фізіологія

мієлін

Мієлін являє собою ізолюючу речовину з ламеллярной структурою, що складається в основному з ліпідів і білків. На біло-сіруватому вигляді, з солом'яно-жовтими відтінками, мієлін зовні покриває аксони нейронів; це покриття може бути простим (моношаром) або складатися з різних концентричних шарів, які дають початок свого роду оболонці або рукаві.

Компоненти% сухої ваги *

білка

ліпіди

ганглиозидов

холестерин

цереброзидів

Сульфат цереброзиду (сульфатид)

Фосфатидилхолін (лецитин)

Фосфатидилэтаноламін (цефалін)

Phosphatidylserine

сфінгоміеліна

Інші ліпіди

21, 3

78, 7

0, 5

40, 9

15, 6

4.

10, 9

13, 6

5.

4, 7

5, 1

* Мієлін, in vivo, має вміст води близько 40%.

Залежно від шарів мієліну, що оточують аксон, ми говоримо про немиелинизированних нервових волокнах (тільки один шар без реальної оболонки) і мієлінових нервових волокнах (багатошаровий рукав). Там, де є мієлін, нервова тканина виглядає білуватою; Тому ми говоримо про білу речовину. Там, де немає мієліну, нервова тканина виглядає сіруватою; тому ми говоримо про сіру речовину.

У центральній нервовій системі аксони в цілому миелинизируются, а на периферичному рівні мієлінова оболонка відсутня навколо більшості симпатичних волокон.

Як ми побачимо пізніше, утворення мієлінових оболонок доручено олігодендроцитам (для мієліну центральної нервової системи) і шваннським клітинам (для мієліну периферичної нервової системи). Мієлін, що оточує аксони нейронів, по суті, складається з плазматичної мембрани шванновських клітин (в периферичній нервовій системі) і олігодендроцитів (в центральній нервовій системі).

Основна функція мієліну полягає в тому, щоб дозволити правильну провідність нервових імпульсів, посилюючи швидкість передачі через так звану «соляну провідність».

У мієлінових волокнах, по суті, мієлін не покриває аксони рівномірно, а охоплює їх часом, утворюючи характерні дроселі, які візуально дають початок багатьом дрібним «ковбасам»; таким чином нервовий імпульс, замість того, щоб рухатися по всій довжині волокна, може проходити вздовж аксона, перестрибуючи з однієї «ковбаси» на іншу (насправді вона не поширюється від вузла до вузла, а хтось стрибає). Переривання мієлінової оболонки між одним сегментом та іншим визначаються як вузли Ранв'є. Завдяки соляній провідності швидкість передачі по аксону йде від 0, 5-2 м / с до приблизно 20-100 м / с.

Другою, але не менш важливою функцією мієліну є механічний захист і поживна підтримка аксона, який він охоплює.

Ізолююча функція, з іншого боку, важлива тому, що за відсутності мієлінових нейронів - особливо на рівні ЦНС, де нейронні мережі особливо щільні - будучи збудливими, буде реагувати на багато навколишніх сигналів, так само, як електричний провід без ізолюючого покриття розсіює струм, не доводячи його до призначення.

Досліджуючи склад мієліну, є переважний внесок ліпідів, особливо холестерину і в меншій мірі фосфоліпіди, такі як лецитин і цефалін. 80% білків замість цього складається з основного білка і протеоліпідного білка; є також незначні білки, серед яких виділяється так званий олігодендроцитний білок.

Будучи власними компонентами організму, імунна система зазвичай розпізнає мієлінові білки як "самостійні", тому дружні і не небезпечні; На жаль, в деяких випадках лімфоцити стають "самоагресивними" і атакують мієлін, руйнуючи його потроху. Мова йде про розсіяному склерозі, захворюванні, що призводить до поступової втрати миелинового покриття, до смерті нервової клітини. Коли запалення або руйнування мієліну, провідність вздовж нервових волокон пошкоджується, сповільнюється або повністю припиняється. Пошкодження мієліну є, принаймні, на ранніх стадіях захворювання, частково оборотним, але може в довгостроковій перспективі призвести до непоправного пошкодження основних нервових волокон.
Протягом багатьох років вважалося, що після пошкодження мієлін не може бути регенерований. Нещодавно було видно, що центральна нервова система може ремелінізуватися, тобто утворювати новий мієлін, і це відкриває нові терапевтичні перспективи в лікуванні розсіяного склерозу.

Як і передбачалося, мієлін складається з плазматичної мембрани (плазмалемма) окремих клітин, яка кілька разів обертається навколо аксона. На рівні центральної нервової системи мієлін утворюється клітинами, які називаються олігодендроцитами, тоді як на периферійному рівні ця функція покрита клітинами Шванна. Обидва типи клітин належать до так званих гліальних клітин; мієлін утворюється, коли ці гліальні клітини огортають аксон своїми плазматичними мембранами, видавлюючи цитоплазму назовні, так що кожна обмотка відповідає додавання двох шарів мембрани; наприклад, процес мієлінізації можна порівняти з обгорткою спущеного балона навколо олівця або двошарової марлі навколо пальця.

Оскільки в ЦНС є космічні проблеми, кожен олігодендроцит забезпечує мієлін лише для одного сегмента, але більше аксонів; тому кожен аксон оточений миелинизированними сегментами, утвореними різними олігодендроцитами. На периферійному рівні кожна окрема клітина Шван подає мієлін на один аксон.

Олігодендроцити і шваннові клітини індукуються для продукування мієліну з діаметра аксона: в ЦНС це відбувається, коли діаметр 0, 3 мкм, а в SNP починається з діаметрів більше 2 мкм.

Зазвичай товщина мієлінової оболонки, отже, кількість обмоток, з яких вона утворюється, пропорційна діаметру аксона, і це в свою чергу пропорційно його довжині.

Структурно неміеліновані волокна складаються з дрібних пучків оголених аксонів: кожен пучок обертається клітиною Шванна, яка відправляє тонкі цитоплазматичні відростки для відділення окремих аксонів. Таким чином, у неміелінізованих волокнах у интрофлексиях однієї клітини Шванна можуть міститися численні аксони малого діаметру.

На периферичному рівні присутність мієліну, що продукується клітинами Шванна, дає можливість самостійно регенерувати нервові волокна, що до декількох років тому вважалося неможливим на рівні ЦНС. На відміну від шванновських клітин, насправді олігодендроцити не сприяють регенерації нервових волокон у разі травми. Нещодавні дослідження, однак, показали, що регенерація важка, але також можлива в центральній нервовій системі, і що, потенційно, "нейрогенез", або утворення нових нейронів, навіть можливий.