Nervové vlákno: štruktúra, funkcia a choroby

Nervové vlákna sú štruktúry v nervový systém ktoré vznikajú z bunkového tela neurónov ako tenké, predĺžené výbežky. Fungujú ako druh vedenia prenášaním elektrických impulzov a umožňovaním vzájomného prepojenia medzi neurónmi. Týmto spôsobom možno informácie spracúvať v nervový systém a príkazy je možné zasielať prijímajúcim orgánom. Choroby nervy teda viesť k poruchám vnímania, motorických funkcií a funkčnosti orgánov.

Čo sú to nervové vlákna?

A nervové vlákno je predĺžený výčnelok (axon, neurity) a nervová bunka obklopený plášťovou štruktúrou (axolemma). Prostredníctvom depolarizácie jeho bunková membrána, ktorý je vyvolaný horným smerom proti prúdu, sú signály smerované smerom od tela bunky k synapsie vo forme akčných potenciálov. Hrá teda osobitnú úlohu pri prenose informácií v organizme. Na základe typu axolému, ako aj podľa ďalších vlastností možno nervové vlákna rozdeliť do rôznych kategórií. Ak neurity je obklopený a myelínový obal, je to medulárna nervové vlákno. V centrálnej nervový systém ten je tvorený oligodendrocytmi v periférnom nervovom systéme Schwannovými bunkami. Vlákna bez drene sú obalené iba cytoplazmou Schwannových buniek. Smer vedenia excitácie tiež rozlišuje nervové vlákna. Pokiaľ ide o nervový systém, aferentné axóny prenášajú impulzy zo zmyslových orgánov do centrálneho nervového systému. Eferentné nervové vlákna vedú excitácie k prijímačom na periférii.

Anatómia a štruktúra

nervové vlákno možno rozdeliť do troch častí na základe rozdielnej funkčnosti a anatómie určitých častí: predzvon, axona telodendron. Predexon je približne 25 mikrometrov dlhá základňa anexu axon ktorý sa priamo viaže na bunkové telo neurónu a spája sa s akčným pahorkom. Skladá sa zo špecializovaného komplexu proteíny a nikdy nie je myelinizovaná. Počiatočný segment má navyše obzvlášť vysokú úroveň hustota napäťovo bránou sodík kanály. Za predexonom nasleduje hlavný chod axónu, ktorý môže byť zabalený niekoľkými vrstvami myelínu v závislosti od druhu, lokality a funkcie. Táto elektricky izolačná biomembrána bohatá na lipidy je tvorená gliálnymi bunkami (oligodendrocyty alebo Schwannove bunky). Ranvierove šnurovacie krúžky sa vyskytujú v pravidelných sekciách - na miestach, kde myelínový obal chýba a tvorí základ pre solitérne vedenie excitácie. Koniec axónov sa vetví stromovým spôsobom k telodendrii, ktoré sa nachádzajú proti prúdu od synapsie. Týmto spôsobom sa môže neurón spojiť s niekoľkými ďalšími neurónmi alebo efektormi.

Funkcia a úlohy

Hlavnou úlohou nervových vlákien je prenášať akčné potenciály zo somy v periférnom smere a spôsobiť uvoľnenie chemických poslov (neurotransmiterov) v synapsie. Iba týmto spôsobom je možný prenos informácií z bunky do bunky alebo cieľového orgánu. Excitačné vedenie sa začína v akčnom kopci bunkového tela, kde sa vytvára základ pre akčné potenciály. Prah excitácie v nasledujúcom predzvonení je obzvlášť nízky, takže an akčný potenciál sa tu dá ľahko vytvoriť. Výsledná spustená depolarizácia axónovej membrány otvára napäťovo závislé sodík kanály a depolarizačná vlna prechádza celým nervovým vláknom. Z fyzikálnych dôvodov umožňuje myelinizácia axónu obzvlášť rýchle vedenie cez dlhšie úseky bez výrazného zoslabenia. Z dôvodu oddelenia plášťových vrstiev Schwannovými bunkami sa akčný potenciál môže skákať z jednej medzery na druhú. Táto forma budiaceho vedenia je oveľa rýchlejšia ako nepretržité vedenie v neznačkových nervových vláknach, vyžaduje menej energie a umožňuje tenšie axóny. Okrem prenosu elektrického napätia je nervové vlákno zodpovedné aj za transport látok. Pretože takmer celá syntetizačná aktivita a nervová bunka prebieha v tele bunky, je potrebné do axónu priviesť rôzne látky, aby sa udržali jeho funkcie. Zahŕňa transport nasmerovaný z tela bunky na periférny koniec axónu proteíny, ktoré sa prepravujú iba jedným smerom a veľmi pomaly. Axonálny transport látok v obidvoch smeroch naopak prebieha cez vezikuly pozdĺž mikrotubulov a prebieha rýchlo.

Choroby a sťažnosti

Jedno z najbežnejších neurologických poškodení u mladých ľudí je vyvolané roztrúsená skleróza. Je to chronické zápalové ochorenie, pri ktorom sú napadnuté a zničené myelínové obaly neuritov v centrálnom nervovom systéme. To má negatívny vplyv na vedenie excitácie a vedie okrem iného k senzorickým poruchám alebo paralýze. Spolu s Balóovou chorobou, akútnou diseminovanou encefalomyelitídou (ADEM) alebo neuromyelitídou optica (Devicov syndróm), ako aj niektorými ďalšími klinickými obrazmi, roztrúsená skleróza patrí k demyelinizačným chorobám (demyelinizačné choroby). Sťažnosti sa vyskytujú aj v prípade prerušenia nervového vlákna (axotómie) v dôsledku traumatizujúceho incidentu. Odkedy ribozómy alebo drsné endoplazmatické retikulum je v cytoplazme KG iba výnimočne neurity, údržbu a funkciu axónu musí prevziať syntéza bielkovín v tele bunky. Ak je nervové vlákno oddelené od somy, nemôže byť dodaný žiadny prísun neuritu a ten zomrie. V prípade ťažkej traumy môžu tiež degenerovať susedné neuróny. Čo sa týka umiestnenia neurónov postihnutých v okolí, je potrebné rozlišovať medzi anterográdnou a retrográdnou transneurálnou degeneráciou. Okrem mechanicky vyvolaného poškodenia sú potrebné aj neurodegeneratívne choroby, ako napr Alzheimerova choroba a Parkinsonove choroby alebo axonálne degeneratívne polyneuropatie sa tiež podieľajú na rozpade axónov.