La guaina del neurite lungo fino a un metro di una cellula nervosa è chiamata guaina mielinica. La guaina mielinica protegge la fibra nervosa, la isola elettricamente e consente velocità di trasmissione molto più elevate rispetto alle fibre nervose non mielinizzate. Le guaine mieliniche sono costituite da lipidi speciali, fosfolipidi e proteine ​​strutturali e sono interrotte da un cosiddetto anello di allacciatura Ranvier dopo circa uno a uno e mezzo millimetri ciascuno.

Qual è la guaina mielinica?

Una cellula nervosa o un neurone di solito è costituito dal corpo cellulare, dal corpo cellulare vicino a processi brevi (dendriti) e da un neurite, che può raggiungere nell'uomo una lunghezza di oltre un metro. Mentre i dendriti di solito non sono coperti, la maggior parte dei neuriti sono protetti da una guaina mielinica o midollare e quindi chiamati assoni.

Tipicamente, la guaina mielinica viene interrotta ogni 0, 2-1, 5 millimetri di lunghezza da un cosiddetto Schnürring di Ranvier, in modo che l'aspetto dell'assone ricorda in qualche modo una serie di perle con una serie di perle allungate. Le guaine mieliniche isolano elettricamente il processo nervoso e non solo forniscono protezione, ma consentono anche una velocità molto più elevata nella trasmissione degli stimoli nervosi mediante la cosiddetta trasmissione dello stimolo salino, che "salta" dall'anello di allacciatura all'anello di allacciatura.

La sovrastruttura delle guaine mieliniche è costituita principalmente da lipidi come colesterolo e fosfolipidi, nonché da speciali proteine ​​strutturali. La struttura e la composizione delle guaine mieliniche ricorda in qualche modo il plasmalemm, la membrana cellulare delle cellule umane e animali.

Anatomia e costruzione

Le guaine midollari degli assoni del sistema nervoso periferico (PNS) sono formate dalle cellule di Schwann e quelle del sistema nervoso centrale (SNC) dagli oligodendrociti. Entrambi i tipi di cellule appartengono alle cellule gliali, che assumono funzioni di supporto per i neuroni e come le cellule nervose stesse derivano dall'ectoderma.

Le cellule di Schwann avvolgono a spirale ogni sezione di un assone in una spirale con uno strato di mielina, la cui composizione esatta è simile a quella della sua plasmalemembrana, la sua membrana cellulare. Ad esempio, gli assoni possono ben essere avvolti con un massimo di 50 doppi strati della membrana cellulare. Nel sistema nervoso centrale, le escrescenze crescono dal soma degli oligodendrociti, entrando in contatto con gli assoni e avvolgendoli con una guaina mielinica. Un dendrocita può contemporaneamente "avvolgere" sezioni di assoni di più assoni.

Le interruzioni regolari delle guaine midollari sotto forma di Schnürringe di Ranvier a una distanza compresa tra 0, 2 e 1, 5 millimetri svolgono un ruolo importante nella trasmissione degli stimoli. Gli anelli di allacciatura Ranvier lasciano spazi molto stretti di circa un micron ciascuno liberi, in cui i tratti nervosi sono praticamente spogli senza isolamento elettrico.

Funzione e compiti

Le guaine mieliniche degli assoni svolgono diverse funzioni, che in dettaglio sono tutte importanti per l'interazione del sistema nervoso e giustificano la sua funzionalità. La guaina midollare offre protezione meccanica al neurite interno e allo stesso tempo isolamento elettrico, che viene interrotto solo dagli anelli di allacciatura di Ranvier.

Le interruzioni regolari dell'isolamento sono cruciali per la velocità e la natura della trasmissione dei potenziali d'azione. A riposo, l'assone all'interno ha il cosiddetto potenziale di riposo, che è caratterizzato da un eccesso di proteine ​​caricate negativamente e ioni di potassio caricati positivamente su un eccesso di cloruro caricato negativamente e ioni sodio caricati positivamente nello spazio extracellulare all'esterno della membrana plasmatica dell'assone. Il potenziale di riposo leggermente negativo (potenziale di membrana) è mantenuto da canali ionici e pompe sodio-potassio attivamente controllabili nella membrana.

Se la cellula nervosa riceve un certo stimolo, viene depolarizzata, le condizioni elettriche vengono invertite in breve tempo e il potenziale d'azione sorge attraverso canali ionici di sodio e potassio controllati in tensione, che tuttavia durano solo da 0, 1 a 0, 2 millisecondi. Il potenziale d'azione nell'assone depolarizza il successivo anello di allacciatura e crea un potenziale d'azione.

Ciò significa che l'inoltro relativamente lento e ingombrante degli stimoli è colmato dalla trasmissione continua del potenziale d'azione e viene sostituito dalla trasmissione irregolare (salata) dell'impulso dall'anello di allacciatura all'anello di allacciatura. La "velocità del nervo" aumenta quindi da circa 1 a 2 m / sec nei neuriti senza guaina midollare fino a 120 m / sec negli assoni con guaina midollare spessa. Un altro compito della guaina mielinica è la fornitura dei nervi.

malattie

Le malattie e le condizioni più importanti direttamente correlate alle guaine mieliniche sono le malattie che portano alla rottura e alla demielinizzazione dei nervi. La demielinizzazione degli assoni - come viene anche chiamata demielinizzazione - si basa su difetti genetici noti come fattori scatenanti delle neuropatie ereditarie sensibili ai motori o, ad esempio, sulla sclerosi multipla autoimmune (SM).

Altre cause come l'eccessivo consumo cronico di alcol, la neuropatia diabetica, la malattia di Lyme o la disgregazione della mielina come effetto indesiderato dei farmaci sono le cause in questione. Le neuropatie ereditarie sensibili al motore si manifestano con una graduale degradazione delle guaine mieliniche o ci sono problemi con la struttura o la sintesi delle guaine midollari fin dall'inizio. La malattia genetica Morbus Krabbe è una situazione speciale perché non porta a una rottura della mielina, ma a un accumulo di prodotti di degradazione dannosi dal metabolismo della mielina a causa della mancanza di enzimi.

Una demielinizzazione degli assoni può anche essere effettuata da agenti tossici o spesso soffrire di una mancanza di alcune vitamine del gruppo B come B6 e B12, tra gli alcolisti. La SM autoimmune, le cui cause sono (ancora) non completamente comprese, è relativamente comune in Europa centrale e colpisce circa il doppio delle donne rispetto agli uomini. La malattia infiammatoria cronica del sistema nervoso centrale porta a zone multiple o multiple (multiple) nella sostanza bianca che sono affette da demielinizzazione con le conseguenti conseguenze sintomatiche.

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