МИЕЛИН: ФУНКЦИИ, ОБРАЗОВАНИЕ, СТРОЕНИЕ - ГЕОГРАФИЯ - 2025

Миелина или миелиновой оболочки является жировое вещество , которое окружает нервные волокна , и его функция заключается в увеличить скорость нервных импульсов, что облегчает коммуникацию между нейронами. Это также позволяет больше экономить энергию для нервной системы.

Миелин состоит из 80% липидов и 20% белков. В центральной нервной системе нервные клетки, которые его производят, представляют собой глиальные клетки, называемые олигодендроцитами. Находясь в периферической нервной системе, они продуцируются шванновскими клетками.

Двумя основными белками миелина, продуцируемыми олигодендроцитами, являются PLP (протеолипидный белок) и MBP (основной белок миелина).

Когда миелин не развивается должным образом или по какой-то причине поврежден, наши нервные импульсы замедляются или блокируются. Это то, что происходит при демиелинизирующих заболеваниях, что приводит к таким симптомам, как онемение, нарушение координации, паралич, проблемы со зрением и когнитивные проблемы.

Открытие миелина

Это вещество было открыто в середине 1800-х годов, но прошло почти полвека, прежде чем была раскрыта его важная функция как изолятора.

В середине XIX века ученые обнаружили нечто странное в нервных волокнах, ответвляющихся от спинного мозга. Они заметили, что они были покрыты блестящим белым жирным веществом.

Немецкий патолог Рудольф Вирхов первым использовал понятие «миелин». Оно происходит от греческого слова «myelós», что означает «костный мозг», относящегося к чему-то центральному или внутреннему.

Это произошло потому, что он думал, что миелин находится внутри нервных волокон. Он неправильно сравнил это с костным мозгом.

Позже выяснилось, что это вещество обволакивает аксоны нейронов, образуя оболочки. Независимо от того, где расположены миелиновые оболочки, их функция одинакова: эффективно передавать электрические сигналы.

В 1870-х годах французский врач Луи-Антуан Ранвье заметил, что миелиновая оболочка прерывается. То есть вдоль аксона есть промежутки, в которых нет миелина. Они взяты из названия узелков Ранвье и служат для увеличения скорости нервной проводимости.

Структура миелина

Миелин окружает аксон или удлинение нерва, образуя трубку. Трубка не образует сплошного покрытия, а состоит из ряда сегментов. Каждый из них имеет размер примерно 1 мм.

Между сегментами есть небольшие кусочки непокрытого аксона, называемые узелками Ранвье, размером от 1 до 2 микрометров.

Таким образом, аксон, покрытый миелином, напоминает нитку удлиненных жемчужин. Это способствует скачкообразному проведению нервного импульса, то есть сигналы «прыгают» от одного узла к другому. Это позволяет увеличить скорость проводимости в миелинизированном нейроне, чем в нейроне без миелина.

Миелин также служит электрохимическим изолятором, поэтому сообщения не распространяются на соседние клетки и увеличивают сопротивление аксона.

Под корой головного мозга находятся миллионы аксонов, которые соединяют корковые нейроны с нейронами в других частях мозга. В этой ткани имеется высокая концентрация миелина, который придает ей непрозрачный белый цвет. Поэтому его называют белым веществом или белым веществом.

Повышение квалификации

Олигодендроциты образуют электрическую изоляцию вокруг аксонов нервных клеток. Источник: Андрей c / Общественное достояние

Олигодендроцит может производить до 50 порций миелина. Когда центральная нервная система развивается, эти клетки производят процессы, которые напоминают весла каноэ.

Затем каждый из них несколько раз наматывают на кусок аксона, создавая слои миелина. Таким образом, благодаря каждой лопатке получается сегмент миелиновой оболочки аксона.

Миелин также присутствует в периферической нервной системе, но вырабатывается нервными клетками, называемыми шванновскими клетками.

Большая часть аксонов периферической нервной системы покрыта миелином. Миелиновые оболочки также сегментированы, как и в центральной нервной системе. Каждая миелинизированная область соответствует одной шванновской клетке, которая несколько раз оборачивается вокруг аксона.

Химический состав миелина, продуцируемого олигодендроцитами и шванновскими клетками, различен.

По этой причине при рассеянном склерозе иммунная система этих пациентов атакует только миелиновый белок, продуцируемый олигодендроцитами, но не белок Шванна. Таким образом, периферическая нервная система не нарушается.

характеристики

Распространение потенциала действия в миелинизированных нейронах происходит быстрее, чем в немиелинизированных нейронах.

Все аксоны нервной системы почти всех млекопитающих покрыты миелиновыми оболочками. Они отделены друг от друга узелками Ранвье.

Потенциалы действия проходят через аксоны с миелином иначе, чем через немиелинизированные (лишенные этого вещества).

Миелин обвивается вокруг аксона, не позволяя внеклеточной жидкости проникать между ними. Единственный участок аксона, который контактирует с внеклеточной жидкостью, - это узелки Ранвье, между каждой миелиновой оболочкой.

Таким образом, создается потенциал действия, который перемещается по миелинизированному аксону. По мере прохождения через заполненную миелином область потенциал уменьшается, но у него все еще есть сила, чтобы вызвать другой потенциал действия в следующем узле. Потенциалы повторяются в каждом узле Ранвье, что называется «скачкообразной» проводимостью.

Этот тип проводимости, которому способствует структура миелина, позволяет импульсам проходить через наш мозг намного быстрее.

Проведение импульса по солевому нерву

Таким образом, мы можем вовремя реагировать на возможные опасности или разрабатывать познавательные задачи за секунды. Кроме того, это приводит к значительной экономии энергии для нашего мозга.

Миелин и развитие нервной системы

Процесс миелинизации идет медленно и начинается примерно через 3 месяца после оплодотворения. Он развивается в разное время в зависимости от формирующейся области нервной системы.

Например, префронтальная область является последней областью, подвергающейся миелинизации, и именно она отвечает за такие сложные функции, как планирование, торможение, мотивация, саморегуляция и т. Д.

рождения

При рождении только некоторые области мозга полностью миелинизированы, например области ствола мозга, которые управляют рефлексами. Как только их аксоны миелинизируются, нейроны достигают оптимальной функции и более быстрой и эффективной проводимости.

Хотя процесс миелинизации начинается в раннем постнатальном периоде, аксоны нейронов в полушариях головного мозга осуществляют этот процесс несколько позже.

Четвертый месяц жизни

С четвертого месяца жизни нейроны миелинизируются до второго детства (от 6 до 12 лет). Затем он продолжается в подростковом возрасте (от 12 до 18 лет) до раннего взросления, что связано с развитием сложных когнитивных функций.

Первичные сенсорные и моторные области коры головного мозга начинают миелинизацию раньше лобных и теменных ассоциативных зон. Последние полностью разрабатываются за 15 лет.

Комиссуральные, проекционные и ассоциативные волокна миелинизируются позже, чем первичные участки. Фактически, структура, соединяющая оба полушария головного мозга (называемая мозолистым телом), развивается после рождения и завершает миелинизацию через 5 лет. Более выраженная миелинизация мозолистого тела связана с улучшением когнитивных функций.

Когнитивное развитие

Было доказано, что процесс миелинизации идет параллельно с когнитивным развитием человека. Нейронные связи коры головного мозга становятся сложными, и их миелинизация связана с выполнением все более сложных форм поведения.

Например, рабочая память улучшается, когда лобная доля развивается и миелинизируется. То же самое происходит с зрительно-пространственными навыками и миелинизацией теменной области.

Более сложные двигательные навыки, такие как сидение или ходьба, развиваются постепенно, параллельно с миелинизацией мозга.

Процесс созревания мозга следует по вертикальной оси, начиная с подкорковых структур по направлению к кортикальным структурам (от ствола мозга вверх). Кроме того, оказавшись внутри коры, он сохраняет горизонтальное направление, начиная с первичных зон и заканчивая ассоциативными областями.

Это горизонтальное созревание приводит к прогрессивным изменениям в одном и том же полушарии мозга. Кроме того, он устанавливает структурные и функциональные различия между двумя полушариями.

Заболевания, связанные с миелином

Дефектная миелинизация - основная причина неврологических заболеваний. Когда аксоны теряют свой миелин, что называется демиелинизацией, электрические сигналы нервов нарушаются.

Демиелинизация может возникнуть из-за воспаления, метаболических или генетических проблем. Какой бы ни была причина, потеря миелина вызывает серьезную дисфункцию нервных волокон. В частности, он уменьшает или блокирует нервные импульсы между мозгом и остальным телом.

Потеря миелина у людей связана с различными заболеваниями центральной нервной системы, такими как инсульт, травмы спинного мозга и рассеянный склероз.

Некоторые из наиболее распространенных заболеваний, связанных с миелином:

Рассеянный склероз

При этом заболевании иммунная система, отвечающая за защиту организма от бактерий и вирусов, по ошибке атакует миелиновые оболочки. Это делает нервные клетки и спинной мозг неспособными общаться друг с другом или посылать сообщения мышцам.

Симптомы варьируются от усталости, слабости, боли и онемения до паралича и даже потери зрения. Он также включает когнитивные нарушения и двигательные трудности.

Острый диссеминированный энцефаломиелит

Возникает из-за кратковременного, но интенсивного воспаления головного и спинного мозга, повреждающего миелин. Могут возникнуть потеря зрения, слабость, паралич и трудности с координацией движений.

Поперечный миелит

Воспаление спинного мозга, вызывающее потерю белого вещества в этом месте.

К другим состояниям относятся оптический нейромиелит, синдром Гийена-Барре или демиелинизирующие полинейропатии.

Наследственные болезни

Из наследственных заболеваний, поражающих миелин, можно упомянуть лейкодистрофию и болезнь Шарко-Мари-Тута. Более серьезным заболеванием, которое серьезно повреждает миелин, является болезнь Канавана.

Симптомы демиелинизации

Симптомы демиелинизации очень разнообразны в зависимости от функций вовлеченных нервных клеток. Проявления различаются в зависимости от пациента и заболевания и имеют разные клинические проявления в зависимости от каждого случая. Наиболее частые симптомы:

- Усталость или утомляемость.

- Проблемы со зрением: например, нечеткость зрения в центре поля зрения, которая затрагивает только один глаз. Боль также может появиться при движении глаз. Другой симптом - двоение в глазах или снижение зрения.

- Потеря слуха.

- Тиннитус или тиннитус, то есть восприятие звуков или гудения в ушах без внешних источников, которые их производят.

- Покалывание или онемение ног, рук, лица или туловища. Это широко известно как невропатия.

- Слабость в конечностях.

- Симптомы ухудшаются или появляются снова после воздействия тепла, например, после горячего душа.

- Изменение когнитивных функций, например проблемы с памятью или речью.

- Проблемы с координацией, балансом или точностью.

Миелин в настоящее время исследуется для лечения демиелинизирующих заболеваний. Ученые стремятся восстановить поврежденный миелин и предотвратить химические реакции, вызывающие повреждение.

Они также разрабатывают препараты для остановки или коррекции рассеянного склероза. Кроме того, они исследуют, какие именно антитела атакуют миелин, и могут ли стволовые клетки обратить вспять повреждение демиелинизации.

Ссылки

1. Карлсон, Н.Р. (2006). Физиология поведения 8-е изд., Мадрид: Пирсон.
2. Острый диссеминированный энцефаломиелит. (SF). Получено 14 марта 2017 г. из Национального института неврологических расстройств и инсульта: espanol.ninds.nih.gov.
3. Миелин. (SF). Получено 14 марта 2017 г. из Википедии: en.wikipedia.org.
4. Миелиновая оболочка и рассеянный склероз (МС). (9 марта 2017 г.). Получено от Emedicinehealth: emedicinehealth.com.
5. Миелин: обзор. (24 марта 2015 г.). Получено с BrainFacts: brainfacts.org.
6. Морелл П., Куорлз Р.Х. (1999). Миелиновая оболочка. В: Siegel GJ, Agranoff BW, Albers RW, et al., Eds. Основы нейрохимии: молекулярные, клеточные и медицинские аспекты. 6-е издание. Филадельфия: Липпинкотт-Рэйвен. Доступно по адресу: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Робертсон, С. (11 февраля 2015 г.). Что такое миелин? Получено из News Medical Life Sciences: news-medical.net.
8. Росселли М., Матуте Э. и Ардила А. (2010). Нейропсихология детского развития. Мексика, Богота: от редакции El Manual Moderno.