МИЕЛИН: ФУНКЦИИ, ФОРМИРАНЕ, СТРУКТУРА - GEOGRAFÍA - 2025

На миелиновата обвивка или миелин е мастно вещество, което обгражда нервни влакна и функцията му е да се увеличи скоростта на нервните импулси, улесняване на комуникацията между невроните. Освен това позволява по-голяма икономия на енергия за нервната система.

Миелинът се състои от 80% липиди и 20% протеини. В централната нервна система нервните клетки, които го произвеждат, са глиални клетки, наречени олигодендроцити. Докато в периферната нервна система те се произвеждат чрез клетки на Schwann.

Двата основни миелинови протеина, произвеждани от олигодендроцитите, са PLP (протеолипиден протеин) и MBP (миелинов основен протеин).

Когато миелинът не се развие правилно или по някаква причина е ранен, нервните ни импулси се забавят или се блокират. Това се случва при демиелинизиращи заболявания, водещи до симптоми като изтръпване, липса на координация, парализа, проблеми със зрението и когнитивните проблеми.

Откриване на миелина

Това вещество е открито в средата на 1800-те години, но отне почти половин век, преди да се разкрие важната му функция като изолатор.

В средата на 19 век учените откриват нещо странно в нервните влакна, които се разклоняват от гръбначния мозък. Те забелязали, че са покрити с блестящо бяло мазно вещество.

Германският патолог Рудолф Вирхов е първият, който използва концепцията за "миелин". Произхожда от гръцката дума „myelós“, която означава „мозък“, отнасяща се до нещо централно или вътрешно.

Това беше, защото той смяташе, че миелинът е от вътрешната страна на нервните влакна. Неправилно го е сравнил с костния мозък.

По-късно е установено, че това вещество обгръща аксоните на невроните, образувайки обвивки. Независимо къде се намират миелиновите обвивки, функцията е една и съща: ефективно предават електрически сигнали.

През 1870 г. френският лекар Луи-Антоан Ранвие отбелязва, че миелиновата обвивка се прекъсва. Тоест има пропуски по аксона, които нямат миелин. Те са взети от името на възлите на Ranvier и служат за увеличаване на скоростта на нервната проводимост.

Структура на миелина

Миелинът обгражда разширението на аксона или нерва, образувайки тръба. Тръбата не образува непрекъснато покритие, а е съставена от поредица от сегменти. Всеки от тях е с размери приблизително 1 мм.

Между сегментите има малки парченца непокрит аксон, наречен възли на Ранвие, с размери от 1 до 2 микрометра.

По този начин аксионът, покрит с миелин, наподобява низ от удължени перли. Това улеснява салтаторното провеждане на нервния импулс, тоест сигналите "прескачат" от един възел в друг. Това позволява скоростта на провеждане да бъде по-бърза в миелинизиран неврон, отколкото в един без миелин.

Миелинът служи и като електрохимичен изолатор, така че съобщенията да не се разпространяват в съседни клетки и да увеличават устойчивостта на аксона.

Под мозъчната кора има милиони аксони, които свързват кортикалните неврони с тези, открити в други части на мозъка. В тази тъкан има висока концентрация на миелин, която му придава непрозрачен бял цвят. Затова се нарича бяло вещество или бяло вещество.

обучение

Олигодендроцитите образуват електрическата изолация около аксоните на нервните клетки. Източник: Andrew c / Public domain

Един олигодендроцит може да произведе до 50 порции миелин. Когато централната нервна система се развива, тези клетки произвеждат процеси, наподобяващи греблата на кану.

След това всеки от тях се навива няколко пъти около парче аксон, създавайки слоеве от миелин. Благодарение на всяко гребло се получава сегмент от миелиновата обвивка на аксон.

Миелинът също присъства в периферната нервна система, но той се произвежда от тип нервни клетки, наречени Schwann клетки.

Повечето от аксоните на периферната нервна система са покрити с миелин. Миелиновите обвивки също са сегментирани, както в централната нервна система. Всяка миелинизирана област съответства на една клетка на Schwann, която се увива няколко пъти около аксона.

Химичният състав на миелина, произведен от олигодендроцитите и клетките на Schwann, е различен.

Поради тази причина при множествена склероза имунната система на тези пациенти атакува само миелиновия протеин, произведен от олигодендроцитите, но не този, генериран от клетките на Schwann. По този начин периферната нервна система не е нарушена.

характеристики

Разпространението на потенциал на действие в миелинизирани неврони е по-бързо, отколкото в немиелинизирани неврони.

Всички аксони на нервната система на почти всички бозайници са покрити с миелинови обвивки. Те са разделени един от друг с възлите на Ранвие.

Потенциалите за действие пътуват различно през аксони с миелин, отколкото през тези немиелинизирани (липсва това вещество).

Миелиновите намотки около аксона, без да позволяват на извънклетъчната течност да прониква между тях. Единственото място на аксона, което контактува с извънклетъчната течност, е при възлите на Ранвие, между всяка миелинова обвивка.

Така потенциалът за действие се произвежда и се движи надолу по миелинизирания аксон. Докато пътува през запълнената с миелин зона, потенциалът намалява, но все пак има силата да задейства друг потенциал за действие в следващия възел. Потенциалите се повтарят във всеки възел на Ранвие, което се нарича "салтаторна" проводимост.

Този тип проводимост, улеснен от структурирането на миелина, позволява импулсите да пътуват много по-бързо през нашия мозък.

Салтаторно провеждане на нервен импулс

По този начин можем да реагираме навреме на възможни опасности или да развием познавателни задачи за секунди. В допълнение, това води до големи икономии на енергия за нашия мозък.

Развитие на миелина и нервната система

Процесът на миелинизация е бавен, започва приблизително 3 месеца след оплождането. Развива се в различно време в зависимост от областта на нервната система, която се формира.

Например, префронталната област е последната миелинизирана област и тя е тази, която отговаря за сложни функции като планиране, инхибиране, мотивация, саморегулация и т.н.

раждане

При раждането само някои области на мозъка са напълно миелинизирани, като например области на мозъчния ствол, които насочват рефлексите. След като аксоните им са миелинизирани, невроните постигат оптимална функция и по-бързо и по-ефективно провеждане.

Въпреки че процесът на миелинизация започва в ранен постнатален период, аксоните на невроните в мозъчните полукълба осъществяват този процес малко по-късно.

Четвърти месец от живота

От четвъртия месец от живота невроните се миелинизират до второто детство (между 6 и 12 години). След това продължава през юношеството (от 12 до 18 години) през ранна зряла възраст, което е свързано с развитието на сложни когнитивни функции.

Първичните сензорни и двигателни зони на мозъчната кора започват миелинизацията си преди зоните на фронтална и париетална асоциация. Последните са напълно развити за 15 години.

Комусуралните, проекционните и асоциативните влакна миелинизират по-късно от първичните места. Всъщност структурата, която се присъединява към двете мозъчни полукълба (наречена corpus callosum), се развива след раждането и завършва миелинизацията си на 5 години. По-голямото миелинизиране на телесния мозък е свързано с по-доброто когнитивно функциониране.

Когнитивно развитие

Доказано е, че процесът на миелинизация върви успоредно с когнитивното развитие на човека. Невронните връзки на мозъчната кора стават сложни, а миелинизацията им е свързана с извършването на все по-сложно поведение.

Например, наблюдава се, че работната памет се подобрява, когато челен лоб се развие и миелинизира. Докато същото се случва с визуопространствени умения и миелинизация на париеталната област.

По-сложните двигателни умения, като седене или ходене, се развиват малко по малко паралелно с миелинизацията на мозъка.

Процесът на съзряване на мозъка следва вертикална ос, започвайки от подкоровите структури към кортикалните структури (от мозъчния ствол нагоре). Освен това, веднъж вътре в кората, тя поддържа хоризонтална посока, започвайки от първичните зони и продължавайки към регионите на асоцииране.

Това хоризонтално съзряване води до прогресивни промени в едно и също полукълбо на мозъка. Освен това той установява структурни и функционални разлики между двете полукълба.

Болести, свързани с миелина

Дефектната миелинизация е основната причина за неврологичните заболявания. Когато аксоните загубят миелина си, известен като демиелинизация, нервните електрически сигнали се нарушават.

Демиелинизацията може да възникне поради възпаление, метаболитни или генетични проблеми. Каквато и да е причината, загубата на миелин причинява основна дисфункция на нервните влакна. По-конкретно, той намалява или блокира нервните импулси между мозъка и останалата част от тялото.

Загубата на миелин при хората е свързана с различни заболявания на централната нервна система като инсулт, увреждане на гръбначния мозък и множествена склероза.

Някои от най-честите заболявания, свързани с миелина, са:

Множествена склероза

При това заболяване имунната система, която е отговорна за защитата на организма от бактерии и вируси, погрешно атакува миелиновите обвивки. Това причинява нервните клетки и гръбначния мозък да не могат да комуникират помежду си или да изпращат съобщения до мускулите.

Симптомите варират от умора, слабост, болка и изтръпване, до парализа и дори загуба на зрение. Освен това обхваща когнитивно увреждане и двигателни затруднения.

Остър дисеминиран енцефаломиелит

Появява се поради кратко, но интензивно възпаление на мозъка и гръбначния мозък, което уврежда миелина. Възможно е да се наблюдават загуба на зрение, слабост, парализа и затруднено координиране на движенията.

Напречен миелит

Възпаление на гръбначния мозък, което причинява загуба на бяло вещество на това място.

Други състояния са невромиелит оптика, синдром на Гилен-Баре или демиелинизиращи полиневропатии.

Наследствени заболявания

Що се отнася до наследствените заболявания, които засягат миелина, може да се спомене левкодистрофия и болест на Шарко-Мари-Зъб. По-сериозно състояние, което силно уврежда миелина, е болестта на Канаван.

Симптоми на демиелинизация

Симптомите на демиелинизацията са много разнообразни в зависимост от функциите на участващите нервни клетки. Проявите варират в зависимост от всеки пациент и заболяване и имат различни клинични представяния според всеки отделен случай. Най-честите симптоми са:

- Умора или умора.

- Проблеми със зрението: като замъглено зрение в центъра на зрителното поле, което засяга само едното око. Болката също може да се появи, когато очите се движат. Друг симптом е двойното зрение или намаленото зрение.

- Загуба на слуха.

- шум в ушите или шум в ушите, което е възприемането на звуци или бръмчене в ушите, без външни източници, които ги произвеждат.

- Изтръпване или изтръпване на краката, ръцете, лицето или багажника. Това е широко известно като невропатия.

- Слабост на крайниците.

- Симптомите се влошават или се появяват отново след излагане на топлина, например след горещ душ.

- Промяна на когнитивните функции като проблеми с паметта или говорни затруднения.

- Проблеми с координацията, баланса или прецизността.

В момента миелинът се изследва за лечение на демиелинизиращи заболявания. Учените се стремят да регенерират увредения миелин и да предотвратят химичните реакции, които причиняват увреждане.

Те също разработват лекарства за спиране или коригиране на множествена склероза. Освен това те изследват кои специфични антитела са тези, които атакуват миелина и дали стволовите клетки биха могли да обърнат вредата от демиелинизацията.

Препратки

1. Carlson, NR (2006). Физиология на поведението 8-и изд. Мадрид: Pearson.
2. Остър дисеминиран енцефаломиелит. (SF). Произведено на 14 март 2017 г. от Националния институт по неврологични разстройства и инсулт: espanol.ninds.nih.gov.
3. Миелин. (SF). Произведено на 14 март 2017 г. от Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Миелинова обвивка и множествена склероза (MS). (9 март 2017 г.). Получено от Emedicinehealth: emedicinehealth.com.
5. Миелин: Преглед. (24 март 2015 г.). Извлечено от BrainFacts: brainfacts.org.
6. Морел П., Quarles RH (1999). Миелиновата обвивка. В: Siegel GJ, Agranoff BW, Albers RW et al., Eds. Основна неврохимия: молекулярни, клетъчни и медицински аспекти. 6-то издание. Филаделфия: Lippincott-Raven. Достъпно от: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Robertson, S. (11 февруари 2015 г.). Какво е Миелин? Извлечено от News Medical Life Sciences: news-medical.net.
8. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Невропсихология на детското развитие. Мексико, Богота: Редакция El Manual Moderno.