал позвоночника.
4. Энцефалоцеле проявляется в частичном выходе мозга и мембран сквозь черепные кости.

Причины образования подобных дефектов пока точно не установлены. В какой-то момент онтогенез дает сбой, что в дальнейшем приводит к нарушению всей системы. Поскольку закладывается трубка в поздней гаструле и завершается этот этап на 25 день, механизм его толком не изучен.

Известно, что на вероятность появления дефектов влияют наследственные факторы и заболевания, затрагивающие нервную систему.

Влияет на формирование проблемы и условия окружающей обстановки, а также состояния матери. К негативным моментам, повышающим риск возникновения дефектов нервной трубки можно отнести:

• радиационное облучение;
• отравление мышьяком или свинцом;
• длительная лихорадка у женщины на начальных стадиях беременности;
• недостаток питания;
• вирусные инфекции;
• гипервитаминоз витамина А;
• лишний вес или диабет у матери;
• недостаток фолиевой кислоты у беременной женщины;
• прием женщиной некоторых препаратов.

Состояние матери – первый фактор, который влияет на закладку у плода трубки. Если женщина находится в экологически неблагоприятном районе, где в воздух и воду могут поступать вредные вещества (пестициды, выхлопные газы, нефтепродукты и прочее), она вдыхает их, а вместе с кровью эти продукты попадают в организм младенца.

Для взрослого человека риск меньше, поскольку его организм уже сформирован и способен переработать большинство опасных веществ. В организме зародыша механизмы защиты еще не работают и любое вредное воздействие способно нарушить течение процессов и привести к развитию патологии, в том числе изменению состояния трубки.

Неправильное питание также сказывается отрицательно. Недостаток питательных веществ приводит к нарушению процессов формирования органов, так же как и переизбыток биологически активных компонентов вроде витаминов.

Симптомы дефектов

При наличии дефектов нервной трубки малыш может погибнуть еще не родившись, или в первые часы после рождения. Подобное наблюдается при энцефалоцеле.

Если ребенок появился на свет жизнеспособным, у него могут появляться следующие симптомы:

• физиологическая деформация (появление спинномозговой ткани в районе поясницы);
• нарушение функции тазовых органов;
• паралич и судороги;
• боль при движении;
• снижение чувствительности органов;
• нарушение развития.

Обнаружить проблемы можно и в период внутриутробного развития. Сделать это может врач на УЗИ диагностике, которая происходит на стадии 20-22 недель.

Симптомы последствий аномалии в развитии:

1. Скрытое несращение позвоночника, расположенное в области поясницы и крестца. Оно не имеет клинических симптомов, обнаруживается обычно случайно на рентгеновском обследовании. При этом не проявляются изменения на коже, за исключением редких пигментных пятен или жировичков. Последствиями подобного дефекта являются нарушения осанки, слабость мышц ног, деформация стоп, боль в пояснице, недержание мочи.
2. Открытое расщепление проявляется в виде появления кисты — твердой мозговой оболочки, в ней содержится спинномозговая жидкость. Последствия ее зависят от числа пораженных позвонков. Если задето 3-5 штук, то у больного проявляются нарушения мочевыделительной системы, слабость мышц. При поражении 6-8 позвонков просвечивает выпячивание, у пациента может произойти разрыв мешка кисты и протекание жидкости.
3. Несращение позвоночника и окружающих его мягких тканей приводит к неполному развитию спинного мозга и часто не совместимо с жизнью.

Чаще всего такие отклонения затрагивают поясничный отдел, и крайне редко грудной или шейный. Это связано с вероятностью выживания плода. Поражение шейного отдела часто несовместимо с жизнью, поэтому заканчивается выкидышем.

Диагностика

Основной метод диагностики – генетический скрининг, отклонения в строении можно увидеть только на УЗИ. Если патология выявлена, необходимо пройти обследование у нескольких специалистов, чтобы исключить ошибку в диагнозе.

Признаки патологии при ультразвуковом исследовании:

• утолщение позвонков в пояснично-крестцовой области;
• деформация нижних конечностей;
• гидроцефалия;
• синдром Арнольда-Кари.

Другие методы исследований – амниоцентез, 3D УЗИ. При подозрении на патологии развития женщине назначают биохимический анализ крови на содержание альфа-фетопротеина и ацетилхолинэстеразы.

Подтверждения дефектов развития обычно является основанием для прерывания беременности. Но, поскольку даже самые современные методы пренатальной диагностики выявляют только факт наличия патологии, но не определяют степень тяжести, решение о сохранении ребенка принимают родители.