TJG Online
Anatomija un fizioloģija

Kas ir mielīns?

Īsā atbilde

Mielīns ir taukvielām bagāts daudzslāņu apvalks, kas kā izolācija aptin nervu šķiedras un ļauj elektriskajam signālam pārvietoties daudzkārt ātrāk, nekā tas iespējams kailā šķiedrā. Centrālajā nervu sistēmā to veido oligodendrocīti, perifērajā nervu sistēmā Švanna šūnas, un abos gadījumos apvalks nav nepārtraukts, bet sadalīts posmos ar spraugām, ko sauc par Ranvjē pārtvērumiem. Mielīna bojāeja ir pamatā tādām slimībām kā multiplā skleroze un vairākas perifēro nervu slimības.

Nervu šķiedra pati par sevi ir slikts vadītājs. Ja signālam būtu jāpārvietojas pa kailu membrānu visā garumā, tas izplūstu un vājinātos, un impulsam no muguras smadzenēm līdz pēdai vajadzētu nepieņemami ilgu laiku. Evolūcija šo problēmu atrisināja ar izolāciju, kas veidota nevis no viena materiāla slāņa, bet no desmitiem cieši satītu šūnas membrānas kārtu.

Mielīna apvalks rodas tā, ka glijas šūna izstiepj savu membrānu un vairākkārt aptin to ap aksonu, izspiežot ārā gandrīz visu citoplazmu. Rezultātā ap šķiedru izveidojas blīvs, taukains cilindrs. Tieši lielais lipīdu saturs padara balto vielu baltu un dod tai raksturīgo izskatu gan preparātā, gan magnētiskās rezonanses attēlā.

Apvalks nav viengabalains. Ik pēc noteikta attāluma tajā ir šaurs pārrāvums, kur aksona membrāna ir kaila un blīvi piepildīta ar nātrija kanāliem. Signāls tādēļ nevis plūst vienmērīgi, bet lec no viena pārrāvuma uz nākamo, un šo vadīšanas veidu sauc par lēcienveida jeb saltatoro vadīšanu.

No tā izriet divi ieguvumi. Pirmkārt, ātrums: biezās mielinizētās šķiedrās signāls pārvietojas desmitiem reižu ātrāk nekā plānās nemielinizētās šķiedrās. Otrkārt, enerģijas ekonomija: jonu apmaiņa notiek tikai pārtvērumos, nevis visā membrānas garumā, tāpēc šūnai pēc tam jāatjauno daudz mazāk jonu līdzsvara.

No kā mielīns sastāv

Pēc sausnas svara mielīns ir vielmaiņas ziņā viens no lipīdiem bagātākajiem audiem organismā. Tajā ietilpst holesterīns, sfingomielīns un galaktolipīdi, kas nodrošina blīvu, ūdeni atgrūdošu slāni. Tieši tādēļ holesterīna vielmaiņas traucējumi un dažas iedzimtas lipīdu slimības skar nervu sistēmu.

Olbaltumvielas veido mazāko daļu, bet nosaka apvalka noturību. Centrālajā nervu sistēmā svarīgākās ir mielīna bāziskais proteīns un proteolipīda proteīns, perifērajā nervu sistēmā citas olbaltumvielas, kuru gēnu bojājumi izraisa iedzimtas neiropātijas.

Apvalka slāņos saglabājas arī šauri citoplazmas kanāliņi, pa kuriem uz apvalka dziļumu nonāk barības vielas. Tas nozīmē, ka mielīns nav mirusi izolācija, bet dzīva, uzturama struktūra, kas prasa pastāvīgu vielmaiņas atbalstu.

PazīmeCentrālā nervu sistēmaPerifērā nervu sistēma
Veidotāja šūnaOligodendrocītsŠvanna šūna
Cik šķiedru apvalko viena šūnaVairākas vienlaikusVienu posmu vienai šķiedrai
Atjaunošanās spējaIerobežotaLabāka, ar atbalstu aksona ataugšanai
Tipiska slimībaMultiplā sklerozeGijēna un Barē sindroms

Kā notiek signāla vadīšana

Impulss sākas neirona ķermenī vai receptorā un tālāk virzās pa aksonu. Mielinizētā šķiedrā starpposmi darbojas kā izolēts kabelis, kurā strāva plūst gandrīz bez zudumiem, bet atjaunošanās notiek tikai kailajās vietās.

Vadīšanas ātrums ir atkarīgs no šķiedras diametra un apvalka biezuma: jo resnāka šķiedra un jo garāki posmi starp pārtvērumiem, jo ātrāk. Tāpēc organisms resnās, ātrās šķiedras izmanto kustībai un dziļajai jutībai, bet plānās, lēnās šķiedras sāpju un temperatūras signāliem.

  1. Pārtvērumā atveras nātrija kanāli un membrāna strauji maina lādiņu.
  2. Strāva pa izolēto posmu praktiski bez zudumiem aizplūst līdz nākamajam pārtvērumam.
  3. Nākamajā pārtvērumā sasniegts slieksnis un process atkārtojas.
  4. Aiz impulsa membrāna atjaunojas, un šķiedra ir gatava nākamajam signālam.
  5. Kad apvalks bojāts, strāva izplūst caur kailo membrānu un vadīšana palēninās vai pārtrūkst.

Attīstība un nobriešana

Mielinizācija sākas vēl augļa dzīvē, bet vislielākais apjoms veidojas pirmajos dzīves gados. Tieši tāpēc zīdaiņa kustības sākumā ir plašas un neprecīzas: ceļi, kas vada kustību, vēl nav pilnībā apvalkoti.

Process norit noteiktā secībā: agrāk mielinizējas maņu un kustību ceļi, vēlāk asociatīvie ceļi, kas saista dažādus garozas apvidus. Priekšējo smadzeņu daivu savienojumi turpina mielinizēties vēl ilgi pēc pusaudža vecuma, un ar to daļēji skaidro pakāpenisku impulsu kontroles nobriešanu.

Mielīna veidošanai nepieciešamas uzturvielas, tostarp B grupas vitamīni, dzelzs un joda pietiekamība vairogdziedzera hormonu ražošanai. Smags joda vai B12 vitamīna trūkums agrīnā vecumā atstāj paliekošas sekas, un tieši tāpēc šos jautājumus uzrauga jau grūtniecības laikā.

Kad mielīns tiek bojāts

Bojājuma mehānismi atšķiras, bet sekas ir līdzīgas: signāls palēninās, izkropļojas vai nepienāk vispār. Simptomi ir atkarīgi no tā, kura šķiedru grupa cietusi, nevis no bojājuma cēloņa.

Centrālajā nervu sistēmā biežākā demielinizējošā slimība ir multiplā skleroze, kurā imūnsistēma uzbrūk savam mielīnam, veidojot atsevišķus bojājuma perēkļus dažādās vietās un dažādā laikā. Perifērajā nervu sistēmā akūtu demielinizāciju izraisa Gijēna un Barē sindroms, kas bieži attīstās pēc infekcijas un var strauji skart elpošanas muskulatūru.

Ir arī iedzimtas slimības, kurās mielīna sastāvdaļas veidojas nepareizi, un vielmaiņas cēloņi, piemēram, ilgstošs B12 vitamīna trūkums, kas bojā muguras smadzeņu aizmugurējās un sānu virves. Atsevišķi jāpiemin bojājums, kas rodas, pārāk strauji koriģējot zemu nātrija līmeni asinīs.

  • Multiplā skleroze un tai radniecīgas centrālās nervu sistēmas slimības.
  • Gijēna un Barē sindroms, kā arī hroniska iekaisīga demielinizējoša polineiropātija.
  • Iedzimtas neiropātijas, tostarp Šarko, Marī un Tūta slimība.
  • Leikodistrofijas, kurās bojāta mielīna vielmaiņa.
  • B12 vitamīna deficīta izraisīts muguras smadzeņu bojājums.
  • Toksiski un vielmaiņas bojājumi, tostarp strauja nātrija līmeņa korekcija.

Kā mielīna stāvokli izmeklē

Centrālās nervu sistēmas mielīna bojājumus vislabāk parāda magnētiskā rezonanse. Perēkļi noteiktās sekvencēs izskatās spilgti, un kontrastvielas uzkrāšana norāda uz svaigu, aktīvu iekaisumu. Attēlu novērtēšana tomēr vienmēr jāsaista ar simptomiem, jo līdzīgi izskatīgi perēkļi sastopami arī asinsvadu izmaiņu un migrēnas gadījumā.

Vadīšanas ātrumu perifērajos nervos mēra ar elektroneiromiogrāfiju. Tieši šis izmeklējums atšķir demielinizējošu bojājumu, kurā ātrums ir krities, no aksonāla bojājuma, kurā ātrums saglabāts, bet atbildes amplitūda mazināta. Redzes ceļa bojājumu parāda izsauktie potenciāli.

Papildus izmanto muguras smadzeņu šķidruma izmeklēšanu, asins analīzes specifisku antivielu un vitamīnu līmeņa noteikšanai, un atsevišķos gadījumos ģenētisko testēšanu.

  • Magnētiskā rezonanse ar kontrastvielu un bez tās.
  • Elektroneiromiogrāfija ar vadīšanas ātruma mērīšanu.
  • Izsauktie potenciāli, biežāk redzes.
  • Muguras smadzeņu šķidruma izmeklēšana.
  • B12 vitamīna, vairogdziedzera un iekaisuma rādītāju noteikšana asinīs.

Vai mielīns var atjaunoties

Zināmā mērā jā. Perifērajā nervu sistēmā Švanna šūnas spēj gan atjaunot apvalku, gan atbalstīt paša aksona ataugšanu, tādēļ daudzi pacienti pēc akūtas demielinizējošas neiropātijas atlabst ievērojami.

Centrālajā nervu sistēmā atjaunošanās ir vājāka. Cilmes šūnas, no kurām veidojas oligodendrocīti, saglabājas visu mūžu, taču vietējā iekaisuma un rētaudu apstākļos tās bieži nenobriest. Atjaunotais apvalks parasti ir plānāks un ar īsākiem posmiem, tāpēc vadīšana nekļūst pilnīgi tāda kā iepriekš.

Praktiski tas nozīmē, ka ārstēšanas mērķis pašlaik ir galvenokārt jaunu bojājumu novēršana. Jebkurš jauns, vairākas dienas ilgstošs neiroloģisks simptoms, piemēram, vienas acs redzes miglošanās, dubultošanās, nejutīgums vai vājums, ir iemesls vērsties pie ārsta, nevis gaidīt.

Ar ko to sajauc

Pirmā sajaukšana ir starp mielīna un aksona bojājumu. Simptomi bieži pārklājas, bet prognoze un ārstēšana atšķiras, un atbildi dod elektroneiromiogrāfija vai attēldiagnostika, nevis sūdzību apraksts.

Otrā ir starp patiesiem demielinizācijas perēkļiem un nespecifiskiem baltās vielas plankumiem magnētiskās rezonanses attēlos. Šādi plankumi bieži rodas asinsvadu izmaiņu dēļ ar vecumu, augsta asinsspiediena vai migrēnas gadījumā. Par multiplo sklerozi liecina nevis plankumu esamība, bet to izvietojums, forma un atbilstība klīniskajai ainai.

Trešā ir starp nogurumu no demielinizācijas un vispārēju nogurumu. Cilvēkiem ar demielinizējošu slimību raksturīgi, ka simptomi pastiprinās karstumā vai pēc karstas vannas un pāriet, atdziestot.

Mazāk zināma nianse

Mielīns nav nemainīga izolācija, kas vienreiz izveidota un paliek uz mūžu. Pētījumi liecina, ka apvalka biezums un posmu garums var mainīties atkarībā no tā, cik bieži konkrētais ceļš tiek lietots. Mācoties jaunu kustību vai prasmi, mainās ne tikai sinapses, bet arī balto vielu ceļu īpašības, un šo parādību sauc par mielīna plasticitāti.

Otra praktiskā nianse izriet no fizikas: demielinizēta šķiedra vada signālu uz robežas, un neliels temperatūras pieaugums var vadīšanu pārtraukt pavisam. Tieši tāpēc karstā laikā vai pēc karstas vannas simptomi pastiprinās, bet atdziestot atgriežas iepriekšējā līmenī. Tas nav slimības saasinājums, bet fizioloģiska parādība, un to ir svarīgi atšķirt, lai nesāktu nevajadzīgu ārstēšanu.

Bieži uzdotie jautājumi

Kāda ir mielīna galvenā funkcija?

Mielīns izolē nervu šķiedru un ļauj elektriskajam signālam lēkt no viena Ranvjē pārtvēruma uz nākamo, nevis plūst pa visu membrānu. Tas vairākkārt palielina vadīšanas ātrumu un vienlaikus ietaupa enerģiju. Bez mielīna ātrās kustības un precīza jutība nebūtu iespējamas.

Vai bojātais mielīns var atjaunoties?

Perifērajos nervos atjaunošanās notiek samērā labi, un funkcija bieži atgriežas. Centrālajā nervu sistēmā atjaunošanās ir daļēja: jaunais apvalks parasti ir plānāks, un vadīšana pilnībā neatgriežas iepriekšējā līmenī. Tāpēc ārstēšanā galvenais uzsvars ir uz jaunu bojājumu novēršanu.

Kādi produkti uztur mielīnu?

Universāla mielīnu atjaunojoša diēta nepastāv. Svarīga ir pietiekama B grupas vitamīnu, īpaši B12, un joda uzņemšana, kā arī pilnvērtīgs tauku un olbaltumvielu avots uzturā. Ja ir aizdomas par vitamīnu deficītu, līmeni nosaka analīzēs un papildina pēc ārsta norādes, nevis pēc saviem ieskatiem.

Vai baltās vielas plankumi attēlā vienmēr nozīmē multiplo sklerozi?

Nē. Nespecifiski plankumi bieži rodas asinsvadu izmaiņu dēļ, augsta asinsspiediena vai migrēnas gadījumā. Diagnozei nozīme ir plankumu izvietojumam, formai un saistībai ar simptomiem, un to izvērtē neirologs kopā ar pārējiem izmeklējumiem.

Kāpēc karstumā simptomi pastiprinās?

Demielinizēta šķiedra vada signālu uz robežas, un neliels temperatūras pieaugums var vadīšanu īslaicīgi apturēt. Simptomi karstā vannā vai karstā laikā pastiprinās un, atdziestot, atgriežas iepriekšējā līmenī. Tas ir fizioloģisks efekts, nevis slimības saasinājums, bet par to vērts pastāstīt ārstējošajam neirologam.

Kā atšķir mielīna un aksona bojājumu?

Galvenā metode perifērajos nervos ir elektroneiromiogrāfija. Demielinizējošam bojājumam raksturīgs palēnināts vadīšanas ātrums, aksonālam bojājumam samazināta atbildes amplitūda pie saglabāta ātruma. Šis nošķīrums ietekmē gan ārstēšanu, gan prognozi.

Avoti