Мієлінова оболонка нервового волокна: функції, відновлення

Нервова система людини і хребетних тварин має єдиний план будови і представлена центральною частиною - головним і спинним мозком, а також периферичних відділом - відходять від центральних органів нервами, що представляють собою відростки нервових клітин - нейронів.

Їх сукупність утворює нервову тканину, головними функціями якої є збудливість і провідність. Ці її властивості пояснюються насамперед особливостями будови оболонок нейронів і їх відростків, що складаються з речовини, названого мієліном. У даній статті ми розглянемо будову і функції цього з`єднання, а також з`ясуємо можливі способи його відновлення.

Чому нейроцита і їх відростки покриті мієліну

Зовсім не випадково дендрити і аксони мають захисний шар, що складається з білково-ліпідних комплексів. Справа в тому, що порушення є біофізичним процесом, в основі якого лежать слабкі електричні імпульси. Якщо електричний струм йде по дроту, то останній повинен бути покритий ізоляційним матеріалом, щоб зменшити розсіювання електричних імпульсів і не допустити зниження сили струму. Такі ж функції в нервовому волокні виконує миелиновая оболонка. Крім того, вона є опорою, а також забезпечує харчування волокна.

Хімічний склад мієліну

Як і більшість клітинних мембран, він має ліпопротеїднихоболонку природу. Причому вміст жирів тут дуже висока - до 75%, а білків - до 25%. Мієлін в незначній кількості містить також гліколіпіди і глікопротеїди. Хімічний склад його різниться в спинномозкових і в черепно-мозкових нервах.

У перших спостерігається високий вміст фосфоліпідів - до 45%, а решта припадає на холестерин і цереброзидів. Демієлінізація (тобто заміна мієліну на інші речовини в нервових відростках) призводить до таких тяжких аутоімунних захворювань, як, наприклад, розсіяний склероз.

З хімічної точки зору, цей процес буде виглядати так: миелиновая оболонка нервових волокон змінює свою структуру, що проявляється насамперед у зменшенні процентного вмісту ліпідів по відношенню до білків. Далі знижується кількість холестерину і зростає вміст води. А все це призводить до поступової заміни мієліну, що містить олігодендроціти або шванновские клітини на макрофаги, астроцити і міжклітинну рідину.

Результатом таких біохімічних змін буде різке зниження здатності аксонів проводити збудження аж до повного блокування проходження нервових імпульсів.

Особливості нейрогліальних клітин

Як ми вже говорили, миелиновая оболонка дендритів і аксонів утворена спеціальними структурами, що характеризуються низьким ступенем проникності для іонів натрію і кальцію, а тому мають тільки потенціали спокою (вони не можуть проводити нервові імпульси і виконують електроізоляційні функції).

Дані структури називаються гліальними клітинами. До них відносяться:

• олігодендроціти;
• волокнисті астроцити;
• клітини епендими;
• плазматичні астроцити.

Всі вони формуються з зовнішнього шару зародка - ектодерми і мають загальну назву - макроглія. Глія симпатичних, парасимпатических і соматичних нервів представлена шванновскими клітинами (нейролеммоцітамі).

Будова і функції олигодендроцитов

Вони входять до складу центральної нервової системи і є клітинами макрогліі. Так як мієлін - це білково-ліпідна структура, вона сприяє збільшенню швидкості проведення збудження. Самі клітини утворюють електроізолюючими шар нервових закінчень в головному і спинному мозку, формуючись вже в період внутрішньоутробного розвитку. Їх відростки обгортають в складки своєї зовнішньої плазмалемми нейрони, а також дендрити і аксони. Виходить, що мієлін - це основний електроізолюючими матеріал, що розмежовує нервові відростки змішаних нервів.

Шванновские клітини і їх особливості

Мієлінова оболонка нервів периферичної системи утворена нейролеммоцітамі (шванновскими клітинами). Їх відмінна риса полягає в тому, що вони здатні утворювати захисну оболонку тільки одного аксона, і не можуть формувати відростки, як це властиво олигодендроцитов.

Між шванновскими клітинами на відстані 1-2 мм розташовуються ділянки, позбавлені мієліну, так звані перехоплення Ранвье. За ним стрибкоподібно відбувається проведення електричних імпульсів в межах аксона.

Леммоціти здатні до репарації нервових волокон, а також виконують трофічну функцію. В результаті генетичних аббераций клітини оболонки леммоцитов починають неконтрольоване мітотичний поділ і ріст, внаслідок чого в різних відділах нервової системи розвиваються пухлини - шваноми (невриноми).

Роль мікроглії в руйнуванні мієлінової структури

Мікроглія є макрофаги, здатні до фагоцитозу і вміють розпізнавати різні патогенні частки - антигени. Завдяки мембранним рецепторам ці гліальні клітини виробляють ферменти - протеази, а також цитокіни, наприклад, інтерлейкін 1. Він є медіатором запального процесу та імунітету.

Мієлінова оболонка, функції якої полягають в ізолювання осьовогоциліндра і поліпшенні проведення нервового імпульсу, може пошкоджуватися интерлейкином. В результаті цього, нерв «оголюється» і швидкість проведення збудження різко знижується.

Більш того, цитокіни, активуючи рецептори, провокують надмірну транспорт іонів кальцію в тіло нейрона. Протеази і фосфоліпази починають розщеплювати органели і відростки нервових клітин, що призводить до апоптозу - загибелі цієї структури.

Вона руйнується, розпадаючись на частинки, які і пожирають макрофаги. Це явище називається ексайтотоксічность. Воно викликає дегенерацію нейронів і їх закінчень, приводячи до таких захворювань, як хвороба Альцгеймера і хвороба Паркінсона.

Мозкових нервові волокна

Якщо відростки нейронів - дендрити і аксони, покриває миелиновая оболонка, то вони називаються м`якушевими і іннервують скелетні м`язи, входячи в соматический відділ периферичної нервової системи. Неміелінізірованние волокна утворюють вегетативну нервову систему і іннервують внутрішні органи.

Мозкових відростки мають більший діаметр, ніж безмякотние, і формуються наступним чином: аксони прогинають плазматическую мембрану клітин глії і формують лінійні мезаксон. Потім вони подовжуються і шванновские клітини багаторазово обгортаються навколо аксона, утворюючи концентричні шари. Цитоплазма і ядро леммоцита переміщаються в область зовнішнього шару, який називається неврілеммой або шваннівською оболонкою.

Внутрішній шар леммоцита складається з шаруватого мезоксона і називається мієлінової оболонкою. Товщина її в різних ділянках нерва неоднакова.

Як відновити миелиновую оболонку

Розглядаючи роль мікроглії в процесі демиелинизации нервів, ми встановили, що під дією макрофагів і нейромедіаторів (наприклад, інтерлейкінів) відбувається руйнування мієліну, що в свою чергу призводить до погіршення харчування нейронів і порушення передачі нервових імпульсів по аксонах.

Дана патологія провокує виникнення нейродегенеративних явищ: погіршення когнітивних процесів, перш за все пам`яті і мислення, поява порушення координації рухів тіла і тонкої моторики.

В результаті можлива повна інвалідизація хворого, яка виникає в результаті аутоімунних захворювань. Тому питання про те, як відновити мієлін, в даний час стоїть особливо гостро. До таких способів відноситься перш за все збалансована білково-ліпідна дієта, правильний спосіб життя, відсутність шкідливих звичок. У важких випадках захворювань застосовують медикаментозне лікування, відновлювальну кількість зрілих гліальних клітин - олигодендроцитов.