Вопрос №43 (III) филогенез нервной системы.

а) Значение нервной системы.

• рефлекторно регулирует работу каждого органа;

• согласовывает работу различных органов, создавая единое целое организма;

• обеспечивает взаимодействие организма с окружающей средой;

• лежит в основе чувств.

б) Происхождение и общие направления ее эволюции.

Нервная система хордовых животных, как и у всех многоклеточных, развивается из эктодермы. Она возникла за счет погружения чувствительных клеток, первоначально лежавших на поверхности тела, под его покровы.

Основными направлениями эволюционного развития всех нервых систем, видимо, были централизация элементов, цефсишзация (развитие головного мозга, головных ганглиев) и общее увеличение числа нейронов и их синаптических связей.

в) Типы нервных систем.

Существует несколько типов организации нервной системы, представленные у различных систематических групп животных.

Диффузная нервная система — представлена у кишечнополостных. Нервные клетки образуют диффузное нервное сплетение в эктодерме по всему телу животного, и при сильном раздражении одной части — реагирует все тело.

Стволовая нервная система(ортогон)— некоторые нервные клетки собираются в нервные стволы, наряду с которыми сохраняется и диффузное подкожное сплетение. Такой тип нервной системы представлен у плоских червей и нематод (у последних диффузное сплетение сильно редуцировано), а также многих других групп первичноротых — например, гастротрих иголовохоботных.

Узловая нервная система, или сложная ганглионарная система - представлена у аннелид,членистоногих,моллюсков и других групп беспозвоночных. Большая часть клеток центральной нервной системы собраны в нервные узлы — ганглии. У многих животных клетки в них специализированы и обслуживают отдельные органы. У некоторых моллюсков(например, головоногих) и членистоногих возникает сложное объединение специализированных ганглиев с развитыми связями между ними — единый головной мозг или головогрудная нервная масса (у пауков). У насекомых особенно сложное строение имеют некоторые отделы протоцеребрума («грибовидные тела»).

Трубчатая нервная система (нервная трубка) характерна для хордовых.

г) Развитие головного мозга.

Формирование головного мозга у всех позвоночных начинается с образования на переднем конце трубки трех вздутий, или мозговых пузырей: переднего, среднего и заднего. Затем следует стадия пяти мозговых пузырей. Они дают начало дефинитивным отделам мозга. Передний и задний мозговые пузыри делятся поперечной перетяжкой еще напополам. Передняя часть переднего мозгового паруса образует передний отдел головного мозга, который у большинства позвоночных образует так называемые полушария головного мозга. Из задней части переднего мозгового пузыря развивается промежуточный мозг. Средний мозговой парус преобразуется в средний мозг. Передняя часть заднего мозгового пузыря дает начало заднему мозгу, или мозжечку, из заднего отдела этого пузыря формируется продолговатый мозг.

д) Эволюция головного мозга позвоночных.

У рыб головной мозг в целом невелик. Слабо развит его передний отдел. Передний мозг не разделен на полушария. Крыша его тонкая, состоит только из эпителиальных клеток и не содержит нервной ткани. Основание переднего мозга включает полосатые тела, от него отходят обонятельные доли. Средний мозг рыб наиболее развит. Он состоит из двух полушарий и служит высшим зрительным центром. Кроме того, он представляет собой высший интегрирующий отдел головного мозга. Задний мозг содержит мозжечок, осуществляющий регуляцию координации движений. Он развит очень хорошо в связи с

перемещением рыб в трехмерном пространстве. Продолговатый мозг обеспечивает связь высших отделов головного мозга со спинным и содержит центры дыхания и кровообращения. Головной мозг такого типа, в котором высшим центром интеграции функций является средний мозг, называют ихтиопсидным.

У земноводных головной мозг также ихтиопсидный. Однако передний мозг их имеет большие размеры и разделен на полушария. Крыша его состоит из нервных клеток, отростки которых располагаются на поверхности. Как и у рыб, больших размеров достигает средний мозг, также представляющий собой высший интегрирующий центр и центр зрения. Мозжечок несколько редуцирован в связи с примитивным характером движений.

Условия наземного существования пресмыкающихся требуют более сложной морфофункциональной организации мозга. Передний мозг — наиболее крупный отдел по сравнению с остальными. В нем особенно развиты полосатые тела. К ним переходят функции высшего интегративного центра. На поверхности крыши впервые появляются островки коры очень примитивного строения, ее называют древней — archicortex. Средний мозг теряет значение ведущего отдела, и относительные размеры его сокращаются. Мозжечок сильно развит благодаря сложности и многообразию движений пресмыкающихся. Головной мозг такого типа, в котором ведущий отдел представлен полосатыми телами переднего мозга, называют зауропсидным.

У млекопитающих — маммалийный тип мозга. Для него характерно сильное развитие переднего мозга за счет коры, которая развивается на основе небольшого островка коры пресмыкающихся и становится интегрирующим центром мозга. В ней располагаются высшие центры зрительного, слухового, осязательного, двигательного анализаторов, а также центры высшей нервной деятельности. Кора имеет очень сложное строение и называется новой корой — neocortex. В ней располагаются не только тела нейронов, но и ассоциативные волокна, соединяющие разные ее участки. Характерным является также наличие комиссуры между обоими полушариями, в которой располагаются волокна, связывающие их воедино. Промежуточный мозг, как и у других классов, включает гипоталамус, гипофиз и эпифиз. В среднем мозге располагается четверохолмие в виде четырех бугров. Два передних связаны со зрительным анализатором, два задних—со слуховым. Очень хорошо развит мозжечок.

Выделительная система.

Рыбы:

-предпочка – аммиак. мочеточники, мочевой пузырь

амфибии – первичная почка, мочевина. Клоака

Рептилии – вторичная почка. мочевая кислота

птицы – вторичнаяю мочевая кислота

млекопитающие – вторичная, мочевина. (петля генли)

Гидроуретер – расширение мочеточника

Добавочная почка

Гипоспадия

Эписпадия

Эктопия почки – аномальное расположение

Дыхание

Типы дыхания.У животных различают три типа дыхания:

реберный, или грудной, - при вдохе преобладает сокращение наружных межреберных мышц;

диафрагмальный, или брюшной - расширение грудной клетки происходит преимущественно за счет сокращения диафрагмы;

реберно-брюшной - вдох обеспечивается в равной степени межреберными мышцами, диафрагмой и брюшными мышцами. Последний тип дыхания свойственен сельскохозяйственным животным. Изменение типа дыхания, может свидетельствовать о заболевании органов грудной или брюшной полости. Например, при заболевании органов брюшной полости преобладает реберный тип дыхания, так как животное оберегает больные органы.

Характеристика внешнего дыхания:

1. Внешнее дыхание – это газообмен в легких, включающий в себя легочную вентиляцию и легочную диффузию.

Легочная вентиляция – это процесс обновления газового состава воздуха в легочных мешочках, альвеолах.

Легочная диффузия – это процесс обмена дыхательных газов между легочными альвеолами и кровью легочных капилляров.

2. Транспорт газов – это перенос кровью кислорода от легких к тканям, а углекислого газа от тканей к легким.

3. Внутреннее тканевое дыхание – это процесс обновления газового состава в тканях, он включает в себя:

1. Обмен дыхательных газов, между кровью тканевых капилляров и клетками.

2. Биохимические процессы окисления в клетках

Направления эволюции жаберного дыхания:

1.От жаберных щелей ланцетника к жаберному аппарату рыб.

2.Увеличение дыхательной поверхности за счет образования жаберных лепестков.

3.Образование жаберных капилляров.

Направления эволюции легочного дыхания:

1. Появление и дифференцировка дыхательных путей.

2. Увеличение дыхательной поверхности легких.

3. Формирование вспомогательного аппарата органов дыхания.