Нервова система розвивається із зовнішнього зародкового листка ектодерми. Спочатку формується медулярна пластинка, яка росте і до кінця 3-го тижня утворює нервову трубку. На 4-5-му тижні внутрішньоутробного розвитку починається органогенез й інтенсивна диференціація нервової системи. Із нервової трубки утворюються спочатку З, а потім 5 мозкових міхурів, з яких протягом 2-3 міс. формуються всі відділи головного мозку. Із кінцевого мозку розвиваються півкулі головного мозку. Із проміжного мозку утворюються зоровий горбик, гіпоталамус, шишковидна залоза, із середнього мозку — ніжки мозку і чотиригорбкове тіло, із заднього мозку — мозочок і міст мозку.
Таблиця 20. Розвиток мозку в антенатальному періоді
| Зародок | Особливості | |
| вік, | довжина, | розвитку мозку |
| тижнів | мм | |
| 2,5 | 1,5 | Намічається нервова борозна |
| 3,5 | 2,5 | Добре виражена нервова борозна швидко закривається; нервовий гребінь має вигляд суцільної стрічки |
| 4,0 | 5,0 | Нервова трубка замкнена; утворились 3 первинні мозкові міхурі; формуються нерви та ганглії; закінчилось утворення епендимного, мантійного та крайового шарів |
| 5,0 | 8,0 | Формуються 5 мозкових міхурів; намічаються півкулі великого мозку; нерви та ганглії виражені чіткіше (уособлюється кора надниркової залози) |
| 6,0 | 12,0 | Утворюються 3 первинні згини нервової трубки; нервові сплетіння сформовані; видно епіфіз (шишкоподібне тіло); симпатичні вузли утворюють сегментарні скупчення; намічаються мозкові оболонки |
| 7,0 | 17,0 | Півкулі мозку досягають великого розміру; добре виражені смугасте тіло і зоровий горб; лійка і кишеня Ратке змикаються; з´являються судинні сплетіння (мозкова речовина надниркової залози починає проникати в кору) |
| 8,0 | 23,0 | У корі мозку з´являються типові нервові клітини; помітні нюхові часточки; чітко виражені тверда, м´яка та павутинна оболонки мозку; виникають хромафінні тільця |
| 10,0 | 40,0 | Формується дефінітивна внутрішня структура спинного мозку |
| 12,0 | 56,0 | З´являються загальні структурні риси головного мозку; у спинному мозку видно шийове та поперекове стовщення; формуються кінський хвіст і кінцева нитка спинного мозку, починається диференціювання клітин нейроглії |
| 16,0 | 112,0 | Півкулі вкривають більшу частину мозкового стовбура; розрізняються частки головного мозку; з´являються |
| 20-40 | чотиригорбикові тіла, більш вираженим стає мозочок | |
| 160- 350 | Завершується формування комісур мозку (20 тижнів); починається мієлінізація спинного мозку (20 тижнів); з´являються типові шари кори головного мозку (25 тижнів); швидко розвиваються борозни та звивини головного мозку (28-30 тижнів); відбувається мієлінізація головного мозку (36- | |
| 40 тижнів) | ||
Порожнини мозкових міхурів в процесі росту і розвитку перетворюються в шлуночки мозку і центральний канал спинного мозку. Із порожнини 1-го Мозкового міхура утворюються бокові шлуночки, із порожнини 2-го — III Шлуночок, із порожнини 3-го — сільвієв водопровід мозку, із порожнини 4-го мозкових міхурів — IV шлуночок, який сполучається з центральним каналом спинного мозку (рис. 26).
В указаних порожнинах з 3-го місяця внутрішньоутробного періоду починає циркулювати спинномозкова рідина.
При порушенні нормального ембріогенезу спостерігається аненцефалія (відсутність великих півкуль головного мозку), мікро- та макроцефалія, а також гідроцефалія (збільшення кількості спинномозкової рідини), менінгомієлоцеле та деякі інші дефекти.
Мал. 26. Схема шлуночків головного мозку дитини
Складний процес формування головного мозку не закінчується до моменту народження. Цей процес продовжується і в постнатальному періоді. Саме тому головний мозок дітей в різні вікові періоди має ряд анатомо-фізіологічних особливостей.
Головний мозок новонародженого має відносно більші розміри і масу. Його маса становить близько 10% маси тіла, тоді як у дорослого — лише 2,5%. У віці 9-10 років маса мозку дитини наближається до маси мозку дорослого (1250- 1300 г) і подальше наростання відбувається повільно і завершується до 15 років (1375-1400 г).
За зовнішнім виглядом мозок дитини в загальних рисах нагадує мозок дорослого, але мозкові звивини менш виражені і багато з них відсутні. В міру розвитку дитини борозни та звивини ускладнюються і їх розвиток відбувається до 7-річного віку.
Кора великих півкуль головного мозку тонка і її товщина становить лише 20% щодо остаточно сформованої. На розрізі сіра речовина мало відрізняється від білої, оскільки значна кількість нервових клітин міститься в білій речовині. Ця особливість мікроскопічно зберігається до 8 років. Однак морфологічне удосконалення закінчується тільки в 22-25 років.
Клітини кори головного мозку зберігають ембріональний характер будови у новонароджених і дітей перших місяців життя. Вони мають відносно більше ядро, багаті на нуклеїнові речовини і не мають дендритів. В пірамідних клітинах і substantia nigra відсутній пігмент.
Головний мозок новонароджених має желатиноподібну консистенцію, тоді як у дорослих він більш щільний. Це пояснюється тим, що мозок дітей містить більше води, менше білків і ліпідів, вміст яких з віком у дитини збільшується, особливо цереброзидів, а кількість води зменшується (табл. 21).
Таблиця 21. Хімічний склад головного мозку в залежності від віку (% від його маси)
| Інгредієнти | Період | Дорослі | ||||
| Антенатальний | Постнатальний | |||||
| 3 міс | 7 міс | 1 міс | 3 міс | 8 міс | ||
| Вода | 91,9 | 90,6 | 88,1 | 87,0 | 85,9 | 77,3 |
| Сухий залишок | 8,1 | 9,4 | 12,0 | 13,0 | 14,2 | 22,7 |
| Жири | 1,8 | 2,5 | 3,7 | 4,2 | 6,1 | 12,4 |
| Фосфатиди | 1,0 | 1,2 | 1,9 | 1,7 | 3,2 | 5,7 |
| Сульфатиди | 0,2 | 0,3 | 0,2 | 0,5 | 0,5 | 1,8 |
| Цереброзиди | 0 | 0,015 | 0,02 | 0,3 | 0,5 | 1,3 |
| Холестерин | 0,6 | 1,0 | 1,5 | 1,7 | 1,9 | 3,6 |
| Білки | 3,8 | 4,0 | 4,6 | 5,3 | 6,1 | 8,0 |
Важливою особливістю будови головного мозку є відсутність мієлінізації черепних нервів і нервових клітин. Процес мієлінізації в цілому завершується тільки до 3-5 років. Через відсутність мієлінової оболонки або внаслідок неповної мієлінізації швидкість проведення збудження по нерву у дітей перших років життя значно знижена. Так, швидкість проведення збудження по мієлінізованих волокнах становить від 10 до 35 м/с, тоді як по немієлінізованих — тільки 0,6-2 м/с.
Слід звернути увагу на те, що у новонароджених та дітей раннього віку відмічається висока проникність гематоенцефалічного бар’єра. Це викликає підвищену чутливість тканини головного мозку до дії токсичних речовин.
Необхідно також відзначити, що ознаки незрілості в різних відділах головного мозку виражені неоднаково. Найбільш зрілими є старі в еволюційному відношенні ділянки, що містять життєво важливі центри (.Мозковий стовбур і гіпоталамус). Найбільш незрілою (морфологічно і функціонально) є кора головного мозку. У функціональному відношенні у новонароджених переважає вплив таламопалідарної системи. Це спричиняє у них рефлекторно-стереотипний і атетозоподібний характер рухів. З часом дедалі більшого значення набуває функція смугастого тіла і кори головного мозку. При цьому рухи дитини стають більш координованими і цілеспрямованими.
У процесі онтогенезу змінюється не тільки головний, а й спинний мозок. Але процес формування і розвитку спинного мозку відбувається швидше, ніж головного. Тому спинний мозок ,порівняно з іншими відділами центральної нервової системи, має більш закінчену будову і функціональну зрілість на момент народження.
У процесі розвитку змінюється співвідношення між масою спинного та головного мозку. У новонародженого спинний мозок становить 1% маси головного мозку, а у дорослих -2%. По відношенню до маси тіла маса спинного мозку зменшується з 0,09% у новонародженого до 0,04% у дорослого.
Спинний мозок у новонароджених і дітей раннього віку відносно хребта довший, ніж у дорослого, оскільки він закінчується на рівні нижнього краю 2- 3-го поперекового хребця. У дорослих спинний мозок закінчується на рівні 1- 2-го поперекового хребця. Даний факт потрібно враховувати при проведенні спинномозкової пункції. У новонароджених та дітей раннього віку її слід виконувати на рівні 3-4-го поперековго хребця.
У товщину спинний мозок росте повільно. Його товщина подвоюється тільки до 12 років життя і в подальшому майже не змінюється. Шийне та поперекове стовщення спинного мозку з’являється після 3 років життя. Причому шийне стовщення розвивається швидше, ніж поперекове, що пов’язують з більш раннім розвитком верхніх кінцівок.
Відмічаються також деякі особливості морфології спинного мозку. Зокрема, дещо краще розвинуті передні роги спинного мозку, в яких знаходиться значна кількість сірої речовини. І це має певне фізіологічне значення, оскільки передні роги пов’язані з імпульсами, відповідальними за рухові навички дітей. Саме ця обставина забезпечує пріоритетний моторний розвиток дитини.
Важливим показником функціонування нервової системи є склад спинномозкової рідини, який у новонароджених дещо відрізняється від такого у дітей старшого віку та дорослих (табл. 22).
Загальна кількість спинномозкової рідини у дітей менша, ніж у дорослих. Так, у новонароджених вона становить 30-60 мл, у дітей першого року — 40- 60 мл, у дітей старшого віку та дорослих — до 150 мл. За добу спинномозкова рідина обновлюється 6-8 разів.
Тиск спинномозкової рідини також нижчий і у новонароджених не перевищує 80 мм вод. ст., тоді як у дітей старшого віку і дорослих знаходиться в межах 100-120 мм вод.ст. При спинномозковій пункції ліквор витікає краплями (до 20-40 за 1 хв.), що відповідає нормальному тиску.
У нормі у дітей спинномозкова рідина безбарвна, але у новонароджених може відмічатись незначна ксантохромія. Вона пов’язана з проникненням білірубіну із сироватки крові через гематоенцефалічний бар’єр у разі фізіологічної жовтяниці новонароджених.
Хімічний склад спинномозкової рідини у новонароджених теж відрізняється від такого у дорослих. Вміст білка в лікворі новонароджених досягає 0,33-0,49 г/л, тоді як у дітей старшого віку та дорослих — 0,16-0,33 г/л.В результаті цього у новонароджених можлива позитивна реакція Панді, яка є якісною реакцією на білок. Крім того, спинномозкова рідина у новонароджених містить знижений рівень цукру. Його концентрація знаходиться в межах 1,7-3,9 ммоль/л, а у дітей старшого віку і дорослих — 2,2-4,4 ммоль/л.
У новонароджених спинномозкова рідина прозора. В ній відсутні нейтрофіли та еритроцити, але є невеликий лімфоцитоз. В 1 мл спинномозкової рідини новонародженого може бути до 10-15 лімфоцитів. Вміст клітин з віком поступово зменшується, і у дітей після року незалежно від віку становить не більше 5 лімфоцитів в 1 мл.
Вказані вище морфологічні та анатомічні особливості головного та спинного мозку значною мірою зумовлюють функціональний стан центральної нервової системи в дитячому віці.
Основні фізіологічні особливості вегетативної нервової системи у дітей такі.
Обидва відділи вегетативної нервової системи (симпатичний і парасимпатичний) починають функціонувати від моменту народження.
В різні вікові періоди спостерігається переважний вплив симпатичного або парасимпатичного відділу щодо різних функцій.
Так, на ранніх етапах позаутробного життя функціональний вплив парасимпатичного відділу різко знижений. Він включається через 2-3 міс. після Народження. Але до 7-річного віку зберігається переважний вплив симпатичної іервової системи, хоч деякі автори вважають, що симпатична нервова система іереважає до настання пубертатного віку.
Переважним впливом симпатичної нервової системи пояснюється дихальна серцева аритмія, підвищена пітливість, що нерідко спостерігаються в дитячому «ці.
Функціональний стан симпатоадреналової системи у новонароджених, що шзначається кількістю катехоламінів (адреналін, норадреналін) в біологічних зідинах, такий же, як і у дорослих. Однак переважним катехоламіном в крові іовонароджених є норадреналін (попередник адреналіну).
З віком спостерігається поступове зниження активності краніальних відділів підвищення каудальних відділів симпатичної та сакрального відділу парасимпатичної нервової системи. Відбувається перехід від генералізованих вегетативних реакцій до локально спеціалізованих.