ТЕМА 5.2. «Особенности физиологии ЦНС развивающегося организма».

АНТЕНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД

К концу антенатального периода морфологически вполне развиты лишь нерв­ные клетки спинного мозга и глиальная ткань. Что касается полного структурного и функционального развития ЦНС, оно завер­шается в постнатальном периоде. Показате­лем функциональной зрелости ЦНС является миелинизация проводящих путей, от которой зависит скорость проведения возбуждения в нервных волокнах.

Миелинизация различных путей в ЦНС происходит в таком же порядке, в каком они развиваются в филогенезе. Так, вестибуло-спинальный путь обнаруживает миелинизацию на 4-м мес.яце внутриутробного разви­тия, руброспинальный путь — на 5—8-м мес.яцах. В спинном мозге и стволе к моменту рождения проводящие пути оказываются миелинизированными, кроме пирамидного и оливоспинального.

Общее число нервных клеток в составе ЦНС достигает наибольшей величины в пер­вые 20—24 недель антенатального периода, в на­чале постнатального периода несколько уменьшается, затем остается относительно постоянным вплоть до пожилого возраста. В период внутриутробного развития начина­ется синтез большинства медиаторов.

Рефлекторные двигательные реакции плода на раздражения возникают на ранних этапах антенатального периода развития.

На 8-й неделе раздражение периоральной облас­ти лица вызывает контралатеральное сгиба­ние шеи, ведущее к отстранению стимули­руемой поверхности головы от раздражите­ля, — элементарный защитный рефлекс. При нанесении раздражения на кожу у плода можно наблюдать быстрое движение рук и туловища. При более сильном раздражении кожи часто появляется генерализованная ре­акция, в основе которой лежит одновремен­ное сокращение мышц-сгибателей и разгиба­телей. На 9-й неделе возможны двигательные реакции на раздражения проприорецепторов при растяжении мышц и сухожилий. Хвата­тельная реакция у плода обнаруживается в возрасте 11,5 недель.

Спонтанная активность мышц плода ха­рактеризуется тремя основными формами.

1-я форма — тонические сокращения мышц-сгибателей, обеспечивающие ортотоническую позу (согнутая шея, туловище и конечности), благодаря которой плод зани­мает в матке минимальный объем. Эта поза поддерживается раздражением кожных ре­цепторов околоплодными водами, а также афферентной импульсацией от проприоре­цепторов скелетных мышц.

2-я форма — периодические фазные со­кращения мышц-разгибателей, которые имеют генерализованный характер. Эти дви­жения ощущаются матерью как шевеление плода обычно 4—8 раз в 1 ч, начиная с 4,5— 5-го мес.яцев беременности. Частота шевеле­ний увеличивается при обеднении крови ма­тери, а вследствие этого и плода, питатель­ными веществами и кислородом. В процессе двигательной активности плода у него усили­вается деятельность сердца, повышается ар­териальное давление, ускоряется кровоток по всему организму и, естественно, через пла­центу, что ведет к увеличению в крови коли­чества кислорода и питательных веществ. Двигательная активность плода способствуют развитию его мышц и мозга.

3-я форма — дыхательные движения — на­чинаются на 14-й неделе внутриутробного развития. Частота дыхательных движений высока — 40—70 в 1 мин. На 6-м мес.яце внутриутробного развития достаточной зре­лости достигают структуры, ответственные за центральную регуляцию дыхания. Последнее обеспечивает возможность их немедленного включения в работу после рождения ребенка.

Зрелой к моменту рождения является фракция ядра лицевого нерва, реализующая управление соответствующими эффекторами в составе функциональной системы сосания (П.К. Анохин).

НЕОНАТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД

В неонатальном периоде отмечаются дальнейший рост нервной ткани, усиление процессов миелинизации нервных волокон, дифференцировки нейрофибрилл, совершенствование механизмов проницае­мости клеточных мембран, повышение воз­будимости нейронов, развитие их шипикового аппарата, установление ассоциативных связей, что в итоге приводит к постепенному совершенствованию базовых нейродинамических процессов.

У новорожденных спинной мозг, структу­ры ствола мозга, бледное ядро, зрительный бугор развиты в целом хорошо. Красное ядро, руброспинальный путь миелинизированы.

Двигательные области коры большого мозга (поля 4 и 6 по Бродману) к моменту рождения развиты недостаточно.

В спинном мозге, стволе и гипоталамусе у новорожденных обнаруживаются ацетилхолин, гамма-аминомасляная кислота, серотонин, норадреналин, дофамин. Содержание медиаторов низкое и составляет 10—50 % от такового у взрослых. В постсинаптических мембранах нейронов к моменту рождения появляются специфические для перечислен­ных медиаторов рецепторы.

Созревание структур ЦНС усиливается гормонами щитовидной железы. Стимули­рующая роль в ходе созревания и функцио­нального становления ЦНС отводится аффе­рентным потокам импульсов, поступающих в структуры мозга из внешней среды.

Электрофизиологические характеристики нейронов обладают рядом особенностей. В частности, нейроны у новорожденных име­ют относительно высокие потенциалы по­коя - около 50 мВ (у взрослых – 60-80 мВ). Поверхность тела нейронов и дендритов, по­крытая синапсами, во много раз меньше, чем у взрослых. Возбуждающие постсинаптические потенциалы (ВПСП) имеют большую длительность, чем у взрослых, более продол­жительной является синаптическая задержка, нейроны менее возбудимы. Не столь эффек­тивны процессы постсинаптического-тормо­жения нейронов из-за малой амплитуды тор­мозных постсинаптических потенциалов (ТПСП), а также меньшего числа тормозных синапсов на нейронах.

Вследствие морфологической и функцио­нальной незрелости структур ЦНС, недоста­точности элементарных механизмов возбуж­дения и торможения у новорожденных ока­зываются несовершенными многие проявле­ния его двигательной активности.

них участвуют конечности, голова и тулови­ще. Тем не менее наблюдаются и координи­рованные ритмические сгибания и разгиба­ния. Периоды двигательной активности от­четливо преобладают над периодами полного покоя. Для проснувшегося новорожденного характерны пространственно ориентирован­ные движения головы, направленные на поиск материнской груди, полноценные со­сательные движения.

В. Мышечный тонус у новорожденных поддерживается импульсами, идущими от проприорецепторов, кожных терморецепто­ров и даже рецепторов растяжения легких, активирующихся при вдохе.

Для новорожденного, как и для плода, ха­рактерна ортотоническая поза как следствие некоторой гипертензии мышц-сгибателей.

Отличитель­ными особенностями рефлексов новорож­денныхявляются генерализованный характер их проявления и обширность рефлексоген­ной зоны вызова того или иного рефлекса. Эти свойства рефлексов объясняются, во-первых, отсутствием над ними контроля со стороны головного мозга, во-вторых, относи­тельно облегченной иррадиацией процесса возбуждения в ЦНС. Причиной более выра­женной иррадиации возбуждения является слабость процессов торможения. С возрастом рефлексы становятся более совершенными: генерализованность уменьшается, рефлексо­генные зоны рефлексов сужаются. Так, в воз­расте 1-5 дней рефлексогенной зоной соса­тельного рефлекса являются губы и кожа всего лица; 6-10 дней - губы и кожа вокруг рта; 15 дней — только губы. Ряд рефлексов новорожденного постепенно исчезает, но многие из них подвергаются лишь угнетению в результате развивающихся тормозных влия­ний со стороны вышележащих отделов мозга, в особенности коры большого мозга, на нижележащие центры.

Всю совокупность рефлексов новорожден­ного целесообразно разделить на следующие основные группы.

1. Пищевые: сосательный и глотательный рефлексы появляются при механическом,тепловом и вкусовом раздражении рецепто­ров ротовой и околоротовой областей. Так, если вложить ребенку в рот соску, он начи­нает совершать активные сосательные движе­ния. Сосательный рефлекс исчезает к концу первого года жизни.

2. Защитные: мигательный рефлекс — ми­гание при освещении глаз светом или при раздражении поверхности носа, век, ресниц рефлекс отдергивания конечности в ответ на болевое раздражение.

3. Двигательные:.

хватательный рефлекс (рефлекс Робин­сона) — схватывание и прочное удержи­вание предмета (пальца, карандаша, иг­рушки) при прикосновении им к ладо­ни — исчезает на 2-4-м месяцах;

рефлекс обхватывания (рефлекс Моро) - отведение рук в стороны и разгибание пальцев с последующим возвращением рук в исходное положение. Для вызова рефлекса у ребенка, находящегося на руках у врача, резко опускают на 20 см и затем поднимают до исходного уровня.
Рефлекс можно вызвать при ударе по по­ верхности, на которой лежит ребенок, а также при быстром подъеме его из поло­жения на спине. Рефлекс исчезает после 4 мес.яца жизни;

подошвенный рефлекс (рефлекс Бабинского) — изолированное тыльное разгибание большого пальца и подошвенное сгибание (иногда веерообразное расхождение) остальных при раздражении по­дошвы по наружному краю стопы от пятки к пальцам; исчезает после первого
года жизни;

коленный рефлекс - сгибание (у взрос­лых разгибание) в коленном суставе при ударе по сухожилию четырехглавой мышцы ниже коленной чашечки. Сгиба­ние у новорожденных связано с преобла­данием у них тонуса мышц-сгибателей; заменяется разгибательным рефлексом на 2-м мес.яце;

хоботковый рефлекс - выпячивание губ хоботком в результате сокращения круговой мышцы рта при легком ударе паль­цем по губам ребенка или поколачивании кожи вокруг рта на уровне десен;
исчезает к концу первого полугодия жизни.

поисковый рефлекс (поиск груди матери) — опускание губ, отклонение языка и поворот головы в сторону раздражите­ ля при поглаживании кожи в области угла рта. Рефлекс ярче выражен у голодного ребенка; исчезает к концу 1-го года жизни;

рефлекс ползания (рефлекс Бауэра) - ре­бенка кладут на живот так, чтобы голова и туловище располагались на одной линии. В таком положении ребенок на несколько мгновений поднимает голову и совершает ползающие движения(спонтанное ползание). Если подставить под подошвы ладонь, движения стано­вятся более разнообразными: ребенок начинает отталкиваться ногами от пре­пятствия, в «ползание» включаются руки. Рефлекс исчезает к 4 месяцам.

4. Тонические:

лабиринтный рефлекс вызывается изменением положения головы в пространстве. У ребенка, лежащего на спине, по­вышен тонус разгибателей шеи, спины, ног. Если ребенка перевернуть на живот, увеличивается тонус сгибателей шеи, спины, конечностей.

рефлекс Кернига - у лежащего на спине ребенка сгибают ногу в тазобедренном и коленном суставах, затем пытаются ра­зогнуть ногу в коленном суставе. Рефлекс считается положительным, если сделать
это не удается; исчезает после 4 месяца (спонтанное ползание);

ориентировочный. Возникает на доста­точно сильные неожиданные раздражения экстерорецепторов (вспышки света, звук), выражается во вздрагивании ребенка с после­дующим его «замиранием». Уже в конце 1-й недели после рождения ребенок поворачива­ет глаза и голову в сторону источника света и звука. Отмечается начальное несовершенное
слежение за ярким перемещающимся в одной плоскости объектом. Ориентировоч­ный рефлекс является основой выработки будущих условных рефлексов на звуковые и световые раздражители. Интеграция всех двигательных реакций у новорожденного ребенка реализуется на уровне таламопаллидарных структур.

ГРУДНОЙ ВОЗРАСТ

Созревание ЦНС и мускулатуры в первые мес.яцы жизни ребенка быстро прогрессирует, что ведет к увеличению его двигательной ак­тивности. В свою очередь увеличение движе­ний стимулирует рост и развитие не только мускулатуры, но и ЦНС за счет усиленного притока афферентных импульсов. Наиболее интенсивно миелинизация ЦНС происходит в конце 1-го — начале 2-го года жизни после рождения, когда ребенок начинает ходить. Миелинизация проводящих путей ЦНС за­вершается к 3—5 годам жизни. Морфологи­ческое созревание двигательной области коры большого мозга (поля 4 и 6) заканчива­ется к 6—7 годам. Завершается созревание ЦНС к 18-20 годам.

Кровоснабжение мозга достаточно интен­сивно. Это объясняется богатством капиллярной сети, которая после рождения про­должает увеличиваться. Обильное крово­снабжение мозга обеспечивает потребность быстро растущей нервной ткани в кислороде; ³/4—⁴/5 всего кровоснабжения мозга прихо­дится на серое вещество.

Мышечный тонус. Повышенный тонус мышц-сгибателей в первые мес.яцы жизни ребенка обусловлен относительной незрелос­тью структур ЦНС, оказывающих возбуж­дающие и тормозные влияния на спинальные мотонейроны, иннервирующие мышцы-анта­гонисты. На 2-м мес.яце жизни распределе­ние тонуса между мышечными группами из­меняется: постепенно усиливается тонус мышц-разгибателей. Последнее приводит к тому, что у детей 3—5 мес., как правило, от­мечается равновесие тонуса мышц-сгибате­лей и мышц-разгибателей.

Рефлексы ребенка грудного возраста час­тично сочетают в себе рефлексы новорож­денного, а также вновь формирующиеся реф­лексы. К ним относятся туловищно-выпрямительный рефлекс — выпрямление головы при соприкосновении стоп ребенка с опорой, формируется с конца 1-го мес.яца; рефлекс Ландау верхний: ребенок в положении на жи­воте поднимает голову и верхнюю часть туло­вища, опираясь на плоскость руками, удер­живается в этой позе, рефлекс формируется со 2—4-го мес.яца; рефлекс Ландау нижний: в положении на животе ребенок разгибает и поднимает ноги — формируется к 5—6-му мес.яцам.

Весь период разви­тия двигательной активности грудного ре­бенка можно разделить на четко очерченные этапы.

Период от 2 до 5 мес. жизни. С 2-мес.ячного возраста начинается развитие движения ру­ками в направлении к видимому предмету. При встрече руки с предметом возникает его захватывание. В возрасте 3 мес. начинается освоение навыка ползания. В 4— 5 мес. развивается способность переворачи­ваться сначала со спины на живот, затем об­ратно.

Период от 5 до 9 мес.. С 5-месячного воз­раста ребенок начинает при поддержке пере­ступать. В 6—7 мес. ребенок садится, встает на четвереньки — готовится к принятию вер­тикального положения. В возрасте 7—8 мес. малыш может вставать, стоять, придерживаясь руками за опору, свободно ползать. Ползание развивает и укрепляет мускулатуру, способствует развитию даль­нейшей координации движений.

Обильное крово­снабжение мозга обеспечивает потребность быстро растущей нервной ткани в кислороде; ³/4—⁴/5 всего кровоснабжения мозга прихо­дится на серое вещество.

Мышечный тонус. Повышенный тонус мышц-сгибателей в первые месяцы жизни ребенка обусловлен относительной незрелос­тью структур ЦНС, оказывающих возбуж­дающие и тормозные влияния на спинальные мотонейроны, иннервирующие мышцы-анта­гонисты. На 2-м месяце жизни распределе­ние тонуса между мышечными группами из­меняется: постепенно усиливается тонус мышц-разгибателей. Последнее приводит к тому, что у детей 3—5 мес., как правило, от­мечается равновесие тонуса мышц-сгибате­лей и мышц-разгибателей.

Рефлексы ребенка грудного возраста час­тично сочетают в себе рефлексы новорож­денного, а также вновь формирующиеся реф­лексы. К ним относятся туловищно-выпрямительный рефлекс — выпрямление головы при соприкосновении стоп ребенка с опорой, формируется с конца 1-го месяца; рефлекс Ландау верхний: ребенок в положении на жи­воте поднимает голову и верхнюю часть туло­вища, опираясь на плоскость руками, удер­живается в этой позе, рефлекс формируется со 2—4-го месяца; рефлекс Ландау нижний: в положении на животе ребенок разгибает и поднимает ноги — формируется к 5—6-му месяцам.

Двигательные навыки. Весь период разви­тия двигательной активности грудного ре­бенка можно разделить на четко очерченные этапы.

Период от 2 до 5 мес. жизни. С 2-месячного возраста начинается развитие движения ру­ками в направлении к видимому предмету. При встрече руки с предметом возникает его захватывание. В возрасте 3 мес. начинается освоение навыка ползания. В 4— 5 мес. развивается способность переворачи­ваться сначала со спины на живот, затем об­ратно.

Период от 5 до 9 мес.. С 5-мес.ячного воз­раста ребенок начинает при поддержке пере­ступать. В 6—7 мес. ребенок садится, встает на четвереньки — готовится к принятию вер­тикального положения. В возрасте 7—8 мес. малыш может вставать, стоять, придерживаясь руками за опору, свободно ползать. Ползание развивает и укрепляет мускулатуру, способствует развитию даль­нейшей координации движений. Следует от­метить, что в грудном возрасте у ребенка до жизни, 3 года, 7 лет и период в интервале 12—16 лет. Во все периоды жизни ребенка, особенно в критические, ЦНС весьма рани­ма. Недостаточное или несбалансированное питание приводит к уменьшению количества нейронов, причем эти уменьшения впослед­ствии не компенсируются. Весьма чувствительна ЦНС ребенка к инфекциям, интоксикациям, травмам, негативные последствия которых могут наблюдаться на протяжении всей жизни.

Рассмотрим основные этапы развития двигательных навыков ребенка после завер­шения периода развития в грудном возрасте.

На 2-м году жизни у детей появляется спо­собность к бегу, перешагиванию через пред­меты, самостоятельному подъему по лест­нице.

На 3-м году жизни ребенок начинает под­прыгивать на мес.те, переступает через пре­пятствия высотой 10—15 см, самостоятельно одевается, застегивает пуговицы, завязывает шнурки. На данном этапе ведущим уровнем ЦНС, обеспечивающим интеграцию меха­низмов произвольной моторики, становится теменно-премоторный уровень.

В возрасте 3—5 лет появляется игровая деятельность, скачкообразно ускоряющая развитие высшей нервной деятельности ре­бенка. Он начинает рисовать, может обучать­ся игре на музыкальных инструментах. В 4— 5 лет ему становятся доступными сложные движения: бег, прыжки, катание на коньках,

гимнастические, акробатические упражне­ния. Следует помнить, что и в этом возрасте ребенок быстро устает. Для профилактики утомления необходимо время от времени из­менять вид занятий ребенка (активный от­дых).

В последующие возрастные периоды даль­нейшее наращивание количества и качества моторной активности ребенка отмечается в интервале 7—10 лет, что связано с завершением первичного становления нейронного субстрата в составе кинестетического анали­затора, совершенствованием внутрикорковых, корково-подкорковых проводящих путей, функциональных связей между двига­тельными, ассоциативными областями коры большого мозга, а также подкорковыми структурами. Оптимальный режим работы двигательного аппарата у человека устанав­ливается к 20—30 годам жизни.