Нервната система на хората и гръбначните животни има единен структурен план и е представена от централната част - мозъка и гръбначния мозък, както и периферната част - нерви, излизащи от централните органи, които са нервни процеси клетки - неврони.
Комбинацията им образува нервната тъкан, чиито основни функции са възбудимост и проводимост. Тези свойства се обясняват преди всичко със структурните особености на обвивките на невроните и техните процеси, състоящи се от вещество, наречено миелин. В тази статия ще разгледаме структурата и функциите на това съединение, както и ще разберем възможните начини за възстановяването му.
Защо невроцитите и техните процеси са покрити с миелин
Не е случайно, че дендритите и аксоните имат защитен слой, състоящ се от протеин-липидни комплекси. Факт е, че възбуждането е биофизичен процес, който се основава на слаби електрически импулси. Ако електрическият ток протича през проводника, последният трябва да бъде покрит с изолационен материал, за да се намали разсейването на електрически импулси и да се предотвратинамаляване на тока. Миелиновата обвивка изпълнява същите функции в нервното влакно. В допълнение, той е опора и също така осигурява мощност на влакното.
Химичен състав на миелина
Като повечето клетъчни мембрани, той има липопротеинов характер. Освен това съдържанието на мазнини тук е много високо - до 75%, а протеините - до 25%. Миелинът съдържа също малко количество гликолипиди и гликопротеини. Химичният му състав се различава при гръбначните и черепно-мозъчни нерви.
Първите са с високо съдържание на фосфолипиди - до 45%, а останалото е холестерол и цереброзиди. Демиелинизацията (тоест заместването на миелина с други вещества в нервните процеси) води до тежки автоимунни заболявания като множествена склероза.
От химическа гледна точка този процес ще изглежда така: миелиновата обвивка на нервните влакна променя структурата си, което се проявява предимно в намаляване на процента на липидите спрямо протеините. Освен това количеството на холестерола намалява и съдържанието на вода се увеличава. И всичко това води до постепенно заместване на миелина, съдържащ олигодендроцити или клетки на Шван с макрофаги, астроцити и междуклетъчна течност.
Резултатът от такива биохимични промени ще бъде рязко намаляване на способността на аксоните да провеждат възбуждане до пълно блокиране на преминаването на нервните импулси.
Характеристики на невроглиалните клетки
Както вече казахме, миелиновата обвивка на дендритите и аксоните се формира от специалниструктури, характеризиращи се с ниска степен на пропускливост за натриеви и калциеви йони и поради това имат само потенциали на покой (те не могат да провеждат нервни импулси и да изпълняват електрически изолационни функции).
Тези структури се наричат глиални клетки. Те включват:
- олигодендроцити;
- влакнести астроцити;
- епендимни клетки;
- плазмени астроцити.
Всички те се образуват от външния слой на ембриона - ектодерма и имат общо име - макроглия. Глията на симпатиковите, парасимпатиковите и соматичните нерви са представени от клетки на Шван (невролемоцити).
Структура и функции на олигодендроцитите
Те са част от централната нервна система и са макроглиални клетки. Тъй като миелинът е протеиново-липидна структура, той помага за увеличаване на скоростта на възбуждане. Самите клетки образуват електроизолиращ слой от нервни окончания в главния и гръбначния мозък, формиращ се още в периода на вътрематочно развитие. Техните израстъци обвиват неврони, както и дендрити и аксони, в гънките на външната им плазмалема. Оказва се, че миелинът е основният електроизолационен материал, който ограничава нервните процеси на смесените нерви.
Шванови клетки и техните характеристики
Миелиновата обвивка на нервите на периферната система се образува от невролемоцити (клетки на Шван). Тяхната отличителна черта е, че те могат да образуват защитна обвивка само на един аксон и не могат да образуват процеси като тозиприсъщо на олигодендроцитите.
Между клетките на Шван на разстояние 1-2 mm има зони, лишени от миелин, така наречените възли на Ранвие. Чрез тях електрическите импулси се извършват спазматично в аксона.
Лемоцитите са способни да възстановяват нервните влакна и също така изпълняват трофична функция. В резултат на генетични аберации клетките на лемоцитната мембрана започват неконтролирано митотично делене и растеж, в резултат на което се развиват тумори - шваноми (невриноми) в различни части на нервната система.
Ролята на микроглията в разрушаването на структурата на миелина
Микроглиите са макрофаги, способни на фагоцитоза и способни да разпознават различни патогенни частици - антигени. Благодарение на мембранните рецептори тези глиални клетки произвеждат ензими - протеази, както и цитокини, като интерлевкин 1. Той е медиатор на възпалителния процес и имунитета.
Миелиновата обвивка, чиято функция е да изолира аксиалния цилиндър и да подобри проводимостта на нервния импулс, може да бъде повредена от интерлевкин. В резултат на това нервът е "гол" и скоростта на провеждане на възбуждането е рязко намалена.
Освен това, цитокините, като активират рецепторите, провокират прекомерен транспорт на калциеви йони в тялото на неврона. Протеазите и фосфолипазите започват да разграждат органелите и процесите на нервните клетки, което води до апоптоза – смъртта на тази структура.
Разгражда се, разпадайки се на частици, които се поглъщат от макрофагите. Това явление се наричаексайтотоксичност. Той причинява дегенерация на невроните и техните краища, което води до заболявания като болестта на Алцхаймер и Паркинсон.
пулпни нервни влакна
Ако израстъците на невроните - дендрити и аксони, са покрити с миелинова обвивка, тогава те се наричат пулпи и инервират скелетните мускули, навлизайки в соматичния отдел на периферната нервна система. Немиелинизираните влакна образуват автономната нервна система и инервират вътрешните органи.
Месестите израстъци имат по-голям диаметър от немесестите и се образуват по следния начин: аксоните огъват плазмената мембрана на глиалните клетки и образуват линейни мезаксони. След това те се удължават и Schwann клетките многократно се увиват около аксона, образувайки концентрични слоеве. Цитоплазмата и ядрото на лемоцита се преместват в областта на външния слой, която се нарича неврилема или Schwann мембрана.
Вътрешният слой на лемоцита се състои от слоест мезоксон и се нарича миелинова обвивка. Дебелината му в различните части на нерва не е еднаква.
Как да възстановим миелинова обвивка
Разглеждайки ролята на микроглията в процеса на нервна демиелинизация, установихме, че под действието на макрофаги и невротрансмитери (например интерлевкини) миелинът се разрушава, което от своя страна води до влошаване на храненето на невроните и нарушаване на предаването на нервните импулси по аксоните.
Тази патология провокира появата на невродегенеративни явления: влошаване на когнитивните процеси, предиот цялата памет и мислене, появата на нарушена координация на движенията на тялото и фините двигателни умения.
В резултат на това е възможно пълно инвалидизиране на пациента, което възниква в резултат на автоимунни заболявания. Ето защо въпросът как да възстановим миелина в момента е особено остър. Тези методи включват преди всичко балансирана протеиново-липидна диета, правилен начин на живот и липса на лоши навици. При тежки случаи на заболявания се прилага медикаментозно лечение за възстановяване на броя на зрелите глиални клетки - олигодендроцити.
