Saltatorno provođenje uzbude osigurava dovoljno brzu brzinu provođenja živčanih putova za kralježnjake. Akcijski potencijali na izoliranim aksonima preskaču s jednog neizoliranog prstena na uzici. Kod demijelinizirajućih bolesti, izolacijski mijelin se razgrađuje, remeti provodljivost pobude.
Što je provođenje pozdravnog uzbuđenja?
Saltatorno provođenje uzbude osigurava dovoljno brzu brzinu provođenja živčanih putova za kralježnjake. Provodna vodica uzdarjivanja oblik je provodljivosti živca. U organizmu kralježnjaka, živčana vlakna su električnom izolacijom od svoje okoline mijelinskim ovojnicama, izvršavajući na taj način funkciju plaštanog kabla. Uzbuđenje a živčana vlakna javlja se na prekidima ovog izolacijskog sloja, koji se također nazivaju vezni prstenovi ili čvorovi. Mnoga živčana vlakna kralježnjaka tankog su oblika. Tanki aksoni imaju sporiju brzinu provođenja od jakih živčanih vlakana. Kako bi se osiguralo da brzina provođenja od živci Dovoljno je unatoč njihovoj tankoći, provođenje uzbude kralježnjaka ima saltatornu prirodu i koristi i biokemijske i bioelektrične procese za prijenos akcijskih potencijala. U ovoj vrsti provođenja uzbude, akcijski potencijal skače s jednog prstena na kabel, izostavljajući obložene dijelove aksona. Ovisno o naponu natrij pumpanje i bioelektrični biokemijski procesi koriste se za postizanje veće brzine provođenja ovim principom.
Funkcija i zadatak
U perifernom živčani sustav, Schwannove stanice tvore mijelin koji se oblaže živci. Oligodendrociti ovu zadaću obavljaju u središtu živčani sustav. Aksoni u oba sustava obloženi su mijelinom koji ima električno izolacijski učinak. Izolacija aksona prekida se na udaljenosti između 0.2 i 1.5 milimetara. Ti se prekidi nazivaju i čvorovi ili Ranvierovi prstenovi za vezanje. Nasuprot tome, dijelovi obloženi mijelinom nazivaju se internodije i pružaju smanjenu vremensku konstantu membrane koja osigurava brzinu provođenja od 100 metara u sekundi. Prstenovi za vezanje bez omotača također sadrže naponski regulirane napone natrij+ kanala. Sve dok aksona nije uzbuđen, takozvani potencijal mirovanja prevladava u njegovom čvoru i duž internodija. Postoji potencijalna razlika između unutarćelijskog i izvanćelijskog prostora aksona s potencijalom odmora. Kad an akcijski potencijal generira se na prvom veznom prstenu pobude dovesti, depolarizirajući svoju membranu izvan praga potencijala, naponski usmjereni Na + kanali se otvaraju. Kroz elektrokemijska svojstva, Jo + ioni zatim teku iz vanćelijskog prostora u unutarćelijski prostor. Plazma membrana na razini veznog prstena depolarizira i kondenzator membrane se napuni u roku od 0.1 ms. Postoji unutarstanični višak nosača pozitivnog naboja u području prstena za vezivanje u odnosu na okolno područje zbog priljeva natrij ioni. Stvara se električno polje. Ovo polje generira potencijalnu razliku duž aksona a utječe na nabijene čestice na sljedećoj udaljenosti. Negativno nabijene čestice na sljedećem prstenu za vezivanje privlače višak pozitivnog naboja u prvom prstenu za vezanje. Pozitivno nabijene čestice između prvog i drugog niza prstenova kreću se prema drugom čvoru. Ti se naboji pozitivno pomiču prema membranskom potencijalu drugog prstenastog prstena, iako ga ioni nisu dosegnuli. Na taj način pobuda preskače s prstena na vezanje i zadržava svojstvo dovoljne depolarizacije membrane sljedećih prstenova na vezanje.
Bolesti i poremećaji
Demijelinizirajuće bolesti razgrađuju mijelinske ovojnice oko živčanih vlakana. Međutim, ovi mijelinski omotači preduvjet su za pozdravno provođenje pobude. Bez toga mijelinska ovojnica, u internodu se javljaju visoki gubici struje. Stoga su potrebna veća pobuđenja da aksoni depolariziraju sljedeće prstenove uzice putem akcijski potencijal. Obično je nakon gubitaka preneseni akcijski potencijal premalen da bi ga sljedeći čvor prepoznao kao takav. Posljedica toga je da prsten za vezanje ne prenosi pobudu. Fenomen demijelinizacije poznat je i pod nazivom demijelinizacija i spada u degenerativne bolesti. Procesi povezani sa starenjem, kao i toksični i upalni procesi, mogu označiti aksone, dovodeći u opasnost saltatorni prijenos akcijskih potencijala. Vitamin nedostaci se također mogu povezati s ovom pojavom. Konkretno, premalo vitamin B6 i Vitamin B12 povezan je s demijelinizacijom. Takva nedostatak vitamina je često prisutan u alkoholizam, na primjer. Demijelinizacija živčani sustav može se dogoditi i u kontekstu zlouporabe droga. Najpoznatiji upalni uzrok demijelinizacije živci je autoimuna bolest Multipla skleroza. Pacijentov vlastiti imunološki sustav uništava živčano tkivo u središnjem živčanom sustavu kao dio bolesti. Ostali uzroci demijelinizacije mogu biti dijabetes, Lyme bolest or genetske bolesti. Genetske bolesti s demijelinizirajućim svojstvima uključuju, na primjer, Krabbeovu bolest, Pelizaeus-Merzbacherovu bolest i Déjérine-Sottasov sindrom. Simptomi povezani s demijelinizacijom živčanog tkiva ovise o mjestu demijelinizacijskih lezija. U središnjem živčanom sustavu, na primjer, demijelinizacija može dovesti do oštećenja osjetilnih organa, posebno očiju. Paraliza je također moguća u slučaju demijelinizacije u središnjem živčanom sustavu, jer su tamo smješteni motorički živčani putovi i njihovi kontrolni centri. U perifernom živčanom sustavu demijelinizacija živaca rjeđe je povezana s paralizom. S druge strane, demijelinizacija perifernih aksona može rezultirati ukočenošću ili drugim osjetnim smetnjama. Dijagnoza demijelinizirajuće bolesti postavlja se pomoću slika poput magnetska rezonancija. MRI slike obično pokazuju bijela demijelinizirajuća žarišta kada se primijeni kontrast.
