Nervesystemet til mennesker og virveldyr har en enkelt strukturell plan og er representert av den sentrale delen - hjernen og ryggmargen, samt den perifere delen - nerver som strekker seg fra de sentrale organene, som er nerveprosesser celler - nevroner.
Kombinasjonen deres danner nervevevet, hvis hovedfunksjoner er eksitabilitet og ledningsevne. Disse egenskapene forklares først og fremst av de strukturelle egenskapene til skallene til nevroner og deres prosesser, bestående av et stoff som kalles myelin. I denne artikkelen vil vi vurdere strukturen og funksjonene til denne forbindelsen, samt finne ut mulige måter å gjenopprette den på.
Hvorfor er nevrocytter og deres prosesser dekket med myelin
Det er ingen tilfeldighet at dendritter og aksoner har et beskyttende lag bestående av protein-lipidkomplekser. Faktum er at eksitasjon er en biofysisk prosess, som er basert på svake elektriske impulser. Hvis den elektriske strømmen flyter gjennom ledningen, må sistnevnte dekkes med et isolerende materiale for å redusere spredning av elektriske impulser og forhindrereduksjon i strømmen. Myelinskjeden utfører de samme funksjonene i nervefiberen. I tillegg er den en støtte og gir også strøm til fiberen.
Kjemisk sammensetning av myelin
Som de fleste cellemembraner har den en lipoprotein-natur. Dessuten er fettinnholdet her veldig høyt - opptil 75%, og proteiner - opptil 25%. Myelin inneholder også en liten mengde glykolipider og glykoproteiner. Dens kjemiske sammensetning er forskjellig i spinal- og kranialnerver.
De førstnevnte har et høyt innhold av fosfolipider – opptil 45 %, og resten er kolesterol og cerebrosider. Demyelinisering (det vil si utskifting av myelin med andre stoffer i nerveprosessene) fører til alvorlige autoimmune sykdommer som multippel sklerose.
Fra et kjemisk synspunkt vil denne prosessen se slik ut: myelinskjeden til nervefibre endrer struktur, noe som først og fremst manifesteres i en reduksjon i prosentandelen lipider i forhold til proteiner. Videre reduseres mengden kolesterol og vanninnholdet øker. Og alt dette fører til en gradvis erstatning av myelinholdige oligodendrocytter eller Schwann-celler med makrofager, astrocytter og intercellulær væske.
Resultatet av slike biokjemiske endringer vil være en kraftig reduksjon i aksoners evne til å lede eksitasjon opp til en fullstendig blokkering av passasjen av nerveimpulser.
Features of neuroglial cells
Som vi allerede har sagt, er myelinskjeden til dendritter og aksoner dannet av spesiellestrukturer preget av lav grad av permeabilitet for natrium- og kalsiumioner, og har derfor kun hvilepotensialer (de kan ikke lede nerveimpulser og utføre elektriske isolerende funksjoner).
Disse strukturene kalles gliaceller. Disse inkluderer:
- oligodendrocytter;
- fibrøse astrocytter;
- ependymale celler;
- plasmatiske astrocytter.
Alle er dannet fra det ytre laget av embryoet - ektoderm og har et felles navn - makroglia. Gliaen til de sympatiske, parasympatiske og somatiske nervene er representert av Schwann-celler (nevrolemmocytter).
Struktur og funksjoner til oligodendrocytter
De er en del av sentralnervesystemet og er makrogliaceller. Siden myelin er en protein-lipidstruktur, bidrar det til å øke eksitasjonshastigheten. Cellene selv danner et elektrisk isolerende lag av nerveender i hjernen og ryggmargen, som dannes allerede i perioden med intrauterin utvikling. Prosessene deres pakker nevroner, så vel som dendritter og aksoner, inn i foldene til deres ytre plasmalemma. Det viser seg at myelin er det viktigste elektrisk isolerende materialet som avgrenser nerveprosessene til blandede nerver.
Schwann-celler og deres funksjoner
Myelinskjeden til nervene i det perifere systemet dannes av neurolemmocytter (Schwann-celler). Deres kjennetegn er at de er i stand til å danne en beskyttende kappe av bare ett akson, og kan ikke danne prosesser som detteiboende i oligodendrocytter.
Mellom Schwann-cellene i en avstand på 1-2 mm er det områder uten myelin, de såk alte nodene til Ranvier. Gjennom dem utføres elektriske impulser spastisk inne i aksonet.
Lemmocytter er i stand til å reparere nervefibre, og utfører også en trofisk funksjon. Som et resultat av genetiske aberrasjoner begynner lemmocyttmembranceller ukontrollert mitotisk deling og vekst, som et resultat av at svulster - schwannomer (neurinomer) utvikles i ulike deler av nervesystemet.
Rollen til mikroglia i ødeleggelsen av myelinstruktur
Mikroglia er makrofager som er i stand til fagocytose og kan gjenkjenne ulike patogene partikler - antigener. Takket være membranreseptorer produserer disse gliacellene enzymer - proteaser, så vel som cytokiner, som interleukin 1. Det er en mediator av den inflammatoriske prosessen og immuniteten.
Myelinskjeden, hvis funksjon er å isolere den aksiale sylinderen og forbedre ledningen av nerveimpulsen, kan bli skadet av interleukin. Som et resultat er nerven "bar" og hastigheten på eksitasjonsledningen reduseres kraftig.
I tillegg provoserer cytokiner, ved å aktivere reseptorer, overdreven transport av kalsiumioner inn i nevronkroppen. Proteaser og fosfolipaser begynner å bryte ned organellene og prosessene til nervecellene, noe som fører til apoptose - denne strukturens død.
Det brytes ned og går i oppløsning til partikler som blir fortært av makrofager. Dette fenomenet kalleseksitotoksisitet. Det forårsaker degenerasjon av nevroner og deres avslutninger, noe som fører til sykdommer som Alzheimers og Parkinsons.
Pulp nervefibre
Hvis prosessene til nevroner - dendritter og aksoner, er dekket med en myelinskjede, kalles de pulpy og innerverer skjelettmuskulaturen, og kommer inn i den somatiske avdelingen av det perifere nervesystemet. Umyeliniserte fibre danner det autonome nervesystemet og innerverer indre organer.
De masseaktige prosessene har større diameter enn de ikke-kjøttfulle, og dannes som følger: aksoner bøyer plasmamembranen til gliaceller og danner lineære mesaksoner. Deretter forlenges de og Schwann-cellene vikler seg gjentatte ganger rundt aksonet og danner konsentriske lag. Lemmocyttens cytoplasma og kjerne beveger seg til området av det ytre laget, som kalles neurilemma eller Schwann-membranen.
Det indre laget av en lemmocytt består av et lagdelt mesokson og kalles myelinskjeden. Tykkelsen i forskjellige deler av nerven er ikke den samme.
Hvordan gjenopprette myelinskjeden
Med tanke på mikroglias rolle i prosessen med nerve-demyelinisering, fant vi ut at under påvirkning av makrofager og nevrotransmittere (for eksempel interleukiner) blir myelin ødelagt, noe som igjen fører til en forringelse av ernæringen til nevroner og en forstyrrelse i overføringen av nerveimpulser langs aksoner.
Denne patologien provoserer forekomsten av nevrodegenerative fenomener: forverring av kognitive prosesser, førav all hukommelse og tenkning, utseendet til nedsatt koordinering av kroppsbevegelser og finmotorikk.
Som et resultat er en fullstendig funksjonshemming av pasienten mulig, som oppstår som følge av autoimmune sykdommer. Derfor er spørsmålet om hvordan man gjenoppretter myelin for tiden spesielt akutt. Disse metodene inkluderer først og fremst en balansert protein-lipid diett, riktig livsstil og fravær av dårlige vaner. Ved alvorlige sykdommer brukes medikamentell behandling for å gjenopprette antallet modne gliaceller - oligodendrocytter.
