Sinir Sisteminin Gelişimi

Sinir Sisteminin Gelişimi
Prof.Dr.Murat AKKUŞ
SİNİR SİSTEMİNİN GELİŞİMİ
Sinir sistemi morfolojik olarak iki
bölüme ayrılır
1- Merkezi sinir sistemi (MSS)
-Serebrum, Serebellum, Medulla Spinalis.
2- Periferik sinir sistemi (PSS)
-Beyin ve medulla spinalis’ten çıkan
kranial ve spinal sinirler
-Ganglionlar
Sinir sisitemi fonksiyonel olarak ise iki
kısıma ayrılır.
1-Somatik Sinir Sistemi
2-Otonomik Sinir Sistemi
Sempatik Sinir Sistemi
Parasempatik Sinir Sistemi
SİNİR SİSTEMİNİN GELİŞİMİ
Nörulasyon;
• 3. haftanın başlarında primitif
düğümün önünde ve embriyo
4-6 somit evresindeyken
terlik biçimli kalınlaşmış bir
nöral plak belirir.
• Önce nöral plağın lateral
kenarları kısa bir süre sonra
nöral katlantıları oluşturmak
üzere yukarıya doğru kıvrılır.
• Daha sonra nöral katlantılar
birleşerek nöral tüpü
(kanalis nöralis) oluşturur.
.
• Nöral tüpteki kaynaşma sırasıyla servikal, kaudal ve
sefalik yönde gerçekleşir
• Nöral tüp kapanana kadar nöral tüpte anterior ve
posterior delikcikler bulunur ve nöral tüp bu zamana
kadar amniyon boşluğuyla ilişkilidir.
• Nöral tübün Anteroior delikçiği (nöroporus anterior) 25.
gün (18-20 somit), posterior delikçik 27-28. günlerde (3032 somit) kapanır.
• 28. günden itibaren nöral tübün sefalik ucunda primer
beyin vezikülleri adı varilen üç dilatasyon bölgesi vardır.
Prosensefalon, mezensefalon, rhombensefalon.
• Sefalik bölgede primer beyin vezikülleri ile eş zamanlı
olarak iki tane fleksür oluşur. A) servikal, b) sefalik
(pontin) fleksürü.
• Embriyo 5 haftalık olduğunda, prosensefalon iki
parçadan ibarettir: a)bir orta bölge ve iki lateral çıkıntıdan
(primitif serebral hemisferler) oluşan telensefalon b)
optik veziküllerin dışa doğru büyümesiyle karakterize
diensefalon. Mezansefalon rombensefalondan,
rombensefalik isrhimus adlı derin bir yarıkla ayrılır.
• rombensefalon da iki parçadan oluşur: a)daha sonra
pons ve serebellumu oluşturacak olan metansefalon
ve b) myelensefalon.
• Bu iki parça arasınski sınır,sefalik ( pontin) fleksür
tarafındn oluşturulur.
Nöral kanal beynin ventriküler
sistemi ve medulla spinalisin
kanalis sentralisini yapar.
Nöral tübün dorsoventral
görünümü sonic hedgehog
(shh) geni, pax genleri, kemik
morfogenik proteinleri (bmp)
ve bir transforming growth
faktör (TGF- β) olan
dorsalin’in katkısıyla oluşur.
Eğer yukarıda bahsedilen
yapılar olmazsa, MSS ve
somitler gelişmez.
OMURİLİĞİN GELİŞİMİ
(spinal kord)
• 4. çift somitin kaudalinde kalan
nöral tüp’ten gelişir.
• Kapanan nöral tübü duvarı
nöroepitelyal hücrelerden
oluşur.
• Nöroepitelyal hücreleri duvarın
tüm kalınlığı boyunca
ilerleyerek,kaın bir yalancı çok
katlı( pseudostratifiye) epitel
oluşturur.
• Nöroepitelyal hücreleri
birbirleriyle birleşim
kompleksleri aracılığıyla
bağlantı kurarlar ve daha sonra
bu hücreler hızlı böünmeye
başlayarak daha çok
nöroepitelyal hücresi üretirler.
• Nöral tübün kapanmasıyla bu hücreler nöroblastları
oluşturur. Nöroblastlar nöroepitelyal tabakanın
çevresinde mantle tabakası olarak bilinen bir örtü
oluştururlar.
• Mantle tabakası daha sonra spinal kordun gri cevherini (
substantia grisea)yapar.
• Spinal kordun en dış katmanı, mantle tabakasındaki
nöroblastlardan çıkan sinir lifleri içerir ve marjinal tabaka
olarak bilinir.
• Marginal tabaka sinir liflerinin myelinizasyonu sonucu
beyaz bir görünüm kazandığından spinal kordun beyaz
cevheri(substantia alba) adıyla bilinir.
• Nöral tüpün yan duvarları ise kalınlaşır.
Bazal,Alar,Tavan Ve Taban Plakları
• Mantle tabakasına sürekli biçimde yeni nöroblstların
katılmasının bir sonucu olarak, nöral tübün iki yanında
,dorsal ve birde ventral kalınlaşma ortaya çıkar. Bazal
plaklar olarak bilinen ventral kalınlaşmalar, ventral motor
boynuz hücrelerini içerir ve spinal kordun motor
bölgelerini oluştururken, alar plaklar denilen dorsal
kalınlaşmalar da duyu bölgelerini meydana getirirler.
Bu iki kalınlaşma bölgesi arasındaki sınırı, sulkus
limitans adlı uzunlamasına bir oluk belirler.
• Nöral tübün sırasıyla tavan ve taban plakları olarak
bilinen dorsal ve ventral orta hat bölgelerinde
nörobastlar yoktur. Bu bölgelerin işlevi bir taraftan diğer
tarafa geçen sinir liflerine zemin oluşturmaktır.
• Ventral motor boynuz ve dorsal duyu boynuzlarına ek
olarak, bu iki bölge arasında kümelenen bir grup nöron,
küçük bir ara boynuz –intermediate boynuz- daha
oluşturur. Bu boynuzda otonom sinir sisteminin sempatik
kısmına ait nöronlar bulunur ve bu yapıya sadece spinal
kordun torasik(T1-T12) ve üst lumbar(L1-L3)
bölgelerinde rastlanır.
Histolojik Farklanma
•
•
•
•
Nöroblast:
Başlangıçta geçici dendrit
ihtiva eder,
apolar, bipolar, primitif
akson, primitif dendrit,
multipolar nöroblast,
omuriliğin ventral motor kökü
aksonları
•
•
•
•
Glioblast:
Makroglia
Manto tabakasında
astrositler
Esas olarak marjinal
tabakadaoligodendroglia
Mezenşimal ve
monositer kökenli
mikroglialar
Ependim hücreleri
Spinal Sinirler
• Motor sinirlerin ön
boynuzundan köken alır.
4.haftada ortaya çıkar.
• Ventral sinir köklerini
oluşturur.
• Dorsal sinir kökleri :
• Dorsal kök
ganglionlarındaki
hücrelerden oluşmuş lif
demetleri halindedir.
• Aksonları bir demet halinde omuriliğe
doğru uzanır
• Dendritleri ventral sinir kökleriyle
birleşerek spinal sinirleri oluşturur.
• Spinal sinir dorsal ve ventral primer
ramuslara bölünür.
• Dorsal primer ramus
aksiyal kasları, vertebra
eklemleri ve sırtın derisini
inerve eder.
• Ventral primer ramus ise
ekstremiteleri vücud ön
duvarını inerve eder.
• Kranial, brankial ve
lumbosakral majör sinir
pleksuslarını oluşturur
Miyelinizasyon
• Fötal yaşamın 4. ayında
başlar, postnatal 1
yaşında tamamlanır.
• Traktuslar fonksiyon
gördüğünde
miyelinizasyon
tamamlanmış olur.
• PSS, Schwann hücresi
• MSS oligodendroglia
Omuriliğin Pozisyonal Değişkliği
• İntrauterin 3. ayda omurilik embriyonun tüm
uzunluğu boyunca uzanır.
• Yaş arttıkça vertebral kolon, dura nöral tüpe
göre daha hızlı gelişir.
• Doğumda omurilik L3 seviyesindedir.
• Ancak dura vertebral kolona koksigeal
bölgede tutnmaya devam eder.
• Erişkinde L2 seviyesinde ve piamaterin
iplik benzeri uzantılarından oluşan filum
terminale, 1.koksigeal vertebranın
periostuna bağlı haldedir.
• Kaudaequina spinal kordun terminal
ucunun altında kalan sinir lifleridir.
• Lumbal fonksiyon spinal korda zarar
vermemek için alt lumbal bölgeden
yapılması gereklidir.
BEYNİN GELİŞİMİ
• Motor ve duyu alanlarının temsil eden
bazal ve alar plaklar, rombensefalon ve
mezensefalonda orta hattın her iki yanında
bulunur.
• Prozensefalonda ise alar plaklar
belirginleşirken, bazal plaklar gerilemiştir.
Rombensefalon
(arka beyin):
• En kaudaldeki beyin
vezikülüdür.
• Miyelensefalon ve
pontin fleksurdan
rombensefalik
istmusa kadar
uzanan
metensefalondan
meydana gelir.
Miyelensefalon:
• Medulla oblangatayı oluşturan bir beyin
vezikülüdür.
• Medulla spinalisin lateral duvarlarının tersdüz olmasıyla ayrılır.
• Sulkus limitansla birbirinden ayrılan alar ve
bazal plaklar net biçimde farkedilir.
• Miyelensefalonun taban plağını, tek katlı
bir ependimal hücre tabakası ile piamater
örter.
• Ependimal hücre tabakası ile pia mater
tabakalarının ikisine beraber tela
koroidea adı verilir.
• Vasküler mezenşimin aktif proliferasyoınu
nedeniyle ventriküler boşluk içine
kesecikler uzanır.
• Bu piskül benzeri kesecikler koroid
pleksusu oluşturur.
Metensefalon
• Metensefalonun
duvarları pons ve
cerebellumu, boşluğu
4. ventrikülün üst
bölümünü oluşturur.
• Metensefalonda
miyelensefalon gibi
bazal ve alar plaklarla
karekterizedir.
Serebellum
• Alar plakların dorsolateral parçaları medialdev
bükülerek rombik dudakları meydana getirir.
• Rombik dudaklar, metensafalonun kaudalinde
geniş bir biçimde birbirnden ayrıktır. Ancak
mezensefalonun hemen altında orta çizgide
birbirine yaklaşır.
• Pontin fleksurun derinleşmesi sonucu rombik
dudaklar sefalokaudal yönde baskılanarak
serebral lağı oluşturur.
• 12.haftada serebral plağın ortasında
vermis ve iki lateral parça halinde
hemisferler vardır.
• Kısa süre sonra ortaya çıkan transvers
(posterolateral) fissur ile serebellum
kranial ve kaudal bölüme ayrılır.
• Kaudal bölüm bir çift flokulonoduler lob
olup, serebellumun en ilkel parçasıdır.
• Daha büyük krainal bölüm, bir çift kaba
serebellum hemisferlerini birleştiren, dar
median bir şişkinlik şeklindeki vermis ten
oluşur.
• Kranial bölüm flokulonodüler lobdan daha
hızlı büyüyerek, ergin serebellumun
baskın elemanı olur.
• Vermiste hemisferler gelişirken, girintiliçıkıntılı enine kıvrılma olayı geçirirler.
• 3. ayın sonunda bu girinti ve çıkıntılar
derinleşir, hemisferleri ve vermisi kranial
ve kaudal loblara ayırır.
• Bu loblar daha sonra enine fissurların
gelişmesiyle pek çok lobule bölünür.
• Lobüllerin yüzeyi folia denilen yaprak
benzeri enine (gri) sıkça paketlenmiş
yapılarla şekillenir.
• Yarıklanma ve yapraklaşma şeklindeki
gelişim tüm embriyonal ve fötal hayat
boyunca devam eder.
• İnternal derin serebellum çekirdekleri ve
eksternal serebellum korteksi olmak üzere
serebellum, iki tip gri cevhere sahiptir.
• 4 çift derin çekirdek serebellumun her iki
tarafında şekillenir.
• Serebellum korteksine verilen tüm bilgiler
bu çekirdekler yoluyla iletilir.
• Serebellumun derin çekirdek ve korteksi
karmaşık bir farklanmayla üretilirler.
• Nöral tübün her tarafında olduğu gibi
metensefalik rombik dudakarın nöroepiteli,
ventriküler, manto ve marjinal tabakaları
yapmak için çoğalmaya başlar.
• Serebellum gelişirken, 3. ayda çoğalan ikinci bir hücre
tabakası marjinal yörenin en üst tabakasında dikkati
çeker.
• Çoğalan ventriküler tabaka (iç germinal tabaka) ve yeni
tabaka(dış germinal tabaka) olarak adlandırılır.
• İç germinal tsabaka serebellumun çekirdeklerini yapmak
için göç eden ilkel çekirdek nöroblastlarını meydana
getirir.
• Bu tabaka kortekse göç eden iki tür nöroblastlar üretir
• 1-İlkel purkinje nöroblastları
• 2-Golgi nöroblastları
• Her ilkel purkinje nöroblast kortekse doğru göç ederken,
serebellum çekirdeklerindeki nöroblastlarla sinaptik
teması devam ettiren bir akson çıkartır.
• Purkinje hücreleri tam dış germinal tabaka altında
purkinje hücre tabakası yaparlar.
• Dış germinal tabaka basket, granül ve
satellit nöroblastları oluşturur.
• Bazı basket ve satellit nöroblastlar ergin
korteksde purkinje hücrelerinin dibinde
yer almak için konum değiştirir.
• Basket ve satellit hücrelerinin yüzeyde ya
da purkinje hücreleriyle yakın temasta
kalması tamamlanmamış korteksin
moleküler tabakasını yapar.
• Serebellum yapısı filogenetik gelişimin aksettirir
• Archicerebellum:(Flokkonoduler lob) en eski
yapısı olup, vestibüler kompleks ile bağlantıya
sahiptir.
• Paleocerebellum:(Vermis ve anterior lob)
• Daha ileri gelişme safhası olup, ekstremiteden
gelen duysal bilgilerle ilişkilidir.
• Neocerebellum: (Posterior lob)
• En son gelişme şekli olup, ekstremite
hareketlerinin seçici kontrolu iler ilgilidir.
Sinir Sistemi Konjenital Anomalileri.
•
•
•
•
•
•
Medula spinalis anomalisi
En fazla görülen anomalidir. Gelişimin 4. Haftası
sürecinde nöral tüpün hatalı kapanmasından
kaynaklanır. Buna nöral tüp defekti denir.
Spina bifida: Spinal bölgede görülen nöral tüp
defektlerini tanımlayan bir terimdir.
Vertebral arkuslar birbirinden ayrılmıştır.Defekt altındaki
nöral dokuyu ilgilendirebilir de, ilgilendirmeyebilirde.
Spina bifidanın iki tipi vardır;
Spina bifida okülta
Spina bifida sistika
Not: Bu defektlerin %70 i folik asit kullanımıyla
önlenebilmektedir
Beyin anomalileri
• Cranium bifidium: Kranium oluşumundaki defektir.
• Eksensefali ve Meroanensefali: Gelişimin 4.
Haftasında neuroporus rostralis’in kapanmamasından
oluşur.
• Corpus Callosum’un Agenezisi: Beyin
hemisferlerinin esas neokortikal birleşeği olan corpus
callosum’un tam veya parsiyal yokluğu vardır.
• Mikrosefali: Beyin küçüktür. Yüz normal boyutadır. Bu
bebekler ileri derecede geri zekalıdır. Çünkü beyin az
gelişmiştir.
• Hydrocephalus: Beyinde su toplanması.
Mikrosefali
Kranial anomaliler
• Arnold-Chiari: Serebellar yapıların kaudale doğru yer
değiştirip, foramen magnumdan herniye olmasıdır.Defekt
spina bifida sistika olgularının hemen hemen tümünde
mevcuttur ve hidrosefaliyle birliktedir.
• Şizensefali: Serebral hemisferlerde dev yarıkların
oluştuğu, hatta beyin dokusunun tümüyle yok olduğu
nadir bir anomalidir.
• Hidrosefali: Ventriküler sistemde anormal miktarda
beyin-omurilik sıvısının birikmesidir.Yenidoğanlardaki
hidrosefali olgularının büyük bir çoğunluğu, akuaduktus
sylvius tıkanıklığına bağlıdır.
Arnold Chiari Sendromu
Şizensefiali
• Eksensefali: Nöral tüpün sefalik kısmının kapanmaması
sonucu ortaya çıkar.Kafatasının kubbesi oluşmadığından
malforme bir beyin açıkta kalır.Daha sonra bu doku da
dejenere olur ve geride nekrotik bir doku kütlesi
kalır.Beyin sapının sağlam durumda olduğu bu defekte
anensefali denir.
KAYNAKLAR
• Moore K., Persaud T.V.N.,(Çeviri
Editörleri: Yıldırım M., Okar İ., Dalçık H.),
İnsan Embriyolojisi, Nobel Tıp Kitabevleri,
Ankara, 2002.
• Langman’s Medical Embriology, Türkçe
çeviri, Çeviri editörü: Başaklar C., Nobel
Tıp Kitabevleri, Ankara, 2005.
• Şeftalioğlu A., İnsan Embriyolojisi,
Meteksan Basım Yayın, 1998.