Развитие симпатического отдела. Источником симпатических ганглиев является участок эктодермы - нервный гребень, выделяемый из дорсальных отделов замыкающейся нервной трубки. Клетки нервного гребня начинают мигрировать в вентральном направлении к местам закладки ганглиев и сплетений. Процесс миграции подчинен кранио-каудальному градиенту. В процессе целенаправленного перемещения клеток, их остановки и начала специфической тканевой дифференцировки большое значение придается компонентам внеклеточного матрикса. Мигрирующие клетки внешне вначале неотличимы от мезенхимных элементов, затем происходит их дифференцировка в направлении нейробластов, глиобластов и «мелких гранулярных» (МГ) клеток, известных также как «мелкие интенсивно флюоресцирующие» (МИФ) клетки.
Симпатические нервные узлы происходят из туловищного отдела нервного гребня (8-28-й сомиты), как и соответствующие спинномозговые чувствительные ганглии и мозговое вещество надпочечников. Вначале происходит закладка паравертебральных (околопозвоночных) тяжей, сегментирующихся затем на отдельные узлы. От закладок околопозвоночных - пограничных симпатических стволов - отходят ветви, охватывающие аорту и образующие основу предпозвоночных нервных сплетений брюшной полости, - формируется чревное сплетение. Развиваются богатейшие нервные сплетения в воротах и паренхиме внутренних органов. Формирование верхнего, среднего и шейно-грудного (звездчатого) симпатических узлов отмечено у эмбриона человека 6-7-недельного возраста. Предпозвоночное нервное сплетение на втором месяце развития у эмбриона человека находится на домедиаторном этапе онтогенеза.
Динамика преобразований клеток, мигрировавших в место закладки симпатических ганглиев, связана с влиянием проникающих сюда преганглионарных нервных волокон, вначале образующих простые контакты с нейробластами.
Особый интерес имеет формирование на нейробластах синапсов. Судя по нейрогистохимическим и ультраструктурным исследованиям, активизация образования межнейронных и нейротканевых связей совпадает с началом плодного периода и характеризуется обнаружением медиаторов в нервных терминалях. Этот процесс происходит в органах гетерохронно и характеризуется первыми проявлениями их жизнедеятельности. Возникший «медиаторный этап » онтогенеза ВНС сопровождается активизацией симпатогенеза и стимуляцией дифференцировки глиобластов.
Проблема гибели части элементов ВНС в пренатальном периоде актуальна - считается, что для полноценного существования нейронов необходимо их включение в межнейронные связи, а также формирование нейротканевых контактов. Здесь необходимо отметить и явления апоптоза, характерные в большей степени для второй половины пренатальной жизни человека и ряда животных. С наступлением медиаторного этапа усиливаются процессы проникновения нервных волокон в нервные узлы пограничных симпатических стволов и среди симпатических преаортальных сплетений грудной и брюшной полостей, формирование их перекрестных связей.
В постнатальном периоде интенсивность дифференцировки симпатического отдела нервной системы возрастает, например, у детей происходит резкое увеличение показателей плотности адренергических нервных сплетений сердца. Ко времени половой зрелости достигает максимума синаптогенез в симпатических нервных узлах, и завершаются процессы миелинизации. Важно подчеркнуть, что на уровне расположения симпатических ядер спинного мозга и несколько каудальнее их в центральном канале к этому времени достигает полного развития железа внутренней секреции, названная «интраспинальный оргаю». Этот «орган» был впервые описан в 1972 г. П. А. Мотавкиным и А. П. Бахтиновым. Бьти выделены активные вещества, присущие этой железе внутренней секреции, построенной из эпендимных клеток. Предполагается, что железа участвует в реализации половых функций организма.
Ко времени наступления половой зрелости показатели плотности распределения симпатических сплетений и стабилизируются. Установлено, что продолжительность стабильного состояния симпатического отдела ВНС относительно невелика, особенно в таких органах человека, как сердце, а также стенках магистральных кровеносных сосудов. Так, в норме уже на четвертом десятилетии жизни человека (с индивидуальными колебаниями) начинается инволюция адренергических нервных сплетений. В старости наступает «постмедиаторный этап» онтогенеза нервных сплетений, которому предшествует снижение аксонального транспорта веществ. В ганглиях гибнет все большее количество нейронов при относительном увеличении числа «темных» клеток, происходит разрастание соединительнотканной стромы нервных узлов.
Развитие парасимпатического отдела. В филогенезе этот отдел ВНС возникает раньше, чем симпатический. В эмбриогенезе его ганглии развиваются в краниальном отделе зародыша из нервных плакод и нервного гребня (1-7 сомиты), а в люмбосакральной части эмбриона - из нервного гребня каудальнее 28-го сомита. В морфогенезе нервного гребня отмечаются последовательные фазы: образование, конденсация и миграция клеток. Вначале ганглии парасимпатической природы формируются в области головы. Закладка интрамуральных нервных узлов в грудной и брюшной полостях несколько запаздывает по сравнению с пограничными симпатическими стволами, т. к. мигрирующие предшественники нейро- и глиобластов достигают сердца, стенок пищеварительного тракта и др. органы, когда часть клеток нервного гребня уже прошла более короткий путь к местам формирования симпатических ганглиев.
Развитие внутриорганных нервных узлов можно проследить на примере сердца человека. При ультраструктурном анализе в предсердиях эмбриона 5-недельного возраста среди мезенхимы в стенках предсердий обнаруживаются нейрональные клетки. Эти клетки местами имеют контакты с подрастающими нервными волокнами. Таким образом, элементы внутриорганных ганглиев имеют на этой стадии диффузное расположение.
Ко времени начала медиаторного этапа онтогенеза ВНС (в среднем, начиная с 9-й недели внутриутробной жизни) в закладках внутрисердечных ганглиев отмечается процесс сосредоточения нейробластов в разновеликие компактные образования, местами содержащие 10-20 и более дифференцирующихся клеток. Размеры внутрисердечных нейронов с наступлением медиаторного этапа увеличиваются. Чаще встречаются аксодендритические синапсы. На малых гранулярных клетках также обнаруживаются синаптические контакты. Глиальные элементы на стадии компактных ганглиев окружают их закладки лишь с периферии.
Дефинитивное строение парасимпатических ганглиев характеризуется не только интенсивной дифференцировкой определенной части содержащихся в них нервных клеток и их синаптических связей, но и развитием глиальных прослоек, соединительнотканного остова и микроциркуляторного русла. Эти особенности развития начинают обнаруживаться у плода человека в среднем с 20-й недели внутриутробной жизни, а миелинизированные волокна в сердечных нервных узлах определяются с 7-месячного возраста. Итак, медиаторный этап онтогенеза ВНС начинается при переходе зародыша в плодный период и характеризуется активным синтезом в холин- и адренергических клетках основных медиаторов, выявляемых как в синапсах, так и нервных терминалях. По мере проявлений функциональной активности вегетативных нейронов развивается их глиальное окружение и васкуляризация. Развитие вегетативных сплетений неотъемлемо от формирования афферентных нервных окончаний и рецепторных полей, также возникающих гетерохронно в разных органах.
В постнатальном периоде дифференцировка внутриорганных ганглиев выражается как в увеличении размеров нейронов и их ядер, усложнении ветвления отростков и организации синаптических связей, так и нарастании массы глиальных элементов. В составе нервных стволов и в ганглиях видны многочисленные интерстициальные клетки Кахаля.
Инволютивные изменения парасимпатических нервных элементов начинаются позже, чем у симпатических. Тем не менее, количество нейронов в сердечных ганглиях уменьшается, в старости падает активность синтеза ацетилхолина, в сердце остаются единичные холинергические волокна, вокруг нервных волокон в сердечных ганглиях образуются многослойные глиальные оболочки. Наступивший постмедиаторный этап онтогенеза приводит к нарушению интегрированности ВНС и предшествует гибели организма.
Развитие метасимпатического отдела. Согласно современным представлениям об эмбриогенезе и дифференциации метасимпатических нейронов существуют три их источника:
1. клетки, мигрирующие из стенок нервной трубки по парасимпатическим волокнам на периферию;
2. нейроны пограничного симпатического ствола, мигрирующие по симпатическим проводникам;
3. нейроны, возникающие в результате митотического деления уже поступивших в стенку органа клеток.
Особенности эмбриогенеза определяют в дальнейшем специфику иннервации метасимпатический ганглиев симпатическими и парасимпатическими проводниками.