Guaina mielinica

Come Guaina mielinica è il termine usato per descrivere il rivestimento dei neuriti lunghi fino a un metro di una cellula nervosa. La guaina mielinica protegge le fibre nervose, le isola elettricamente e consente velocità di trasmissione significativamente più elevate rispetto alle fibre nervose non mielinizzate. Le guaine mieliniche sono costituite da speciali lipidi, fosfolipidi e proteine ​​strutturali e sono interrotte ogni una misura di un millimetro e mezzo da un cosiddetto anello di Ranvier.

Qual è la guaina mielinica?

Una cellula nervosa o neurone di solito è costituita dal corpo cellulare, da processi brevi (dendriti) vicini al corpo cellulare e da un neurite, che nell'uomo può raggiungere una lunghezza di oltre un metro. Mentre i dendriti di solito non sono rivestiti, la maggior parte dei neuriti sono protetti da una guaina mielinica o mielinica e vengono quindi indicati come assoni.

Tipicamente, la guaina mielinica viene interrotta dopo 0,2-1,5 millimetri di lunghezza da quella che è nota come una corda Ranvier, in modo che l'aspetto dell'assone ricorda in qualche modo una collana di perle con un filo di perle allungate. Le guaine mieliniche isolano elettricamente il processo nervoso e non solo offrono protezione, ma consentono anche una velocità molto più elevata nella trasmissione degli stimoli nervosi attraverso la cosiddetta trasmissione dello stimolo saltatorio, che "salta" da un anello all'altro.

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

Anatomia e struttura

Le guaine mieliniche 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 al gruppo delle cellule gliali, che assumono funzioni di supporto per i neuroni e, come le cellule nervose stesse, provengono dall'ectoderma.

Ciascuna delle cellule di Schwann avvolge una sezione di un assone in una spirale con uno strato di mielina, la cui composizione è esattamente la stessa del loro plasmalemm, la loro membrana cellulare. Gli assoni possono essere avvolti con un massimo di 50 doppi strati della membrana cellulare. Nel sistema nervoso centrale, i processi si sviluppano dal soma degli oligodendrociti, che entrano in contatto con gli assoni e li avvolgono in una guaina mielinica. Un dendrocita può "avvolgere" sezioni di assoni di diversi assoni contemporaneamente.

Le interruzioni regolari delle guaine midollari sotto forma di anelli del cordone di Ranvier a una distanza da 0,2 a 1,5 millimetri svolgono un ruolo importante nella trasmissione degli stimoli. Gli anelli intrecciati Ranvier lasciano liberi spazi molto stretti di circa un micrometro ciascuno, dove i tratti nervosi sono praticamente nudi senza isolamento elettrico.

Funzione e compiti

Le guaine mieliniche degli assoni svolgono diverse funzioni, tutte individualmente importanti per l'interazione del sistema nervoso e spiegano la sua funzionalità. La guaina midollare offre ai neuriti che corrono all'interno una protezione meccanica e allo stesso tempo un isolamento elettrico, che viene interrotto solo dagli anelli del cordone Ranvier.

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

Se la cellula nervosa riceve un certo stimolo, viene depolarizzata, le condizioni elettriche vengono brevemente invertite e il potenziale d'azione viene creato tramite canali ionici di sodio e potassio a tensione controllata, che tuttavia dura solo da 0,1 a 0,2 millisecondi. A causa del potenziale d'azione nell'assone, il cavo successivo viene depolarizzato e viene creato un potenziale d'azione.

Ciò significa che la trasmissione dello stimolo relativamente lenta e ingombrante è superata dalla trasmissione continua del potenziale d'azione ed è sostituita dalla trasmissione improvvisa (saltatoria) dello stimolo da un anello all'altro. La "velocità nervosa" aumenta da circa 1 a 2 m / sec nei neuriti senza guaina mielinica fino a 120 m / sec negli assoni con una guaina mielinica spessa. Un altro compito delle guaine mieliniche è fornire i nervi.

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Malattie

Le malattie e i disturbi più importanti che sono direttamente correlati alle guaine mieliniche sono malattie che portano alla rottura e alla demielinizzazione dei nervi. La demielinizzazione degli assoni - come viene anche chiamata demielinizzazione - si basa o su difetti genetici noti per innescare neuropatie motorie ereditarie o, ad esempio, sulla malattia autoimmune sclerosi multipla (SM).

Altre cause come l'eccessivo consumo cronico di alcol, la neuropatia diabetica, la borreliosi o la rottura della mielina come effetti collaterali indesiderati dei farmaci sono anche possibili cause. Le neuropatie motorie ereditarie sensibili sono espresse da una graduale rottura degli strati di mielina o ci sono problemi a priori con la struttura o la sintesi delle guaine mieliniche. La malattia geneticamente determinata La malattia di Krabbe è una situazione particolare perché non porta a una rottura della mielina, ma ad un accumulo di prodotti di degradazione dannosi dal metabolismo della mielina a causa della mancanza di enzimi.

Gli assoni possono anche essere decolorati a causa di effetti tossici o di una carenza di alcune vitamine del gruppo B come B6 e B12, di cui spesso soffrono gli alcolisti. La malattia autoimmune SM, le cui cause non sono (ancora) del tutto comprese, è relativamente comune nell'Europa centrale e colpisce le donne circa il doppio degli uomini. La malattia infiammatoria cronica del SNC porta a più o più (multiple) zone della sostanza bianca, che sono affette da demielinizzazione con conseguenti conseguenze sintomatiche.