Возрастные изменения нервной системы

 

Нервной системе принадлежит ведущая роль в интеграционных и адаптационных процессах, происходящих в организме в ходе индивидуального развития. Поэтому динамика морфофункциональных изменений в этой системе сказывается на функциях всех систем организма и его жизнедеятельности в целом.

Максимальное количество нейронов центральной нервной системы отмечается у плода в возрасте 4-х месяцев и остается постоянным до пожилого возраста. В процессе дифференцирования нейроны утрачивают способность к делению и приобретают сложную структуру, обеспечивающую накопление и хранение информации. Глиальные клетки нервной ткани сохраняют способность делиться и после рождения. У новорожденного насчитывается 14-16 млрд. нейронов. Нейроны коры головного мозга новорожденного имеют веретеновидную форму, отростки (дендриты) их развиты слабо. Мозг плода характеризуется низкой чувствительностью к гипоксии, низким уровнем метаболизма и преобладанием анаэробных процессов получения энергии.

Развитию ЦНС в значительной степени способствуют гормоны щитовидной железы. Снижение выработки тиреоидных гормонов в плодном и постнатальном периоде приводит к кретинизму в связи с уменьшением числа и размеров нейронов и их отростков, нарушением метаболизма в мозге белка, нуклеиновых кислот, а также нарушением передачи возбуждения в синапсах.

В сравнении со взрослыми дети имеют более возбудимые нервные клетки, меньшей специализацией обладают нервные центры их мозга. В раннем детстве многие нервные волокна еще не имеют миелиновой оболочки, обеспечивающей изолированное быстрое проведение нервных импульсов. Вследствие этого процесс возбуждения легко распространяется на соседние волокна. С плохой изоляцией нервных волокон во многом связана высокая иррадиация нервных процессов, несовершенство координации рефлекторных реакций, обилие ненужных движений, неэкономность вегетативного обеспечения. Процессы миелинизации нормально протекают под влиянием тиреоидных и стероидных гормонов.

После рождения ребенка, в первую очередь, происходит миелинизация спинномозговых нервов, затем - проводящих путей спинного мозга и ствола головного мозга. Основная масса волокон черепных нервов миелинизируется к 1,5-2-м годам. В среднем к 3-м годам большая часть нервных волокон миелинизирована, остальные завершают этот процесс к 6-7-ми годам. Относительно поздно завершается миелинизация тангенциальных волокон коры полушарий конечного мозга - к 30-40 годам. В процессе миелинизации происходит концентрация ионных каналов в области узловых перехватов нервных волокон, повышается возбудимость волокон и лабильность передали нервных импульсов. Так, у новорожденного немиелинизированное нервное волокно способно проводить только 4-10 импульсов в секунду, в то время как у взрослого - 300-1000 импульсов в секунду.

По мере развития нейронов и межнейронных связей координация нервных процессов улучшается и достигает совершенства к 18-20 годам.

Спинной мозг у новорожденного является наиболее зрелой частью ЦНС. Он весит 5,5 г. У детей 1-го года его масса составляет около 10 г, к 3-м годам она превышает 13 г, а к 7-ми годам равна примерно 19 г. Масса спинного мозга взрослого - около 40 г, т.е. в 8 раз больше, чем у новорожденного.

У новорожденного нижний конец спинного мозга находится на уровне III поясничного позвонка, у взрослого - на уровне II поясничного позвонка. Корешки спинномозговых нервов удлиняются, принимая косое положение, а внизу - вертикальное. Быстрей всего растут сегменты грудного отдела спинного мозга.

Спинной мозг к моменту рождения имеет длину 14 см, к 2-м годам длина его достигает 20 см, а к 10-ти годам - удваивается по сравнению с периодом новорожденности. Длина спинного мозга взрослого составляет 42-45 см.

У новорожденного центральный канал спинного мозга шире, чем у взрослого. Уменьшение его просвета происходит, главным образом, в течение первых 2-х лет, а также в более поздние возрастные периоды, когда увеличивается масса серого и белого вещества спинного мозга. Объем белого вещества возрастает быстрее, особенно за счет собственных пучков сегментарного аппарата, формирование которого происходит в более ранние сроки по сравнению с более поздним развитием проводящих путей.

Головной мозг. Наиболее интенсивно головной мозг развивается в первые 2 года после рождения. Затем темпы его развития несколько снижаются, но продолжают оставаться высокими до 6-7-ми лет, когда масса мозга ребенка достигает 80% массы мозга взрослого. Максимальную массу головной мозг приобретает к 20-30-ти годам.

У новорожденного масса головного мозга в среднем - 390 г (340-430 г) у мальчиков и 355 г (330-370 г) у девочек, что составляет 12-13% массы тела (у взрослого - около 2,5% массы тела). К концу 1-го года жизни масса головного мозга удваивается, а к 3-4-м годам - утраивается. В дальнейшем (после 7-ми лет) прирост массы мозга идет медленнее, достигая к 20-30-ти годам у мужчин 1355 г, у женщин 1220 г. В последующие возрастные периоды масса головного мозга существенно не изменяется, а после 55-60-ти лет отмечается некоторое ее уменьшение.

Головной мозг развивается гетерохронно. Быстрее всего идет созревание стволовых, подкорковых и корковых структур, регулирующих вегетативные функции организма. Эти отделы по своему развитию уже к 2-4 годам приближаются к дефинитивному состоянию.

Масса ствола мозга к моменту рождения равна 10,0-10,5 г, что составляет примерно 2,7% массы мозга (у взрослых - 2%). Дефинитивную структуру ствол головного мозга приобретает в 13-16 лет.

Структуры среднего мозга к моменту рождения дифференцированы недостаточно. Такие ядра, как красное, черная субстанция созревают позднее в постнатальном периоде, формируя нисходящие пути экстрапирамидной системы.

Промежуточный мозг новорожденного развит относительно хорошо. К моменту рождения дифференцированы специфические и неспецифические ядра таламуса, благодаря чему функционируют все виды чувствительности. Окончательное созревание таламических ядер заканчивается примерно к 13-ти годам.

Структуры гипоталамуса у новорожденного недостаточно дифференцированы, в связи с чем у них несовершенна терморегуляция, регуляция обменных процессов. Дифференцирование ядер гипоталамуса идет неравномерно. К 2-3-м годам большинство гипоталамических ядер сформировано, но их окончательное функциональное созревание происходит к 15-16-ти годам.

Мозжечок. Его масса у новорожденного составляет 20 г (5,4% массы мозга). К концу 1-го полугодия жизни она увеличивается в 3 раза, а к 9-ти месяцам - в 4 раза (ребенок в этот период умеет стоять, начинает ходить). У годовалого ребенка масса мозжечка составляет 90 г. К 7-ми годам она достигает нижней границы массы мозжечка взрослого (130 г). Особенно интенсивно развитие структур мозжечка происходит в период полового созревания.

Кора больших полушарий. К 7-летнему возрасту клеточное строение, форма и размеры борозд и извилин проекционных зон коры приобретают сходство с таковыми у взрослого человека. Формирование структур лобных долей совершается дольше - к 12 годам. Созревание коры больших полушарий полностью завершается только к 20-22 годам.

Развитие корковых центров у детей происходит в следующие возрастные периоды: кожной чувствительности - к 2-м годам, устной речи - к 3-м годам, слуха и зрения - в первые годы жизни, двигательная зона - к 4-7-ми годам.

После 12-ти лет формируется свойственная взрослому человеку пространственно-временная организация корковых процессов. Активно включаются в деятельность лобные отделы, играющие ведущую роль в установлении системы межцентральных связей. В старшем школьном возрасте упорядочиваются взаимоотношения коры и подкорки, усиливаются тормозные процессы. Внимание становится избирательным, зависящим от направленности интересов, идет формирование интеллекта.

Базальные ядра созревают неравномерно. Бледный шар достаточно сформирован к моменту рождения. Хвостатое ядро и скорлупа чечевицеобразного ядра формируются к концу 1-го года жизни. К 7-летнему возрасту происходит окончательное созревание базальных ядер и формирование их связей с корой, что и обеспечивает выполнение более точных и координированных произвольных движений.

Характерной функциональной особенностью вегетативной нервной системы детей первых лет является повышенная возбудимость, непостоянство вегетативных реакций, значительная их выраженность и легкая генерализация возбуждения. У детей, особенно грудного возраста, наблюдается неустойчивость показателей вегетативных функций, таких как частота дыхания, пульса. Устойчивость их начинает формироваться на втором году жизни.

В первые годы жизни главную роль в регуляции функций играет симпатический отдел вегетативной нервной системы. Однако это преобладающее влияние симпатической нервной системы сохраняется до 7-ми лет. По мере созревания структур мозга влияние вегетативной нервной системы на деятельность внутренних органов усиливается.

Начиная с 40 лет, отмечаются возрастные дегенеративные изменения в ЦНС. Возможна демиелинизация нервных волокон задних корешков и проводящих путей спинного мозга. Падает скорость распространения возбуждения по нервам, замедляется проведение сигнала в синапсах, снижается лабильность нервных клеток, ослабевают тормозные процессы на разных уровнях. Неравномерные разнонаправленные изменения в ядрах гипоталамуса приводят к нарушению его функций, изменениям вегетативных рефлексов, что снижает надежность гомеостатического регулирования.

У пожилых людей снижается реактивность ЦНС, ограничиваются возможности адаптации организма к нагрузкам. Со стороны вегетативной нервной системы наиболее заметно ослабевает влияние парасимпатической нервной системы.

Оболочки спинного и головного мозга. Твердая оболочка к моменту рождения тонкая, отростки ее развиты слабо, синусы твердой оболочки головного мозга тонкостенные, просветы их относительно широкие. После 10-ти лет строение и положение синусов приобретает дефинитивное состояние.

Паутинная и мягкая оболочки головного и спинного мозга у новорожденного тонкие, нежные. Подпаутинное пространство относительно большое. Его первоначальная вместимость составляет около 20 см³, затем довольно быстро увеличивается к концу 1-го года жизни до 30 см, а к 5-ти годам - до 40-60 см. У детей 8-ми лет объем подпаутинного пространства достигает 100-140 см³, у взрослых - 120-140 см³.